17:57 2024-04-17
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Studiul oferă dovezi pentru plasticitatea sexuală la femelele muștelor de fructe
_ Studiul oferă dovezi pentru plasticitatea sexuală la muștele de fructe femele
Muștele de fructe femele folosesc feromoni masculi pentru a-și evalua contextul social și pentru a scurta perioada de timp în care depozitează sperma după împerechere, permițându-le să se reîmperecheze mai devreme, potrivit unui nou studiu.
Cercetarea, publicată în eLife ca un preprint revizuit, oferă dovezi convingătoare că perioada de reținere a ejaculatului (EHP) la femelele muștelor de fructe este scurtată semnificativ atunci când sunt expuse la feromoni masculi, 2-metiltetracosan și 7-tricosen. Aceste descoperiri deschid calea pentru a înțelege mai multe despre procesele neuronale din spatele plasticității sexuale.
Plasticitatea sexuală - capacitatea de a modifica starea sexuală sau comportamentul reproductiv ca răspuns la condițiile sociale în schimbare - este observată atât la speciile de vertebrate, cât și de nevertebrate. . La păsări și insecte, femelele preiau spermatozoizii pentru o anumită durată după copulare, EHP, înainte de a-l expulza și de a se reangaja în împerechere.
„Ejecția spermei este un proces prin care femelele din diferite specii pot elimina ejaculatul masculin. sau dopul de împerechere după copulare”, spune autorul principal Minsik Yun, cercetător postdoctoral la Școala de Științe ale Vieții, Institutul de Știință și Tehnologie Gwangju, Gwangju, Republica Coreea.
„În musca de fructe Drosophila melanogaster, acest lucru are loc de obicei la 90 de minute după împerechere. Până în acest moment, rămâne de confirmat dacă EHP și ejecția spermatozoizilor sunt influențate de mediul social al femelelor.”
Pentru a investiga acest lucru în continuare, Yun și colegii săi. a efectuat o comparație între EHP a muștelor de fructe femele post-împerechere izolate de orice prezență masculină și cele expuse la curte activ masculi imediat după copulație. Ei au descoperit că EHP al grupului expus la curtarea bărbaților a fost cu aproximativ 30 de minute mai scurt decât a celor rămași în izolare – un fenomen numit de echipa „scurtarea EHP indusă de bărbați” (MIES).
În continuare, echipa a căutat să descopere mecanismele din spatele MIES. După ce au stabilit că MIES nu s-a bazat pe indicii vizuale sau auditive, ei au știut că trebuie să fie realizate prin indicii olfactive sau gustative. La muștele de fructe, sistemul olfactiv detectează substanțele chimice din aer prin neuronii senzoriali, în special neuronii receptorilor olfactivi (ORN), în antene lor, ghidându-le comportamentele de hrană și de împerechere. Sistemul gustativ, situat pe părțile bucale și picioarele lor, este de obicei asociat cu discernământul calității potențialelor surse de hrană și, de asemenea, cu evaluarea calității potențialilor parteneri de împerechere.
Pentru a explora contribuția ORN-urilor la MIES, Echipa a redus la tăcere 11 grupuri diferite de ORN-uri exprimând fie forma activă, fie forma inactivă a lanțului ușor al toxinei tetanice. Ei au descoperit că mai multe dintre aceste grupuri au influențat MIES, dar s-au concentrat în mod special pe ORN-urile Or47b-pozitive, deoarece acestea, spre deosebire de celelalte, au dus la o abolire aproape completă a MIES atunci când au fost reduse la tăcere.
Pentru a identifica bărbatul specific. feromoni care au acționat asupra acestor ORN, au incubat muștele femele din nou, dar cu specii strâns înrudite care au profiluri diferite de feromoni. Comparând și contrastând feromonii speciilor care au indus MIES la femele cu cei care nu au făcut-o, echipa a putut identifica feromonul responsabil: 2-metiltetracosan (2MC), care acționează asupra receptorului Or47b pentru a scurta EHP la muștele de fructe femele. .
De asemenea, echipa a descoperit că sistemul gustativ a fost implicat în apariția MIES. Prin experimentele lor, ei au observat că, atunci când muștele femele împerecheate recent au fost incubate cu alte femele împerecheate recent, EHP-ul lor a fost scurtat semnificativ.
Muștele femele împerecheate poartă feromoni masculi, inclusiv 7-Tricosene (7-T) și cVA, care sunt transferați în timpul copulării. Deci, echipa a incubat muște femele împerecheate recent cu o bucată de hârtie infuzată cu ambii feromoni. cVa nu a avut niciun efect asupra EHP, dar 7-T a scurtat semnificativ EHP prin acționarea prin neuronii ppk23. Acest lucru implică faptul că mirosurile alimentare ar putea influența și EHP, deși acest lucru necesită studii suplimentare.
Pe baza cercetărilor anterioare, echipa știa că momentul ejecției spermei este determinat de o neuropeptidă numită Dh44, secretată de Dh44- Neuronii PI din creierul femelei de muște a fructelor. Din propria lor muncă, ei știau, de asemenea, că neuronii pC1 exprimă receptorii Dh44 și arată activitatea crescută a cAMP (o moleculă care joacă un rol crucial în căile de semnalizare celulară, mediand răspunsurile la diferiți stimuli, cum ar fi hormoni și semnale senzoriale) în timpul maturării sexuale.
Pentru a evalua dacă acești neuroni pC1 joacă un rol în MIES, ei au pregătit muște femele care produc selectiv gena reporter CRE-Luciferaza în neuronii pC1b și pC1c. Când au fost expuși la 2MC sau 7-T, acești neuroni au arătat o creștere semnificativă a activității CRE-Luciferazei, indicând un nivel mai ridicat de producție de cAMP ca răspuns la feromoni. Acest lucru a crescut, la rândul său, excitabilitatea neuronilor pC1 și, ulterior, a scurtat EHP, promovând ejecția spermatozoizilor.
Autorii solicită studii suplimentare pentru a extinde descoperirile lor. Și anume, s-a demonstrat anterior că factorii fiziologici, cum ar fi starea nutrițională a femelelor sau a partenerilor lor masculini înainte de împerechere, pot avea un impact asupra EHP. Rămâne de stabilit dacă acest lucru poate avea un impact asupra MIES și nu este clar modul în care neuronii centrali suplimentari, cum ar fi neuronii Dh44-PI, interacționează cu neuronii pC1 pentru a modula EHP și MIES.
„Studiul nostru demonstrează că două feromonii masculini, 2MC și 7-T, scurtează semnificativ EHP-ul femelelor muștelor de fructe prin neuronii Or47b și, respectiv, ppk23”, conchide autorul principal Young-Joon Kim, profesor de științe ale vieții la Institutul de Știință și Tehnologie Gwangju.
„Aceste căi feromonale converg către neuronii pC1, crescându-le atât nivelul cAMP, cât și excitabilitatea, făcându-i mai receptivi la indicii de curte masculină și promovând împerecherea ulterioară după îndepărtarea dopului de împerechere.”
” Descoperirile noastre stabilesc un model comportamental pentru plasticitatea sexuală și oferă un cadru pentru înțelegerea proceselor neuronale implicate”, adaugă Yun.
Comentarii:
Adauga Comentariu