Университет исследователей Юта показал что ген фруктовой мухи критический для определять когда juveniles начинают зреть в взрослые, и как преобразование первоначально продолжает. Понимать этот процесс в людях может помочь объяснить как прелестные дети будут неприветливый подростками.
Когда ген DHR4 отключен, фруктовые мухи преждевременно начинают метаморфозу - лежку от неполовозрелой личинки к a сексуальн - активный взрослый. Первая генетическая перегласовка найденные, что причинило предыдущую лежку в фруктовых мухах, согласно новому изучению в вопросе Суббота 3-ье Июнь Клетки журнала. Мухы абнормально малы и умирают по мере того как они вписывают зрелость, иногда когда их головки не сумеют вытечь от их тел.
«Мы определили ген который необходим для животного для того чтобы развить через нормальное ювенильное развитие к лежке,» говорим Университет geneticist Карл Thummel Юта, автора изучения главным образом. «Без этого гена, сокращен ювенильный этап, и он вводит зрелость раньше. Животное после этого умирает потому что ген также необходим для продолжаемой лежки.»
Процесс уместн к людям потому что метаморфоза насекомого аналогична к преобразованию человека «от ювенильного, non-воспроизводственного этапа к возмужалому, сексуальн воспроизводственный взрослый,» говорит Thummel, профессора людской генетики на университете и исследователе с Институтом Говарда Hughes Медицинским.
«Наши малыши остаются сладостными и милые сквозные около 12 лет жизни и после этого, внезапно, в ответ на инкрети стероида и тиреоида и их приемные устройства [молекулы которые помогают инкретям для того чтобы контролировать гены], они начинают это изумительное преобразование в smelly, волосатые, иногда неприветливые, сексуальн возмужалые подростки,» он добавляет. «Как этот случай приурочен, и как он проконтролирован на молекулярном [генетическом] уровне? Ясно генетический входной сигнал, в виду того что время лежки меняет между семействами и культурами. Но молекулярные механизмы в настоящее время неизвестны. Наше изучение адресует этот вопрос используя фруктовые мух, которые имеют много из их генов в общем с нами и которые идеально для изучать генетику.»
Thummel говорит что людской эквивалент гена фруктовой мухи DHR4 вероятно не работает такой же путь в людях какие он делает в мухах. «Только вещи мы можем изучить подробно в мухе, как роль DHR4 в лежке, предусмотрит новые направления для понимать бедно определенные процессы в людях, как лежка,» он говорит. «Это было показано над и сверх снова, где люди делали изучения в мухе и более поздно было показано что подобные гены работают много такой же путь в людях.»
Thummel изучило роль гена DHR4 с Университетом 2 Юта и коллегаов Института Говарда Hughes Медицинских - postdoctoral исследователя Kirst Корол-Джонса и Бегства Geanette техника лаборатории - и с geneticist Джин-Philippe Карлом Университета Бургундии в Дижне, Франция.
От Яичка к Личинке, Куколкам и Взрослому - За Исключением Когда Джин Отключено
Развитие фруктовой мухи начинает когда яичко положено. Зародышевое развитие продолжает внутри яичко на 24 часа. После Этого яичко насиживает в личинку первой стадии. На 48 часах, личинка перелиняет - сараи надкожица которая формирует свои external или exoskeleton - и будет личинкой втор-этапа. Личинка перелиняет снова на 72 часах для того чтобы стать личинкой трет-этапа. На 120 часах - 5 днях после того как яичко было положено - личинка вводит метаморфозу и будет «prepupa» на 12 часа.
После Этого «головка хлопает из начала животного, и свои ноги и крыла вытягивают,» Thummel говорит. «Теперь оно истинные куколки, который неполовозрелый взрослый. Это существенно взрослый,» кроме того что свои органы продолжаются сформировать по мере того как он тратит другие 3,5 дня внутри своего pupal случая, который как кокон но сделан трудной надкожицы. После Этого - 9 дней после того как яичко было положено - взрослая муха вползает из pupal случая. Фруктовые мухи имеют двухмесячную продолжительность жизни.
«Подростки очень pupal - они идут внутри их раковины и разделяют,» Thummel говорит. «Стероидные инкрети принимают сверх ваших малышей, и они смотрят очень другими и поступают очень различная чем они сделали ранее. Она случается более быстро в насекомых, но они идут через преобразование в много такой же путь.»
DHR4 стоит на приемное устройство 4. инкрети Дрозофилы (рода имени для фруктовых мух). Ген DHR4 носит унаследованные инструкции для клеток сделать протеин DHR4, который «ядерное приемное устройство инкрети.» Инкрети как attach эстрогена и тестостерона к этим приемным устройствам, которые в свою очередь прикрепляются к генам в клеточных ядрах для того чтобы переключить гены включено-выключено. Ядерные приемные устройства инкрети найдены в всех животных, включая мух и людей, и соединены к лежке.
«Так заключающ что ядерные приемные устройства критические для времени натиска лежки [в мухах] логический вывод мы смогли расширить к людям,» Thummel говорит.
Thummel и коллегаы подняли фруктовых мух в пробирках содержа студневидную еду сделанную агара, кукурузной муки, мелассы и дрождей. Научные работники отключили ген DHR4 используя 2 метода: обычная «knockout» технология и более новый метод в которой был заставлен замолчать ген «.»
Путем показывать что случилось когда ген был отключен, исследователя определили нормальный ген имеют 2 ключевых функции: