来源:eLife
英国曼彻斯特大学与伯明翰大学合作,首次精确定位了雌性果蝇交配后调控行为变化的关键神经元SPRINz。该神经元能感知雄性传递的性肽(SP)信号,并整合感知信息,通过两条独立神经通路分别调控“拒绝二次求偶”与“增加产卵”行为。该发现揭示了大脑如何依据内部状态协调生殖行为,为理解硬连线生殖行为及研发针对疟疾媒介蚊的生殖干扰策略提供了神经基础。
来源:eLife
英国曼彻斯特大学与伯明翰大学合作,首次精确定位了雌性果蝇交配后调控行为变化的关键神经元SPRINz。该神经元能感知雄性传递的性肽(SP)信号,并整合感知信息,通过两条独立神经通路分别调控“拒绝二次求偶”与“增加产卵”行为。该发现揭示了大脑如何依据内部状态协调生殖行为,为理解硬连线生殖行为及研发针对疟疾媒介蚊的生殖干扰策略提供了神经基础。
来源:《Science Advances》
康斯坦茨大学团队研究发现,即使被视为“独居”的果蝇幼虫,其行为也显著受社会环境影响。单独时,幼虫对食物和光线等环境信号反应强烈、移动缓慢;而在群体中,它们则快速分散,并削弱了对环境信号的响应。研究揭示,幼虫通过机械和化学感觉得知同伴存在,并据此整合信息、调整行为。这表明社会情境是驱动行为的基础性因素,其机制研究有助于理解跨物种决策原理。
来源:《细胞》(Cell)
研究发现,果蝇大脑通过两组神经元(而非先前推测的四组)即可计算风向。每组中的神经元能通过切换放电模式来编码相反方向:当气流来自一侧时,它们发射快速的钠脉冲;当气流来自相反方向时,则发射慢速的钙脉冲。这种由Ca-α1T基因调控的双向信号机制,使得果蝇能用更少的神经资源将体感气流信息转化为稳定的空间方向认知,为理解大脑如何高效执行向量计算提供了新范例。
来源:《i科学》
贝勒医学院的研究团队利用果蝇模型,通过RNA干扰技术筛选了450多个与体色(色素沉着)相关的基因,发现其中153个基因影响果蝇体色,且85%在人类中保守。进一步研究表明,其中35个基因同时影响运动或睡眠行为,而11个基因能显著改变大脑多巴胺水平。研究聚焦于两个基因——mask与clu,发现它们通过不同机制降低多巴胺:mask通过减少多巴胺合成关键酶的表达,直接影响睡眠节律与光预期行为;clu则以间接方式调控多巴胺。该发现为理解多巴胺相关神经精神疾病(如睡眠障碍、抑郁)的机制提供了新靶点。
来源:《科学》
纽约大学研究发现,果蝇在眼部发育过程中会出现自发的钙波(细胞质钙浓度的瞬时升高),这些钙波通过细胞间缝隙连接传递,对视网膜结构进行精确塑形。研究首次揭示钙波不仅协调神经连接,更直接参与构建眼睛物理结构:钙波活动在视网膜不同区域呈现梯度分布,促使视野下方的区域(接收光线较少)形成更大透镜,而上部区域形成较小透镜,从而优化视觉功能。该发现表明钙波是跨物种保守的发育机制,为理解感官器官的形态发生提供了新视角。
来源:《EMBO报告》
达特茅斯学院研究发现,果蝇胚胎在经历13轮快速细胞分裂后,通过感知核质比变化触发组蛋白变体H3向H3.3的转换,从而启动自身基因转录程序。研究利用荧光标记技术证实,随着细胞核密度增加,H3.3在细胞核中的占比显著上升,而该变体与基因激活密切相关。在核分布异常的胚胎中,拥挤区域会提前启动组蛋白切换,证明胚胎通过物理空间感知机制调控发育时序转换。这一发现为理解人类癌症与衰老中核质比失调的分子机制提供了新线索。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
维尔茨堡大学研究发现,仅需四个特化时钟神经元即可维持果蝇基本昼夜活动节律。该“核心时钟”网络在幼虫期已形成,通过CCHa1神经肽调控晨间活动、谷氨酸调控傍晚活动。这一发现颠覆了传统“主起搏器”模型,揭示生物钟系统兼具核心层级结构与网络灵活性:早期形成的核心电路保障基础节律,后期增加的神经元则负责整合环境信号实现精细调节。该机制为理解生物钟的普适组织原理提供了新范式。
来源: 《当代生物学》
研究发现,当果蝇缺乏必需氨基酸时,其大脑会通过上调两种嗅觉受体基因(Or92a和Ir76a)来重塑嗅觉系统。Or92a帮助定位酵母中的二乙酰分子,而Ir76a则专门探测发酵食品中的乳酸菌和醋酸菌。这种基因表达改变使果蝇能精准定位可提供缺失氨基酸的活菌,揭示了营养状态如何通过分子机制直接调控感官感知和行为选择,为理解“生理需求驱动感官偏好”的神经机制提供了新视角。
来源:bioRxiv预印本
新分析显示,过去50年关于果蝇免疫的研究中,大部分结论已被成功复现,这与许多其他科学领域的研究难以复现形成鲜明对比。果蝇模型因其稳定性和可重复性,成为免疫学研究的可靠工具。
来源:The Conversation
研究者通过21代人工选择实验,成功培育出转向偏好变异度极高的果蝇群体,证实行为个性差异可受基因影响并响应进化压力。研究验证了“赌注对冲”理论:在环境不可预测时,群体内个体行为差异越大(如有不同温度偏好),越可能保证部分个体适应变化,从而提高种群生存概率。该研究为理解动物个性演化机制及基因-环境互作提供了实验证据。