Невидимая анатомия матки плодовой мушки: новые открытия могут иметь значение для фертильности и борьбы с вредителями
Биологи из Калифорнийского университета в Дэвисе впервые детально изучили матку плодовой мушки Drosophila melanogaster и обнаружили неожиданные особенности. Это может иметь значение для понимания репродукции насекомых, потенциальной борьбы с вредителями, а также фертильности у людей.
Исследование опубликовано 25 октября в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Репродуктивные органы самки мушки — матка, железы и органы хранения спермы — ранее почти не изучались на клеточном уровне. Учёные хотели идентифицировать все типы клеток и паттерны использования генов в этих важных органах.
Метод и ключевое открытие
Команда под руководством Рэйчел Тэйер и профессора Дэвида Бегана провела секвенирование РНК отдельных клеток, выделенных из репродуктивных трактов около 150 мух. Это позволило создать профили экспрессии генов и классифицировать клетки.
Результат: Обнаружено более 20 различных типов клеток в матке и связанных органах, которые ранее не были идентифицированы с помощью генетических маркеров. Это «ранее невидимая анатомия».
Роль белков семенной жидкости
Исследование показало, что около 40% генов белков семенной жидкости, которые ранее считались продуцируемыми только самцами, также экспрессируются у самок, особенно в органах хранения спермы. Эти белки могут быть ключевыми для поддержания жизнеспособности спермы в течение длительного времени.
Это открытие заставляет пересмотреть теории о половом конфликте на молекулярном уровне. Ранее считалось, что некоторые из этих белков манипулируют самкой в интересах самца. Однако тот факт, что многие белки производятся обоими полами, ограничивает возможные сценарии такого конфликта.
Значение для науки и практики
- Фундаментальная биология: Drosophila остаётся продуктивной моделью для понимания основ животной репродукции.
- Медицина: Изучение белков семенной жидкости может привести к новым методам культивирования и хранения человеческой спермы без заморозки, что полезно для лечения бесплодия.
- Борьба с вредителями: Лучшее понимание репродукции насекомых может привести к новым стратегиям контроля видов, уничтожающих урожай и переносящих болезни.
В настоящее время Рэйчел Тэйер работает с изолятами Drosophila со всего мира, чтобы понять, как мухи эволюционируют в ответ на стрессы, такие как изменение климата и пестициды.