果蝇求偶行为的分子机制

在雄性果蝇中,求偶行为主要由神经系统中的转录因子Fruitless控制,以往有研究表明,Fruitless突变可能会导致雄果蝇的“同性恋”行为。昆虫性信息素是一种外激素,它能够被性别特异的感受器识别,并促进雌雄果蝇之间相互吸引。由于没法选择一类合适的外激素感受器,解开不同刺激到底对求偶产生什么影响这一谜团受到了限制。


本文中,研究者发现了上皮钠离子通道家族的两个成员ppk23和ppk29,这个两个基因在fruitless激活的神经元中表达,是求偶行为所必须的。基因功能缺失实验、细胞活化和钝化实验都说明了,这两种基因和表达这两种基因的神经元是雄性果蝇向正确的对象求偶的充要条件——能够抑制向雄性果蝇求偶,并促进向雌性果蝇求偶。此外,这些神经元在对雌雄果蝇的信息素产生应答时,表现出不同的敏感性。这项研究发现了一大类信息素感受神经元,并揭示了在果蝇求爱的初期阶段,如何通过化学信息进行性别的选择。