東北大學生命科學研究生院的Daisuke Yamamoto 教授、研究員Hiroki Ito 及其同事用黑腹果蠅進行了實驗,以確定男性和女性之間大腦和行為的巨大差異是否由一個名為“robo”的單一基因啟動。他們已經證明,這種情況的發生取決於頭髮是否被剪掉。

 雄性和雌性果蠅具有不同形狀的腦細胞,性別差異取決於這些細胞是否含有雄性化物質(雄性)或不含(雌性)。然而,目前還不清楚為什麼「男性化物質」會將腦細胞形狀改為男性,以及為什麼沒有「男性化物質」的女性腦細胞會變成女性形狀。

 Fruitless基因在男性大腦的細胞中合成Fruitless蛋白質,但在女性大腦中則不然,因而在大腦中產生了性別差異。 在無果細胞中,稱為mAL的細胞群具有性別差異,雄性有3個突起,雌性有2個突起。這次,我們人為地抑制了神經一一延伸過程中所使用的基因,並觀察了神經細胞形狀的變化。結果,他們發現,當機器人基因的功能下降時,女性大腦中也會出現男性特有的突起。這也揭示了 Fruitless 蛋白用來標記結合夥伴的 DNA 代碼。這個密碼是具有16個字母的回文結構的鹼基序列,當Fruitless蛋白與具有這種結構的Robo基因結合時,它會抑制Robo基因的功能。當這個結構從 robo 基因中移除後,雄性 mAL 細胞就無法延伸出雄性特有的突起,求偶行為變得異常。這樣,大腦中發生性別差異的機制就從遺傳密碼中得到了闡明。

 如果弄清楚無果蛋白的所有目標基因,那麼男女大腦性別差異和行為差異的原因就會變得清晰。機器人基因也存在於人類身上,有趣的是,看看人類大腦是否也透過相同的機制獲得性別差異。

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