Найден ген, который управляет позой спаривания у мух

Исследователи открыли генетический механизм, который управляет удержанием эффективной позы для спаривания у мух.

Исследователи использовали машинное обучение, чтобы отслеживать активность нейронов у мух-дрозофил в процессе спаривания. Анализ помог определить пьезоканал, с помощью которого мухи фиксируют положение в процессе спаривания. Подавление его активности снизило репродуктивный успех.

Многие животные принимают фиксированную позу во время совокупления, которая лучше всего подходит для оплодотворения. У плодовых мушек (дрозофил) самец садится на самку и сохраняет эту позу, по крайней мере, до тех пор, пока не передаст достаточное количество спермы для оплодотворения самки. Это происходит примерно через восемь минут после начала совокупления.

Исследователи предположили, что важную роль в удержании позы играют пьезопротеины — семейство трансмембранных белков, которые были обнаружены, в том числе, в чувствительных клетках мужских половых органов мушек. Эти белки активируются, когда к клеточной мембране прикладывается механическое усилие, позволяя ионам проходить через канал и генерировать электрический сигнал. Он запускает клеточные реакции, включая высвобождение нейротрансмиттеров в нейронах и сокращение мышечных клеток.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, исследователи создали генетически модифицированных мух с нейронами, которые можно инактивировать светом с определенной длиной волны. Они обучили искусственный интеллект определять начало спаривания у мух, чтобы в нужный момент включать свет и отключать нейроны, связанные с пьезобелками.

Иллюстрация эксперименты: дезактивация нейронов с помощью света приводит к смещению «оси» самца. Изображение: Hayato M. Yamanouchi et al., iScience

Анализ показал, что, когда пьезоэкспрессирующие нейроны подавлялись, самцы принимали неустойчивую и неэффективную позу для спаривания. При этом у таких самцов было меньше потомства. Исследователи пришли к выводу, что ключевая роль пьезогена заключается в том, чтобы помочь самцу занять положение параллельное направлению корпуса самки для максимального успеха спаривания.

Поскольку спаривание является важно частью жизни многих типов животных, понимание механизмов, которые им управляют, поможет лучше исследовать репродуктивные системы различных видов. Кроме того, исследователи отмечают, что в этом эксперименте была разработана система, которая позволяла автономно проводить и контролировать эксперимент. Аналогичные нейронные сети (которые отслеживают заданные условия и изменяют внешние стимулы) могут использоваться, чтобы упростить и другие научные исследования.


Читать далее:

Посмотрите, как сияют кольца Сатурна на снимке телескопа «Джеймс Уэбб»

Расширение Вселенной — миф? Новое исследование перевернуло модель строения нашего мира

В Монголии нашли артефакт, напоминающий фаллос: ему около 42 000 лет

Изображение на обложке: Hayato M Yamanouchi, Nagoya University

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука