东北大学生命科学研究生院的山本大辅教授和研究员伊藤博树在实验中使用果蝇,看看男性和女性大脑和行为之间的巨大差异是否会启动一个名为“机器人”的基因。宣布它已经证明是切割造成的。
果蝇有不同形状的雄性和雌性脑细胞,性别差异取决于这些细胞是否有(雄性)或没有(雌性)“雄性物质”。然而,尚不清楚为什么“雄性物质”使脑细胞形状男性化,而在没有“雄性物质”的女性中,脑细胞变成了雌性形状。
无果基因在男性大脑的细胞中合成无果蛋白,但不会在女性大脑中合成,从而在大脑中产生性别差异。 在Fruitless细胞中,被称为mAL的细胞群有雄性3处、雌性2处伸出突起的性别差异。这一次,我们通过人工抑制神经拉伸过程中使用的基因,一一观察了神经细胞形状的变化。结果发现,当Robo基因的功能降低时,女性大脑中也会出现男性特有的突起。这也揭示了 Fruitless 蛋白用作结合伙伴标记的 DNA 代码。该代码是一个具有16个字符的回文结构的碱基序列,当Fruitless蛋白与具有这种结构的Robo基因结合时,Robo基因的功能就会受到抑制。当这个结构从 Robo 基因中去除后,雄性 mAL 细胞无法延伸雄性特异性突起,求偶行为变得异常。通过这种方式,从遗传密码中阐明了大脑中发生性别差异的机制。
一旦阐明了 Fruitless 蛋白的所有靶基因,就会阐明大脑中性别差异和男女行为差异的原因。Robo 基因也存在于人类中,看看人类大脑是否也通过相同的机制获得性别差异很有趣。