Ген «ухаживания» по-разному работает у двух видов плодовых мушек

Ген fruitless (fru), связанный с брачным поведением у плодовых мушек, функционирует неодинаково у двух разных видов. Исследование показывает, что консервативные гены (одинаковые у разных видов) не обязательно выполняют одну и ту же функцию.

Сравнение двух видов

Учёные сравнили работу гена fru у классического объекта исследований Drosophila melanogaster и у более отдалённого вида Drosophila virilis. Эти виды разделились около 60 миллионов лет назад, что сравнимо с различием между мышью и крысой.

Эксперимент с CRISPR-Cas9

Используя технологию CRISPR-Cas9, исследователи добавили одну или две копии гена fru самкам D. virilis и наблюдали за изменениями в их поведении.

Ключевые различия в функции гена

  • Одна копия гена:

    • И у D. melanogaster, и у D. virilis самки с одной добавленной копией fru становились примерно на 40% менее склонны к спариванию.
    • Однако у D. melanogaster такие самки теряли способность откладывать яйца, а у D. virilis — сохраняли фертильность.

  • Две копии гена у D. virilis:

    • Самки приобретали способность исполнять брачную песню самцов (у этого вида поют и самцы, и самки).
    • При этом они не теряли способности петь женскую песню и пели её гораздо чаще.
    • Такие самки становились полностью невосприимчивы к ухаживаниям и проявляли агрессию по отношению к самцам.

Вывод

«Каноническое представление было таким: добавление гена fru самке наделяет её мужским поведением, нарушая женское, — говорит соавтор работы Криста Бейкер. — Наши данные по D. virilis показывают, что ген позволяет ей петь мужские песни, но не мешает петь женские».

Исследование доказывает, что консервативность гена не гарантирует консервативности его функции. Для понимания влияния генома на поведение необходимо изучать гены у самых разных видов.

Работа опубликована в журнале Science Advances.