無後基因
無後基因（Fruitless，符號為fru）是黑腹果蠅的一種基因，能夠編碼好幾種轉錄因子蛋白。普通的fru基因的功能對發展一些求偶必須的解剖結構是必要的，包括支配果蠅進行性行為的肌肉所需要的運動神經元。[1]該基因在哺乳動物中沒有同源基因，但在甘比亞按蚊這樣親緣關係較遠的物種中對性別決定起作用。[2]無後基因是一個或一組基因如何控制涉及先天行為的神經元的功能或發育的典型例子。Fru基因的研究得到了大眾媒體的關注，因為它引發了關於人類性取向遺傳學[3][4]和以及性別與攻擊性關聯的討論。[5]
| fruitless | |
|---|---|
| 標識 | |
| 生物 | |
| 符號 | fru |
| Entrez | 42226 |
| RefSeq （mRNA） | NM_169821.1 |
| RefSeq （蛋白質） | NP_732349.1 |
| UniProt | Q8IN81 |
| 其他數據 | |
| 染色體 | 3R: 14.22 - 14.39 Mb |
結構和功能
雄蠅的無後基因發生突變，會引起性行為的改變。果蠅的求愛過程包括一個複雜的雄性主動發起的儀式，fru等位基因突變會以不同方式干擾到這種儀式；fru對於儀式的每一步是必要的。一些突變的等位基因會完全阻止整個求偶行為，而其他一些則擾亂求偶中的單一步驟。值得注意的是，一些功能損耗的基因會改變或消除性取向。[1]
fru基因跨度約130kbp，cDNA長2846bp，有至少四個啟動子，每個都能編碼一種蛋白質，這種蛋白質含有BTB結構域和一個鋅指結構。選擇性剪接在5'和3'端均發生，並且有幾種形式（雄性和雌性特有的剪接後產物不包括在內）。雖然已經知道有很多基因會影響雄性求愛行為，fru被認為是值得特別注意，因為它表現出的性別特異性選擇性剪接。第一個啟動子P1轉錄物包含S外顯子，由性別決定因子tra、tra2控制，tra在雄性中無活性，S外顯子能夠融合到fru轉錄物中，雄性特異蛋白增至101個胺基酸。雌性中tra與P1前體mRNA結合，阻止轉錄物翻譯。當雌性產生雄性剪接的基因產物，它們的行為就與雄性無異。不產生雄性特異性產物的雄蠅不能求愛，不能生育。[1]fru基因位點也控制數百種其他基因的表達，其中有一些會對果蠅的行為發生影響。[6]
位於果蠅3號染色體的fru基因有13種轉錄產物，主要在部分運動神經元和腹部肌肉中表達。[7]
參考資料
- ^ 1.0 1.1 1.2 Demir E, Dickson BJ. fruitless splicing specifies male courtship behavior in Drosophila. Cell. June 2005, 121 (5): 785–94. PMID 15935764. doi:10.1016/j.cell.2005.04.027.
- ^ Gailey DA, Billeter JC, Liu JH, Bauzon F, Allendorfer JB, Goodwin SF. Functional conservation of the fruitless male sex-determination gene across 250 Myr of insect evolution. Mol. Biol. Evol. March 2006, 23 (3): 633–43. PMID 16319090. doi:10.1093/molbev/msj070.
- ^ The Atlantic Homosexuality and Biology, The Genetic Quest （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） June 1997, Chandler Burr
- ^ The New York Times Mating Game of Fruit Fly Is Traced to a Single Gene December 13, 1996, Nicholas Wade
- ^ The Guardian Flies reveal gene that makes girls fight like boys （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） November 20, 2006, Ian Sample
- ^ Goldman TD, Arbeitman MN. Genomic and functional studies of Drosophila sex hierarchy regulated gene expression in adult head and nervous system tissues. PLoS Genet. November 2007, 3 (11): e216. PMC 2082469
. PMID 18039034. doi:10.1371/journal.pgen.0030216.
- ^ Billeter JC, and Goodwin SF. Characterization of Drosophila fruitless-gal4 transgenes reveals expression in male-specific fruitless neurons and innervation of male reproductive structures. J Comp Neuro l, 2004, 475: 270- 287.
