Спаривание вызывает "джетлаг" у самок плодовых мух, изменяя поведение

Новая методика исследователей из Корнеллского университета показала, что белок семенной жидкости, передаваемый от самца к самке плодовой мушки во время спаривания, изменяет экспрессию генов, связанных с циркадными ритмами насекомого.

Это открытие, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, может объяснить, как этот белок, называемый секс-пептидом, изменяет поведение самки.

После спаривания было показано, что секс-пептид вызывает у ранее неспаривавшихся самок:

  • Увеличение откладки яиц
  • Повышение агрессии, активности и потребления пищи
  • Снижение продолжительности сна и интереса к повторному спариванию

"Мухи любят есть в определенное время суток, — сказала Мариана Вольфнер, профессор молекулярной биологии и генетики, один из старших авторов статьи. — Они спят в определенное время, и циркадные "часы" контролируют, когда мухи, вероятно, будут это делать. Мы видим, что эти самые модели поведения — такие как сон и питание — меняются после спаривания под действием секс-пептида. Один из способов, которым он может это делать, — это, по сути, сдвиг всех часов мухи".

Неожиданные результаты стали возможны благодаря исследованию транскриптомов — данных RNA-секвенирования, показывающих экспрессию генов, — во многих временных точках. Это дало высокодетальные данные, показывающие последовательность изменений.

Ключевые фазы воздействия:

  1. Первые 4 часа после спаривания: обнаружены изменения в экспрессии генов, вовлеченных в метаболизм самки и её циркадные ритмы. Триггер этих ранних изменений неизвестен (возможные кандидаты — феромоны или другие белки семенной жидкости). Эти эффекты были краткосрочными и без присутствия секс-пептида не сохранялись, как бы "подготавливая" систему.
  2. После 4 часов после спаривания: исследователи обнаружили, что именно секс-пептид вызывает изменения в генах, которые регулируют циркадные ритмы, и в генах, регулируемых циркадными сигнальными путями.

Исследование открывает путь для будущей работы, которая может изучить:

  • Как долго длится эффект
  • Происходят ли подобные эффекты у других организмов, учитывая, что гены циркадных часов высоко консервативны у многих форм жизни.