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2011年Nature論文最受關注之——動物行為的分子機理

動物

動物行為的遺傳機理十分有趣，當我們弄清楚了一個行為背后的分子機理的時候，不僅解開了一個迷題，也為動物模擬，機理分析提供了不可或缺的信息 。
8月，來自加州大學舊金山分校等處的研究人員發現了吸血蝙蝠探測紅外線的分子機制 ， 這提出了神經纖維感知溫度的一種新生理調控機制，為解析溫度感知神經調控提供了重要線索 。這一成果登上了Nature的封面，也登上了當月倍受關注的論文榜單 。
在這篇文章中，研究人員解析了吸血蝙蝠探測紅外線的分子機制——特殊的面部神經：低溫感應器，可以感應到體溫為32攝氏度的動物 。這為分析特殊物質，或者特殊細胞中的溫度感應接受器進化方式打開了一扇窗戶 。
研究發現有三類脊椎動物具有能夠檢測紅外輻射、作為定位熱血獵物身上熱點位置的手段的本領，即三類有遠親關系的蛇——蝮蛇(pit vipers)、蟒蛇(pythons)和王蛇(boas) 。對所有這些蛇來說，紅外傳感器都是一個被稱為“頰窩器”的高度專門化的面部結構 。在蛇類中，一個非熱敏性的離子通道(脊椎動物的TRPA1)已成為一種紅外探測器 。
而吸血蝙蝠采取的是另外一種生理機制，它們體內RNA剪接產生了普遍存在的TRPV1熱敏通道的一個變種，能適應較低的溫度 。研究人員比對了這一通道的基因序列和其他動物的對應序列，結果發現這些數據證明吸血蝙蝠在演化上是與馬、狗、母牛、鼴鼠和海豚（屬于“勞亞獸總目”）屬于一類的，而不是像當初按照解剖標準所提出的那樣與人類、猴子和嚙齒類（屬于“靈長總目”）屬于一類 。
還有值得關注的是，饒毅研究組在動物性取向分子機理方面獲得的成果，他們通過實驗解析了哺乳動物的性選擇機制，他們首先比較了野生型的小鼠與缺失中樞性血清素（central serotonergic）神經元的小鼠，前者表現出對于雌性的更強烈興趣（相對于雄性），而后者雖然沒有表現出嗅覺或者信息素傳感方面的缺失，但是卻失去了性別選擇的能力 。
之后研究人員進一步通過敲除了Tph2相關基因——這一分子涉及大腦中5-HT合成過程中的關鍵第一步 ， 證明了5-HT的作用 ， 并且實驗也表明如果在小鼠中注入5-HT ， 這些缺陷型小鼠將能恢復性選擇能力 。
目前還尚不確定這一機制是否也在其它哺乳動物，比如人類中同樣起作用，但是有研究表明 ， 在人類的核磁共振成像試驗中發現 ， 偏好異性與偏好同性的男性對五羥色胺的反應不盡相同 。
希望通過進一步的研究，我們能更深入了解關系人類生存的這一重要機制 ， 也許未來的父母在擔心自己的子女性取向問題的時候，能多一些基礎的了解和判斷的證據 。
【2011年Nature論文最受關注之——動物行為的分子機理】
生物通 張迪