果蝇有助于揭示新陈代谢的演变

动物种类的饮食选择变化很大。有些物种是仅以一种食物来源为食的专家，例如富含糖的水果或富含蛋白质的肉类。其他物种，如人类，是能够以多种食物来源为食的通才。由于这些差异，动物物种摄取不同量的常量营养素，如碳水化合物和氨基酸。可以想象，新陈代谢必须与每个物种的饮食选择相匹配。然而，人们对动物代谢的演变知之甚少 - 基础遗传变化是什么，这些变化如何定义给定物种的最佳营养成分?

由赫尔辛基大学副教授Ville Hietakangas领导的研究小组通过使用两种密切相关的果蝇物种研究了新陈代谢的演变。第一个是通才，Drosophila simulans，以通常含有高水平糖的水果和蔬菜为食。第二个是果蝇(Drosophila sechellia)，它专门以一种水果为原料，诺丽(Noni)，巴戟天(Morinda citrifolia)，含糖量低。

“我们发现这些物种之间存在相当显着的代谢差异。自然界中未暴露在糖上的D. sechellia幼虫在富含糖的饮食中无法生长，而D. simulans在处理膳食糖方面没有问题，” Hietakangas。果蝇物种的密切相关性使得科学家能够杂交这一物种，使杂交种在很大程度上与遗传基因相似，但含有耐糖所需的D. simulans基因组区域。

“分析杂交动物的能力是我们研究的关键优势。这样，我们不仅可以依赖于相关结果，而且能够识别出因果关系重要的遗传变化。我们还可以说糖耐量需要成本D. simulans和耐糖杂交种在低营养膳食中存活不佳。这表明D. sechellia已经进化到低营养环境中生存，这需要以一种以高糖为食的方式重新布线代谢。不可能，“Hietakangas说。

这项研究开辟了许多有趣的问题，也与人类有关。在未来，探索具有不同饮食历史的人群(例如，经历多代人的极其有限的营养)对富含糖的现代饮食的反应是否有所不同将是有趣的。