Согласно новому исследованию, проведенному учеными Стэнфордского университета, ключом к успешному половому размножению является один рецептор в головном мозге. Исследование, на которое ссылается Planet Today, касается рыб, но данный рецептор присутствует у всех животных и имеет значение для понимания социального поведения.
Ученые начали с изучения сигнальных молекул, связанных с сексуальным поведением и воспроизводством, и, в конце концов, остановились на молекуле под названием PGF2α. Они обнаружили, что, если ввести его рыбе женского пола, она будет более активно участвовать в брачном поведении, но без откладывания яиц, так как у рыб тоже есть цикл и свой срок овуляции.
Ученые действовали PGF2α на рецептор в гипоталамусе головного мозга, регион, участвующий в сексуальном поведении у животных. Они решили проверить возникшие предположения, что если поднять уровень PGF2α, то это вызовет изменение сексуального поведения. Для этого ученые использовали систему генного редактирования CRISPR/Cas9, чтобы удалить ген рецептора у женских особей рыб, так что рецептор не может быть активирован PGF2α.
Сотрудники лаборатории Fernald отмечают, что генное редактирование дает возможность проверить функцию специфических генов в любом организме. Ученые поместили этих мутантных рыб среди нормальных и в период полового созревания наблюдали за их брачным поведением. Мутантная рыба показала резкое изменение в поведении: в отличие от естественного спаривания женских особей обычной рыбы, инъецированные простагландином PGF2α мутантные самки не делали брачного танца и не откладывали яйца.
Это свидетельствует о главенствующей роли рецептора в размножении, считают ученые. «Мы считаем, что нашли ключевой генетический компонент, который в некотором роде регулирует воспроизводство, так как влияет на поведение», - сказал Рассел Фернальд профессор биологии в Стэнфорде.
Следующим шагом этой работы будет изучение других типов поведения, которые регулируются этим рецептором, а также понимание эволюции размножения и сексуального поведения. На сегодняшний день известно, что у млекопитающих и других позвоночных PGF2α способствует началу родов и материнскому поведению, а согласно другому исследованию передача сигналов PGF2α имеет общую родовую функцию, связанную с рождением и дальнейшим поведением.