Las moscas de la fruta, como muchos animales, participan en una variedad de comportamientos de cortejo y lucha. Ahora, los científicos de Salk han descubierto los mecanismos moleculares por los cuales dos genes determinantes del sexo afectan el comportamiento de la mosca de la fruta.mostrados, están mediados por dos programas genéticos distintos. Los resultados, ambos publicados en eLife el 21 de abril de 2020, demuestre la complejidad del vínculo entre el sexo y el comportamiento.
"El cortejo y la agresión parecen estar controlados de manera algo separada por estos dos genes", dice Kenta Asahina, profesor asistente en el Laboratorio de Neurobiología Molecular de Salk y autor principal de los dos documentos. "Tener comportamientos controlados por diferentes mecanismos genéticos puede tener algunos beneficiosen términos de evolución ". En otras palabras, explica, una población de moscas que está bajo presión evolutiva para competir más, quizás debido a recursos limitados, puede desarrollar comportamientos agresivos sin afectar el cortejo.
La agresión de las moscas de la fruta macho es principalmente hacia otros machos, mientras que sus comportamientos de cortejo, que implican una serie de movimientos y canciones, son hacia las moscas hembras. Ambos comportamientos se ven reforzados por la evolución a lo largo del tiempo, porque la capacidad de los machos vuela acompetir con otros machos y atraer a las hembras afecta directamente su capacidad de aparearse y transmitir sus genes.
Los investigadores ya sabían qué neuronas en el cerebro son importantes para controlar la agresión y el cortejo. En general, los estudios habían sugerido que las células cerebrales especializadas llamadas neuronas P1 / pC1, promueven tanto el cortejo como la agresión, mientras que las neuronas Tk-GAL4FruM promueven la agresión específicamente. Tambiénsabía que los dos genes determinantes del sexo, fruitless fru y doublesex dsx desempeñaban un papel clave en este comportamiento, pero la conexión entre los genes y los comportamientos no había sido clara.
En el nuevo estudio, Asahina y sus colegas criaron moscas de la fruta de Drosophila que contenían versiones activables por la luz de las neuronas de cortejo y agresión. El equipo podía encender las neuronas en cualquier momento iluminando las moscas. Los investigadores luego alteraronlos genes fru o dsx en algunas de estas moscas macho. Luego desarrollaron un sistema automatizado que utiliza el aprendizaje automático para analizar videos de las moscas y contar con qué frecuencia llevaron a cabo comportamientos agresivos o de cortejo.
"Creamos un sistema informático para capturar comportamientos agresivos y comportamientos de cortejo para contar acciones de manera más rápida y precisa", dice el compañero postdoctoral de Salk, Kenichi Ishii, coautor principal de los dos nuevos documentos ". Hacer que el programa funcione fue en realidaddifícil y lento, pero al final, nos facilitó la obtención de buenos datos "
El equipo descubrió que se requería dsx para la formación de neuronas inductoras de cortejo: cuando las moscas de la fruta tenían la versión femenina de dsx, las neuronas de cortejo ya no estaban presentes. Por otro lado, fru jugó un papel diferente, sineste gen, las moscas aún podrían ser inducidas a realizar comportamientos de cortejo activando las neuronas de cortejo, pero el cortejo estaba dirigido tanto a machos como a hembras, lo que sugiere que se requería fru para que las moscas diferenciaran entre los sexos. Sin embargo, para la agresión, los resultados fueron lo contrario: se requirió fru pero no dsx para la activación de las neuronas de agresión para provocar la lucha en las moscas macho.
"Este es un ejemplo importante de las diferencias neurobiológicas entre sexos y qué tipo de enfoques podemos utilizar para estudiar comportamientos vinculados sexualmente", dice Asahina, quien ocupa la Cátedra de Desarrollo Helen McLoraine en Neurobiología.
"Creo que la parte interesante de esto es entender que el sexo realmente no es algo binario", dice Margot Wohl, estudiante de doctorado de UC San Diego, coautora de ambos de los nuevos artículos. "Muchos factores se unen paracontrolar comportamientos que difieren entre los sexos "
Dado que la determinación del sexo en las moscas es muy diferente a la de los humanos, por ejemplo, las moscas de la fruta no tienen hormonas sexuales, los nuevos hallazgos no se refieren a cómo el sexo biológico puede afectar el comportamiento en las personas. Pero Asahina dice que suenfoque la combinación de optogenética y manipulación de genes ligados al sexo puede ser útil para comprender comportamientos que varían según el sexo en otros animales.
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Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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