运动模式电路的细胞构成的变化驱动了Drosophila的进化

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 进化生物学 进化生物学
• 遗传学 遗传学 是一个

背景情况:

• 了解复杂的运动行为进化的遗传和神经基础至关重要.
• 诸如求爱歌曲之类的行为中特定物种的变异在神经电路层面上是很难理解的.

研究的目的:

• 研究基因和神经元的进化变化如何导致复杂运动行为的物种变异.
• 为了比较Drosophila melanogaster和Drosophila yakuba之间潜在的求爱歌曲的神经电路.

主要方法:

• 开发了Drosophila melanogaster和Drosophila yakuba之间神经电路比较的遗传工具.
• 进行了歌曲模式神经元 (TN1) 的神经解剖学和单细胞转录组比较.
• 利用光遗传激活和双性基因的基因操纵.

主要成果:

• Drosophila yakuba表现出特定于血统的 sinus song 损失,与减少的 TN1 神经元数量和改变的连接性相关.
• 在D. yakuba中,TN1神经元不能再驱动正弦曲,但仍有能力控制唱歌的翅膀姿势.
• D. yakuba缺少一种特定的TN1A神经元亚型,这对于正弦曲是必不可少的,与双性基因的功能分歧有关.

结论:

• 运动模式电路和细胞类型的变化是行为进化的关键驱动因素.
• 性决定基因,如双性,可以进化改变神经电路组成和复杂的行为.