Liên hệ | English

Chuyển tính dục của steroid hormone 20E cảm ứng thay đổi hậu giao phối ở An.gambiae

Mở đầu

An.gambiae là các vector chính của bệnh sốt rét, bệnh giết chết hơn 600.000 người mỗi năm ở châu Phi. Biện pháp phòng chống véc tơ hiện nay là sử dụng hóa chất diệt côn trùng để hạn chế muỗi, đang bị đe dọa do sự phát triển kháng hóa chất trong quần thể tự nhiên. Chiến lược phòng chống thay thế đầy hứa hẹn được dựa trên sự can thiệp sinh sản muỗi để giảm số lượng muỗi truyền bệnh sốt rét. Một lượng hormon đực được truyền qua con cái trong lúc giao phối cảm ứng thay đổi lớn trong hành vi của muỗi cái. Những thay đổi này, được cho là thay đổi hậu giao phối, bao gồm: mất khả năng thụ tinh và khả năng đẻ trứng. Tạm thời chức năng này của hormon là phương pháp làm giảm khả năng sinh sản của muỗi Anopheles làm giảm lan truyền sốt rét.

Tóm tắt

Côn trùng cái thường giao phối nhiều lần trong vòng đời. Một ngoại lệ đáng chú ý là các loài muỗi sau giao phối thì mất nhạy cảm giao phối lần sau. Muỗi cái sau khi hút máu thì đẻ trứng. Những nổ lực trong nghiên cứu nhằm xác định phân tử cảm ứng thay đổi hậu giao phối ở con cái, tạo ra môi trường trơ giao phối lần sau và gây đẻ trứng. Chuyển hormone steroid 20-hydroxyecdysone đực (20E) là nút điều hòa giao phối và đẻ trứng ở An.gambiae. Khi chuyển tính dục 20E bị làm yếu bằng cách bất hoạt và ức chế sinh tổng hợp ở con đực thì sinh sản và môi trường trơ ở con cái để giao phối lần sau cảm ứng một cách mạnh mẻ. Ngược lại, bắt chước chuyển tính dục bằng cách tiêm 20E vào buồng trứng con cái chưa giao phối làm thay đổi chúng để giao phối nhân tạo, gây đẻ trứng và làm giảm nhạy giao phối. Chuyển tính dục 20E hiện diện để bất hoạt con cái nhận tinh trùng từ con đực thứ hai. Phân tích so sánh dữ liệu phân tử từ con cái sau khi giao phối và sau khi tiêm 20E chỉ ra rằng con đường phân tử được điều hòa bởi 20E, được tập trung ở hậu giao phối bao gồm những gen liên quan mạng lưới nội chất và hệ cơ biểu hiện bất khả xâm phạm ở buồng trứng để giao phối thêm. Bằng những con đường khóa tín hiệu trong sinh sản ở An.gambiae, dữ liệu chúng tôi đề xuất phương pháp mới để phòng chống véc tơ sốt rét.

Tính dục ảnh hưởng sâu sắc tới sinh sản An.gambiae. Sau khi giao phối, muỗi cái loài này thường xuyên không nhận giao phối sau đó, để chúng đáp lại tinh trùng từ con đực suốt vòng đời cho sinh sản. Tính dục cũng làm tăng số trứng được phát triển sau hút máu và cảm ứng đẻ trứng trưởng thành. Song song với những thay đổi về hành vi hậu giao phối, hệ sinh sản con cái trãi qua những thay đổi, phản ảnh thay đổi khi thụ tinh để cảm ứng đẻ trứng từ những mô này.

