如果这一基因异常,斑马鱼就不再想交配

渥太华大学的生物学家金·米切尔(Kim Mitchell)和万斯·特鲁多(Vance Trudeau)在研究斑马鱼的基因突变时,发现了一种调节雄性和雌性交配方式的新激素。

他们正在和中国科学院武汉水生生物研究所合作。利用中国同事建立的基因编辑技术,他们诱导两个相关基因发生突变,然后考察突变对斑马鱼性功能的影响。斑马鱼是和鲤鱼同族的淡水鱼,现被广泛使用于生物医学研究中。

通过特定的突变改变secretogranin-2基因,发现这会影响到——严重影响雌性和雄性繁殖的能力。

基因突变的斑马鱼看起来十分正常,但是在交配期却对异性视若无睹!

通常引入雄性和雌性后的几分钟内,雄性就会开始求偶仪式——追赶雌性,很快实现产卵——也就是说,雌性将卵释放到水中,雄性立即使它们受精。但是我们发现,虽然携带引入的突变的鱼夫妇也会产生卵子和精子,但是它们在响应交配方面糟透了。

这是相关基因突变导致动物性行为异常的首个证据。

Secretogranin-2调控一种大蛋白,对大脑细胞和其他分泌激素的细胞十分必要。但是,这种蛋白质可能会被特殊的酶切碎,我们发现叫做促胰泌素神经肽的小片段对于刺激性功能很重要。

在转基因鱼中,我们可以通过将促胰泌素神经肽注射到体内来部分恢复性功能。该肽作用于大脑和垂体的细胞,可以增加激素的释放,从而增强雌性排卵和产卵的能力。

我们发现了可以调节繁殖的新基因,因此促胰泌素神经肽本身就是一种新激素。鱼类产生的分泌神经内分泌素与其他动物(包括人)中的分泌神经内分泌素显著相似。现在,我们可以寻找其他增强性功能的因素,无论是增加养殖鱼类的产卵率,还是帮助治疗人类的不育。

这仅仅是可能性的开始。Secretogranin-2基因可能会产生许多其他功能未知的激素样肽 。在未来的研究项目中陆续揭开更多未知,这也是科研工作最令人兴奋的地方。

原文:https://phys.org/news/2020-05-sex-hormone.html

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