基因组研究昆虫进化关系辨别气味的能力

一项新的研究显示,所有昆虫都使用专门的有气味的受体,以便发现和追求配偶,识别敌人,找到食物,不幸的是,人类散布疾病。这让休息最近的假设,只有一些昆虫进化辨别气味的能力作为一个适应飞行,研究人员说。

“我们现在知道,气味检测昆虫进化的出现在刚开始的时候,它可能是一个定义的特征昆虫表示:“随着他们成了陆地,伊利诺伊大学昆虫学教授休•罗伯逊带领新的研究与菲利普品牌和布莱恩·r·约翰逊的加州大学戴维斯。“我们发现odorant-receptor基因在我们每观察昆虫,其中包括一些不飞。我们没有发现这些基因在其他节肢动物,然而,包括其他昆虫有六条腿。”

虽然有气味的受体存在于几乎所有的陆地动物和一些甲壳类和软体动物,组间差异很多,罗伯逊说。

“在昆虫,有气味的受体是最简单的那种,你可以想象,”他说。这些蛋白质是嵌入在神经元的细胞膜和向外扩展与化学物质在细胞外环境中进行交互。“当他们化学相结合,改变形状,打开一个离子孔隙和改变神经元的极性,”他说。

昆虫通常有数百个人有气味的受体,每一个都感觉一种特殊的化学物质,罗伯森说。在几乎所有情况下,受体和单个coreceptor亲密合作,一种蛋白质被称为Orco。

罗伯逊花了他职业生涯的大部分研究昆虫化学感受,利用基因技术来识别受体和coreceptor基因。

从味觉受体有气味的受体是不同的,这使得几乎所有的动物来检测化学物质在水环境中,罗伯森说。当脊椎动物和无脊椎动物开始在陆地上发现新的商机,一些进化的能力也检测空气中的化学物质。

“有气味的受体从味觉受体,”罗伯森说。但是为什么当他们在昆虫演化一直是争论的话题。2003年他假设有气味的受体是所有昆虫的特性。

但在最近的一项研究中,科学家们没有找到odorant-receptor蛋白质在两组不会飞的昆虫。这使他们暗示,有气味的受体发生只有在昆虫进化为适应飞行。

这项新研究重新审视这些不会飞的昆虫、小动物称为firebrats和跳蛀虫。而不是寻找odorant-receptor蛋白质在这些生物,团队在他们的基因组和基因组的其他六条腿的陆地受体基因代码bug和coreceptors。

研究人员发现大量的无翼firebrat odorant-receptor基因和跳蛀虫,但不是在六条腿的虫子没有昆虫的基因组。

“毫不含糊,我们有一个全面的odorant-receptor家庭无翅昆虫,”罗伯森说。”,驳斥了这一说法,整个系统进化出飞行。“很明显,有气味的受体进化之前,没有一个适应飞翔的翅膀,”他说。”的演变有气味的受体必须适应其他的事情,最明显的是terrestriality。”