Cái gì có thể gây thay đổi hậu giao phối mà biểu hiện sự trơ ở con cái để giao phối và gây đẻ trứng? Khi giao phối, An.gambiae đực với tinh dịch được sản xuất trong các tuyến sinh dục đực (MAGs) được chuyển đến buồng trứng, nơi nó được tiêu hóa trong 1-2 ngày. Ngược lại, tinh trùng được lưu trữ trong các túi chứa tinh, để thụ tinh với trứng nhiều lần sau khi hút máu. Vai trò liên quan của dịch tiết MAG và chuyển tinh trùng cảm ứng con cái hậu giao phối ở côn trùng là đề tài nhiều nghiên cứu. Ở Drosophila melanogaster, sau giao phối con cái tạm thời không khả năng giao phối. Một đoạn ngắn peptit tính dục 36-amino axit (SP) được tổng hợp trong MAGs có vai trò quan trọng trong điều hòa thay đổi hậu giao phối. SP sau khi vào con cái, SP tương tác với các thụ thể, một thụ thể bắt cặp là G-protein biểu hiện trong sinh sản và hệ thống thần kinh trung ương của con cái, để kích thích đẻ trứng và tạo ra môi trường trơ tạm thời giao phối lần sau. Giai đoạn trơ ở ruồi cây ăn trái cái được kéo dãn lên đến 1 tuần sau ngày giao phối đầu tiên bằng sự phóng thích chậm của SP bám dính theo đuôi tinh trùng. An. gambiae thay đổi hậu giao phối, theo cách khác, dường như không phụ thuộc vào việc chuyển tinh trùng, bởi vì con cái giao phối với con đực không tinh trùng vẫn có khả năng đẻ trứng và không giao phối lần nữa. Một số phương pháp được sử dụng để làm sáng tỏ gây đẻ trứng và chỉ giao phối duy nhất một lần trong những con muỗi này; mặc dù những nghiên cứu này mang lại kết quả tương phản, chúng tôi cho rằng sự tiết MAG khi giao phối có một vai trò quyết định trong điều hòa nhiệm vụ này.

Thú vị và ít thấy giữa các loài côn trùng, An. gambiae giao phối có chứa hormone steroid 20-hydroxyecdysone (20E), có thêm các protein và các peptide. 20E là ecdysteroid chủ yếu ở côn trùng điều hòa lột xác giai đoạn còn non. Hormone này đã được tìm thấy có ảnh hưởng đến nhiều mặt sinh lý côn trùng trưởng thành: kiểm soát tuổi thọ, học tập, đáp ứng với kích thích, điều hòa ngủ và tương tác quần thể. Hơn thế, 20E hoạt động như một hormone giới tính, ảnh hưởng đến tập tính tính dục đực ở ruồi Drosophila. Gần đây chúng tôi đã xác định ở An. gambiae sự tương tác giữa 20E chuyển tính dục và các protein con cái. Yếu tố kích thích cảm ứng giao phối của sinh trứng (MISO) làm tăng sinh dưỡng bởi sự kích thích một chuổi các yếu tố dẫn đến một số lượng lớn trứng được tạo thành sau khi hút máu. 20E ở muỗi trưởng thành cũng được sản xuất bởi con cái sau mỗi khi hút máu để kích thích sinh trứng và phát triển trứng. Ở An.gambiae 20E sản sinh ở con đực được chuyển vào buồng trứng khi giao phối, sự tổng hợp hormone này sau khi hút máu xảy ra trong buồng trứng, nhưng ở mức thấp hơn nhiều so với được chuyển bởi con đực.

Dưới đây, chúng tôi chứng minh 20E chuyển tính dục là một khóa phân tử gây thay đổi hậu giao phối trong An. gambiae cái. Chúng tôi cho thấy hormone này cảm ứng phản ứng phiên mã sâu sắc trong hai cơ quan sinh sản con cái là buồng trứng và túi chứa tinh. Các kích hoạt bởi 20E trong những mô này có tác động sâu sắc đến sinh lý con cái, dẫn đến không nhận thụ tinh sau này và gây đẻ trứng sau khi hút máu. Hơn nữa, chúng tôi xác định con đường phân tử có thể đáp trả đến những hậu giao phối. Phát hiện của chúng tôi cho thấy nhiều chức năng của hormone steroid này trong sinh lý sinh sản muỗi và mở ra khả năng làm giảm sinh sản của các vector sốt rét quan trọng.

Kết quả

Giao phối cảm ứng 20E đáp ứng phiên mã trung gian trong con đường sinh sản giảm ở con cái (LRT).

