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科研动态|求偶是如何被接受的?周传课题组发现神经肽Drosulfakinin调控雌蝇交配行为的环路机制

2022.05.10

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近日,中国科学院动物研究所吴凤明博士后和深圳湾实验室分子生理学研究所合作研究员周传以共同通讯作者身份在 eLife 杂志上发表了题为“Drosulfakinin signaling modulates female sexual receptivity in Drosophila”的研究。该文章以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)为模型,研究发现神经肽Drosulfakinin(Dsk)参与调控雌蝇的交配行为。



社会行为发生在同物种个体间,比如雄性与雄性间的争斗行为以及雄性和雌性间的求偶行为。争斗行为是自然选择“优胜劣汰,适者生存”的进化驱动力之一,有利于同种动物不同个体分散地域、争取资源等。而求偶行为则是一切有性繁殖动物繁衍后代的基础。周传课题组多年来致力于以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)为模型研究争斗和求偶行为相关的神经环路和感觉信息流传递机制,进而探究社会行为的神经生物学基础。

在果蝇求偶行为中, 对于控制雄性求偶的神经环路了解较多,而对控制雌性接受雄性的神经环路知道较少。近日,周传课题组研究发现,神经肽Drosulfakinin(Dsk)参与调控雌蝇的交配行为。该成果以“Drosulfakinin signaling modulates female sexual receptivity in Drosophila”为题,2022年4月27日在线发表于 eLife 杂志。

该研究分别从分子水平和神经元水平系统阐明神经肽Drosulfakinin在调控雌蝇交配行为中的重要作用:(1)在分子层面:从基因功能缺失和基因功能获得两方面分别验证了Dsk基因和其受体CCKLR-17D3参与调控雌蝇的交配行为,并且Dsk作用于其受体CCKLR-17D3来参与调控雌蝇的交配行为。(2)在神经元环路层面:利用遗传交叉技术标记和操纵DSK-MP1神经元(中间两对DSK神经元)和DSK-MP3(两侧两对DSK神经元)神经元,发现DSK-MP1神经元而不是DSK-MP1神经元在调控雌蝇交配行为中扮演着重要的角色。除此之外,通过形态学分析、行为学检测及电生理实验等实验进一步发现DSK-MP1神经元接受pC1神经元信号输入,进而调控雌蝇的交配行为。

本研究以果蝇为模型,系统探究了pC1-DSK-MP1-CCKLR-17D3这一信号通路在调控雌蝇交配行为中的重要作用。神经肽Dsk与其他昆虫中的Sulakinins及哺乳动物的CCK都属于同源物质,因此,该研究为理解其他物种交配行为的神经调控机制提供了理论基础。

本论文的第一作者为中国科学技术大学与中国科学院动物研究所联合培养博士研究生王桃和北京大学荆碧洋,通讯作者为中国科学院动物研究所吴凤明博士后和周传研究员。该项目得到了国家自然科学基金委,中国科学院,深圳湾实验室的资助。


原文信息:

Drosulfakinin signaling modulates female sexual receptivity in Drosophila


文章来源 | 生理所

编辑 | 鲍 啦

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