Để hiểu rõ hơn các tín hiệu phân tử giữa phiên mả hậu giao phối và những thay đổi về hình thái và sinh lý được cảm ứng khi giao phối, chúng tôi bước đầu hoàn thành phân tích phiên mã sâu của dấu hiệu sinh sản giảm thấp hơn ở con cái (LRT), bao gồm buồng trứng và túi chứa tinh. Để xác định con đường phân tử điều hòa trong cơ quan sinh sản cái này, chúng tôi đã phân tích 3 thời điểm (3, 12, và 24 giờ sau khi giao phối) nắm bắt những thay đổi phiên mã xảy ra sau khi giao phối. Những phân tích này xác định 708 gen được cảm ứng và 412 gen bị ức chế ở những thời điểm khác nhau. Cho thấy cảm ứng lớn hơn là ức chế phiên mã trong toàn bộ con cái, trong đó chỉ có 141 gen điều hòa giao phối được xác định. Những gen được điều hòa mở bao gồm các yếu tố liên quan đến sự phân giải protein, sinh tổng hợp amino axit và sản sinh năng lượng, gợi ý về nhu cầu năng lượng cao sau giao phối. Những gen điều hòa đóng bao gồm enzym cytochrome P450s và carboxy / metallopeptidases có thể chỉ thị sự thay đổi các nguồn năng lượng ra khỏi các hoạt động trao đổi chất tổng thể hướng tới hơn những quá trình liên quan sinh sản. Đáp ứng giao phối tăng theo thời gian và số lượng cao nhất của các gen biểu hiện một cách khác biệt (41% các gen thay đổi) được ghi nhận ở 24 giờ. Phát hiện này cho thấy sự tập trung các tín hiệu giao phối trong suốt ngày đầu tiên sau giao phối. có thể mở rộng vào các thời điểm sau này mà không được phân tích ở đây, trái ngược với D.melanogaster, phiên mã là lớn nhất 1-6 giờ.

Hình 01: Giao phốicảm ứng thay đổilớntrongphiên mãLRTcon cái. (A) thay đổigencó ý nghĩa(P <0,05 FDRcorrectd)tại mỗi thời điểm(3, 12, và 24giờ) đại diện cho những quá trình sinh học GO(BP). Những genkhông chuyểnGO BP (3giờ, n=216; 12 giờ, n=254; 24 giờ, n=318) không bị bỏ sót. (B, C) tương quan giữa cảm ứng thay đổi phiên mã ở 24 giờ và 20E tiêm trong túi chứa tinh (B) và buồng trứng (C).Giao phối (P<0.05), 20E tiêm (P<0.001).

Cái gì là những yếu tố có thể gây ra phản ứng phiên mã mạnh mẽ và kéo dài trong sinh sản ở con cái? Trong khi giao phối con đực chuyển lượng lớn số lượng 20E, một yếu tố điều hòa mạnh mẽ trong biểu hiện gen, được phóng thích dần dần vào buồng trứng con cái trong suốt ngày đầu tiên sau khi giao phối. Chúng tôi quan sát thấy rằng một số lượng đáng kể của các gen (vitellogenin, prophenoloxidases, tiểu đơn vị proteasome, V-type ATPases, cytochrome P450s, MISO, peroxidase heme HPX15) được xác định trong phân tích phân tử của chúng tôi nói chung được điều hòa bởi 20E trong Anopheles và côn trùng khác. Do đó, chúng tôi đã khảo sát đầy đủ mất độ của điều hòa có thể qua trung gian 20E của hoạt động phiên mã hậu giao phối bằng cách so sánh các phiên mã sinh sản ở 24 giờ và đáp ứng phiên mã cảm ứng ở buồng trứng và túi chứa tinh tại cùng thời điểm sau khi tiêm 20E vào ngực của con cái chưa giao phối. [Tiêm vào cơ quan sinh sản 20E những mức độ có thể so sánh với những được xác định hậu giao phối]. 73% (459/628) các gen được điều hòa ở 24 giờ là đáp ứng với tiêm 20E trong một hoặc cả hai cơ quan, và các mối tương quan rất cao giữa các dữ liệu (P <0,0001). Mặc dù 20E được tiêm cao hơn khi giao phối, sự chồng lấp nổi bật giữa các phản ứng trong các mô sinh dục cái cảm ứng bởi giao phối và tiêm 20E cho thấy chuyển hormone steroid tính dục này có một vai trò quan trọng trong việc điều hòa biểu hiện gen của hậu giao phối. Tuy nhiên, tại 24 giờ, 169 gen được cảm ứng nhưng không bởi tiêm hormone, cho thấy rằng các yếu tố đực khác có thể góp phần vào các phản ứng phiên mã cảm ứng giao phối trong cơ quan sinh sản cái. Điều quan trọng là cần lưu ý rằng những thay đổi trong biểu hiện gen gây ra bởi 20E tiêm được phân tích tại một thời điểm duy nhất, không phải ở ba thời điểm sau khi giao phối, và việc tiêm một lượng lớn các 20E ở phần ngực có thể không sản xuất đầu đủ sự phóng thích chậm 20E từ sau giao phối.

Chuyển tính dục của 20E cảm ứng sự trơ giao phối

20E cảm ứng các phản ứng phiên mã để giao phối chỉ ra rằng hormone steroid này có thể là một yếu tố quan trọng trong việc điều hòa sinh lý hậu giao phối ở con cái. Để xác định chuyển 20E cảm ứng mất tính nhạy thụ tinh lần sau nữa, chúng tôi tạo ra con đực bị làm suy giảm khả năng sản xuất đầy đủ số lượng 20E. Con đực suy giảm 20E được tạo ra bằng cách kết hợp hai phương pháp khác nhau: Chúng tôi tiêm vào con đực non với RNAi để làm im lặng hai enzym cytochrome P450 (Cyp315a1 và Cyp314a1) là chất xúc tác cuối cùng trong sinh tổng hợp 20E, và 2 ngày sau chúng tôi bất hoạt cấu trúc hormone steroid này bằng cách tiêm cùng con đực với chất chiết xuất từ nấm Nomuraearileyi, mà có chứa một enzym ecdysteroid 22-oxidase (E22O) mà oxy hóa nhóm hydroxyl 20E ở vị trí 22, gây mất chức năng. Phân tích miển dịch enzyme (EIA) và sắc ký lỏng khối phổ (UPLC-MS) phân tích khẳng định suy giảm của 20E là 16-21% (P = 0,012) trong MAGs từ con đực so với nhóm đối chứng. Con đực được tiêm sau đó đã buộc giao phối với con cái chưa giao phối và đã giảm chuyễn 20E (giảm 20%, P = 0.028) được ghi nhận bằng EIA từ con cái sau giao phối. Bởi vì 20E điều hòa tính dục đực trong các loài côn trùng khác, việc buộc phải giao phối cho phép chúng ta loại trừ yếu tố gây nhiễu có thể gây ra do giảm khả năng cạnh tranh giao phối ở con đực: Trong protocol này các con cái được gây mê trước khi thụ tinh và do đó không thể chọn một đối tác giao phối hoặc tránh giao phối với nhau. Hai ngày sau khi giao phối đầu tiên, con cái lại buộc giao phối, nhưng thời gian này với con đực 20E mức bình thường, và buồng trứng được phân tích cho sự hiện diện của một giao phối, chỉ thị của giao phối thành công. Con cái đối chứng (giao phối đầu tiên với con đực đối chứng tiêm dsGFP và BSA) cho thấy tần số tái giao phối thấp (9%) dù đã được tiếp xúc với sự giao phối mạnh mẽ thứ hai. Ngược lại, môi trường trơ được phóng thích ở con cái giao phối ban đầu với con đực làm suy yếu 20E, 33% con cái trong nhóm này cho thấy bằng chứng về sự thụ tinh với con đực thứ hai, trong sự chấp nhận với các mức giảm của chuyển 20E tính dục trong lần buộc giao phối đầu tiên. Những kết quả này gợi ý rằng 20E chuyển tính đực làm giảm sự thụ tinh của con cái giao phối lần nữa và con cái nhận được đầy đủ 20E trở bất hoạt để thụ tinh.

Hình 02: Chuyểntình dụccủa20Egây ra mất thời gian dàisự thụtinh con cái. (A) mức độ 20EtrongMAGStiêmdsCyp314a1, dsCyp315a1, E22O(dsP450 &E22O) thấp hơn so với trongMAGS từđối chứng (P=0.012).(B) con cái giao phối với con đực tiêm dsCyp314a1 và dsCyp315a1 và E220(dsP450&E220) nhận thấp hơn mức độ 20E con cái đối chứng.(C) con cái giao phối với con đực tiêm dsCyp314a1 và dsCyp315a1 và E220 nhận giao phối với con đực thứ hai tần số cao hơn con cái nhóm đối chứng (tiêm dsGFP và BSA, P=0.0008). (D)con cái tiêm 20E không thụ tinh khi giao phối ở 48 giờ so với đối chứng (P<0.0001), có giao phối con cái ở 3 giờ (P=1.000). con cái vẫn không thụ tinh ở ngày thứ 6 sau tiêm 20E (P<0.0001). (E) sự oxy hóa 20E bởi E220 (E220-20E) làm con cái có khả năng thụ tinh bởi con đực (P=0.02). số lượng của con cái đực phân tích được chỉ thị ở A-E.

Sau giao phối tự nhiên, mất giao phối suốt thời gian còn lại, với môi trường trơ được quan sát sau 1-2 ngày sau khi giao phối và thường xuyên suốt thời gian còn lại của con cái. Sự chấp nhận với kết quả thu được bằng cách sử dụng con đực làm giảm 20E, tiêm 20E vào ngực của con cái chưa giao phối bắt chước các ảnh hưởng giao phối, cảm ứng một môi trường trơ giao phối trong thời gian dài và phụ thuộc vào liều lượng. Thụ tinh thành công đã được quan sát thấy trong 100% con cái ở 3 giờ sau tiêm, nhưng không có con cái tiêm 20E được thụ tinh ở 48 giờ, so với 99% đối chứng. Bất hoạt 20E, đạt được bằng cách ủ trước của hormone với E22O oxidase, phá hủy ức chế thụ tinh ở 34% con cái, chứng minh rằng hormone có vai trò đặc biệt trong việc làm giảm khả năng của con cái để thụ tinh. không thụ tinh cũng được quan sát thường xuyên 6 ngày sau khi tiêm, khi chỉ có 18% con cái tiêm 20E được thụ tinh so với 97% đối chứng. Thật thú vị, một số con cái không được thụ tinh mặc dù có giao phối, củng cố quan điểm cho rằng buồng trứng con cái trở nên mất khả năng sinh lý giao phối.

Sự phóng thích 20E từ giao phối cảm ứng đẻ trứng.

Chúng tôi xác định tiếp vai trò có thể có của 20E trong quá trình sinh sản: sự đẻ trứng. Ở An.gambiae quá trình được điều hòa chặt chẻ với một ít ngoại lệ là con cái hút máu giao phối sau khi trứng chín (48-72 giờ sau khi hút máu). Chúng tôi bước đầu xác định thời gian bao lâu sau khi con cái giao phối hút máu thì bắt đầu đẻ trứng. Cuối cùng, thí nghiệm con cái được hút máu nhưng chưa giao phối và sau đó được giao phối ở 72 giờ sau và ngay lập tức được đặt vào cốc để đẻ trứng. Con cái đối chứng thay vì được giao phối trước sau hút máu và cùng được đặt vào cốc để đẻ trứng sau cùng 72 giờ hút máu như con cái thí nghiệm. Mặc dù trứng đã phát triển đầy đủ, con cái thí nghiệm bắt đầu đẻ trứng chỉ sau 16-18 giờ sau giao phối và kết thúc sau 2 ngày. Con cái đối chứng bắt đầu và kết thúc đẻ trứng trong thời gian ngắn hơn. Kết quả này cho thấy tương tự mất giao phối và đẻ trứng được điều hòa bởi những tín hiệu giao phối trong thời gian dài.

Hình 03: 20E chuyển trong giao phối cảm ứng đẻ trứng. (A) khoảng thời gian đẻ trứng sau giao phối. muỗi đối chứng được đốt mồi lập tức sau giao phối (xám, n=80), nhóm thí nghiệm giao phối khi sự sinh trứng đã chấm dứt. muỗi thí nghiệm mất thời gian dài hơn đối chứng để bắt đầu và kết thúc đẻ trứng (P<0.0001). thời gian trung bình bắt đầu đẻ trứng 14 giờ ở đối chứng và 36 giờ ở muỗi thí nghiệm. (B) con đực tiêm dsP450s và E220 không cảm ứng đẻ trứng so với đối chứng tiêm dsGFP và BSA (P=0.05). (C) đẻ trứng được cảm ứng ở con cái chưa giao phối tiêm 20E nhưng không ở đối chứng tiêm 10% ethanol 48 giờ sau hút máu (P<0.0001).

Chúng tôi sau đó kiểm tra sự đẻ trứng lệ thuộc chuyển tính dục của 20E. 38% con cái giao phối với con đực bị làm giảm 20E không đẻ trứng sau khi hút máu, so 14% đối chứng. Hơn nữa, con cái chưa giao phối tiêm 20E ở ngực đã kích thích đẻ trứng 70% so với mức độ đẻ trứng rất thấp (7%) ở đối chứng tiêm với 10% dung dịch ethanol. Cho thấy 20E là yếu tố cảm ứng đẻ trứng.

Những phân tích so sánh mức độ phân tử con đường tín hiệu điều hòa thay đổi hậu giao phối.

Để có thể xác định con đường tín hiệu phân tử tác động hậu giao phối được cảm ứng bởi 20E, chúng tôi hoàn thiện so sánh chi tiết hơn sự điều hòa những gen sinh sản trong buồng trứng và trong túi chứa tinh bởi cả giao phối và tiêm 20E. Tổng cộng 256 gen được điều hòa hoàn toàn trong buồng trứng bởi giao phối và tiêm 20E ở tất cả thời điểm. Giữa điều hòa phiên mã lên là một số lượng lớn gen liên quan cấu trúc mô, bao gồm những gen mạng lưới nội chất Actin 5C, Actincytosk, và β-tubulin I và một adducin như một protein quan trọng cho mạng lưới nội chất. Những thay đổi trong hệ cơ được chỉ thị thông qua cảm ứng Mlp84B, là chức năng trong biệt hóa cơ và 2 myosin. Phân tích sự gia tăng chức năng đã xác định con đường protesome như là dấu hiệu điều hòa lên, những gen điều hòa xuống biểu hiện quá mức sự kéo dãn màng với vai trò tiềm năng là dấu hiệu nội bào, di chuyển tế bào, tương tác tế bào –tế bào. Proteasome cũng được làm giàu trong nhóm gen được điều hòa lên bởi giao phối và tiêm 20E trong cả buồng trứng và túi chứa tinh, bao gồm những POMP yếu tố trưởng thành protesome và những protein từ lổi và những thể điều hòa. Trong nhóm này những ATPase không bào cũng biểu hiên quá mức và giống như chức năng axit hóa tiêu thể nội bào cũng như trợ giúp vận chuyển ở biểu bì. Sáu 450 monooxygenase đặc biệt côn trùng để giải độc hóa chất diệt côn trùng cũng được làm giàu thay vì là trong nhóm điều hòa xuống. Điều thú vị, những enzym này cũng được điều hòa xuống 24 giờ sau khi hút máu, những thời điểm khác 20E cao. Tóm lại, sự cảm ứng gen liên quan hệ cơ, màng lưới nội chất cũng cố giả thuyết 20E có thể gây ra thay đổi buồng trứng và làm cơ quan này bất khả năng giao phối thêm nữa.

Cuồi cùng, chúng tôi đã phân tích 117 gen điều hòa cả giao phối và tiêm 20E trong túi chứa tinh và một mô mà tập trung điều tiết đẻ trứng ở muỗi và ruồi cây ăn trái. Thật thú vị, sự gia tăng dấu hiệu chỉ được tìm thấy ở những gen điều hòa lên liên quan sinh tổng hợp polyamine gồm 2 ornithine decarboxylase (ODCs) tổng hợp dầu tiên trong tổng hợp polyamine và một yếu tố ức chế kháng enzym mà bám dính vào kháng enzym ODC ngăn cản sự phân hủy ODC. Bởi vì chức năng của những polyamine này có liên quan với nhiều quá trình sinh sản khác nhau bao gồm đẻ trứng. Phát hiện này cho thấy vai trò có thể những enzym này trong điều hòa trung gian 20E đẻ trứng.

Hình 04: sự biểu hiện gen trùng lập giữa giao phối và tiêm 20E ở con cái LRT. Những gen được biêu hiện biệt hóa đặc thù và thông thường từ 3 thí nghiệm phân tích phân tử xác định những thay đổi cảm ứng giao phối ở con cái 3,12, 24 giờ (P<0.05) và 20E cảm ứng thay đổi trong buồng trứng và túi chứa tinh (P<0.0001).

Bàn luận

Kết quả của chúng tôi cho thấy yếu tố đực và con đường phân tử con cái làm thay đổi An.gambiae cái hậu giao phối. 20E chuyển tính đực là khóa điều hòa sinh lý sinh sản An.gambiae cái và vô số ảnh hưởng hormon này lên sinh lý côn trùng trưởng thành. Thật thú vị, sự giảm đều mức độ 20E trong buồng trứng suốt ngày giao phối đầu tiên. Giả thuyết của chúng tôi là sự kết hợp của 20E khi giao phối và sự phóng thích đều đặn vào buồng trứng là cần thiết cho chức năng của hormon này, có thể giải thích những bằng chứng trái ngược thời gian qua về vai trò của tiết MAG với những tiếp cận khác nhau. Sự phóng thích 20E tình dục đặc biệt trong buồng trứng con cái chủ yếu cảm ứng quá trình hậu giao phối, bởi vì quá trình này không được mở khi con cái chưa giao phối, sản xuất một lượng ít hơn 20E trong những cơ quan khác sau khi hút máu. Sự tổng hợp 20E sau hút máu làm cảm ứng trơ giao phối, con đực có thể có những cơ chế để khai thác đáp ứng tự nhiên con cái tới 20E để cảm ứng chuổi phản ứng không thuận nghịch trong cơ quan ( buồng trứng, túi chứa tinh) nơi 20E bình thường không được tổng hợp sau khi hút máu. Tuy nhiên, không tính có thể có những yếu tố đực khác có thể bao gồm những peptid MAG và những protein tương đồng tới Drosophila SP, có thể kết hợp với 20E trong thay đổi hậu giao phối con cái. Thật vậy, khi chúng tôi đã sử dụng con đực làm yếu 20E, chúng tôi ngăn chặn cảm ứng đẻ trứng và trơ giao phối với tỷ lệ con cái nhất định. Hơn thế nữa, vai trò quan trọng của 20E cảm ứng những đáp ứng con cái hậu giao phối sau khi tiêm 20E vào con cái chưa giao phối.

Mất nhạy giao phối sau giao phối có thể là hậu quả của những thay đổi khác nhau: nó có thể được gây ra bởi thay đổi hành vi tính dục, với con cái đã giao phối không khả năng giao phối nữa và hay bởi bất hoạt sinh lý con cái để có thể thụ tinh với con đực thứ hai. Quan trọng, trong những tái giao phối sử dụng con đực làm yếu 20E, chúng tôi không tính đến thay đổi hành vi vì buộc con cái giao phối với con đực thứ hai. Chỉ 9% con cái giao phối con đực đối chứng nhận giao phối từ con đực thứ hai, trong khi đó 33% ở con cái giao phối với con đực làm yếu 20E. Kết quả này cho rằng chuyển 20E trong giao phối cảm ứng thay đổi sinh lý những cơ quan sinh sản mà ngăn con cái tái thụ tinh. Giả thuyết này đồng quan điểm với những nghiên cứu ecdyson, những phát hiện của chúng tôi cho thấy buồng trứng thay đổi trong suốt vài giờ đầu tiên sau khi giao phối. Theo những quan sát này, so sánh, phân tích của chúng tôi những gen được điều hòa bởi giao phối và tiêm 20E trong buồng trứng được xác định là một số gen biệt hóa mạng lưới nội chất ( Actin 5C, β-tubulin, adducin ) và cơ (myosin, Mlp84B) liên quan thay đổi trong cơ quan này. Sự thay đổi được ghi nhận trong cấu trúc ống dẫn trứng của con cái Drosophila, sau giao phối cảm ứng sự mở ống dẫn trứng cho phép trứng được phóng thích từ buồng trứng. Cơ chế khác ảnh hưởng của 20E trong đẻ trứng là ODCs, enzym tổng hợp polyamin được điều hòa lên trong túi chứa tinh khi giao phối và tiêm 20E. Thật thú vị, ODCs là hormon điều khiển ở côn trùng và ODCs, tổng hợp polyamine có liên quan đến phát triển và đẻ trứng trong vài loài ức chế hoạt động ODCs kết quả sự sinh trứng bị làm giảm và ngăn đẻ trứng. 20E phóng thích từ giao phối cảm ứng đẻ trứng thông qua kích thích tổng hợp polyamine ở cơ quan dự trử tinh trùng mà gây ra ở hạ dòng. Tuy nhiên, cũng có thể là 20E hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp lên cơ quan khác ( bao gồm trứng và hệ thần kinh) để khởi động đẻ trứng.

CN. Lê Tấn Kiệt dịch

Tài liệu tham khảo: Sexual transfer of the steroid hormone 20E induces the postmating switch in Anopheles gambiae

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,