WikiDer > Белок семенной жидкости

Seminal fluid protein
Фотография Heliconius erato, вида бабочки
Геликоний Эрето, или красный почтальон, был одним из первых видов бабочек, у которого был изучен протеом семенной жидкости.[1]

Белки семенной жидкости (SFP) или белки добавочной железы (Acps) являются одними из не-сперма компоненты сперма. У многих животных с внутреннее оплодотворение, самцы переносят сложный коктейль из белки в их сперме самкам во время совокупления. Эти белки семенной жидкости часто оказывают разнообразное мощное воздействие на самку после спаривания. фенотипы.[2] SFP производятся мужские дополнительные железы.

Белки семенной жидкости часто показывают повышенное скорость эволюции и часто приводятся в качестве примера сексуальный конфликт.[2]

Протеомика

SFP лучше всего изучать в млекопитающие и насекомые,[3] особенно у обыкновенной плодовой мухи, Drosophila melanogaster. Большинство видов производят самые разные белки, которые передаются самкам. Например, примерно 150 SFP были идентифицированы в D. melanogaster,[4][5] 46 в комаре Anopheles gambae,[6] и около 160 у людей.[7]

Повышенная эволюция

Даже между близкородственными видами семенная жидкость протеом могут сильно различаться. SFP показывают повышенные показатели Последовательность ДНК изменять по сравнению с нерепродуктивными генами (измеряется Kа/ Кs соотношение) во многих заказах, в том числе Двукрылые (мухи),[8][9] Чешуекрылые (бабочки и мотыльки),[1] Rodentia,[10] и Приматы.[11][12][13]

Кроме того, SFP демонстрируют высокую скорость оборота генов по сравнению с нерепродуктивными генами.[9]

Функция

Спаривание дрозофилы меланогастер.
Исследования функции SFP проводились в основном на видах насекомых, особенно D. melanogaster.

Функцию SFP лучше всего понять в D. melanogaster. SFP играют роль в мужском и мужском конкуренция спермы. Одно исследование, которое манипулировало количеством мужчин SFP D. melanogaster показал, что когда самцы участвовали в соревновании, самцы, производившие больше SFP, давали большую долю потомства.[14]

У многих видов насекомых происходят значительные изменения в поведении самок и физиология последующая вязка; изолированное получение SFP, как было показано, является ответственным за многие из этих изменений. В D. melanogaster самки, более 160 генов показывают либо повышающее или понижающее регулирование после получения изолированного SFP.[15] Эти транскриптомный изменения не ограничиваются женскими половые пути.[16] SFP удлиняют период отражения (когда самка не заинтересована в спаривании) и стимулирует овуляция; дополнительно они могут влиять на такие процессы, как хранение спермы, метаболизм, и уровни активности.[3]

Хотя SFP, по-видимому, играют роль в координации репродуктивных усилий мужчин и женщин (например, во времени овуляции), SFP также могут быть источником сексуальный конфликт. Исследования D. melanogaster показали, что женщины, получившие SFP, страдали от срок жизни и фитнес.[17] Частые вязки в D. melanogaster связано с сокращением продолжительности жизни женщин,[18] и эта стоимость спаривания у самок, как было показано, в первую очередь опосредована получением SFP.[19]

Поскольку SFP играют важную роль в репродуктивных процессах у видов комаров, являющихся переносчиками болезней, и, кроме того, имеют высокую видоспецифичность, манипуляции с SFP могут иметь потенциал для очень целенаправленного борьба с этими популяциями комаров.[20]

Рекомендации

  1. ^ а б Walters, J. R .; Харрисон, Р. Г. (07.04.2010). «Комбинированный EST и протеомный анализ выявляет быстро эволюционирующие белки семенной жидкости у бабочек Heliconius». Молекулярная биология и эволюция. 27 (9): 2000–2013. Дои:10.1093 / molbev / msq092. ISSN 0737-4038. PMID 20375075.
  2. ^ а б Sirot, Laura K .; Вонг, Алекс; Чепмен, Трейси; Вольфнер, Мариана Ф. (2014-12-11). «Сексуальный конфликт и белки семенной жидкости: динамичный ландшафт сексуальных взаимодействий». Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии. 7 (2): a017533. Дои:10.1101 / cshperspect.a017533. ISSN 1943-0264. ЧВК 4315932. PMID 25502515.
  3. ^ а б Авила, Франк В .; Sirot, Laura K .; LaFlamme, Brooke A .; Рубинштейн, К. Дастин; Вольфнер, Мариана Ф. (2011). «Белки семенной жидкости насекомых: идентификация и функции». Ежегодный обзор энтомологии. 56: 21–40. Дои:10.1146 / annurev-ento-120709-144823. ISSN 0066-4170. ЧВК 3925971. PMID 20868282.
  4. ^ Финдли, Джеффри Д.; Йи, Сяньхуа; Маккосс, Майкл Дж .; Суонсон, Уилли Дж. (29 июля 2008 г.). «Протеомика выявила новые белки семенной жидкости дрозофилы, переносимые при спаривании». PLOS Биология. 6 (7): e178. Дои:10.1371 / journal.pbio.0060178. ISSN 1545-7885. ЧВК 2486302. PMID 18666829.
  5. ^ Финдли, Джеффри Д.; Маккосс, Майкл Дж .; Суонсон, Уилли Дж. (2009-05-01). «Протеомное открытие ранее не аннотированных, быстро развивающихся генов семенной жидкости у дрозофилы». Геномные исследования. 19 (5): 886–896. Дои:10.1101 / гр.089391.108. ISSN 1088-9051. ЧВК 2675977. PMID 19411605.
  6. ^ Дотторини, Таня; Николаидес, Лиетта; Рэнсон, Хилари; Роджерс, Дэвид В .; Крисанти, Андреа; Каттеруччия, Фламиния (2007-10-09). «Полногеномный анализ комаров Anopheles gambiae выявил 46 генов дополнительных желез самцов, возможных модуляторов женского поведения». Труды Национальной академии наук. 104 (41): 16215–16220. Bibcode:2007PNAS..10416215D. Дои:10.1073 / pnas.0703904104. ISSN 0027-8424. ЧВК 2042187. PMID 17901209.
  7. ^ Шумахер, Юлия; Розенкранц, Дэвид; Херлин, Холгер (22 января 2014 г.). «Системы спаривания и белок-белковые взаимодействия определяют скорость эволюции белков спермы приматов». Труды Лондонского королевского общества B: биологические науки. 281 (1775): 20132607. Дои:10.1098 / rspb.2013.2607. ISSN 0962-8452. ЧВК 3866406. PMID 24307672.
  8. ^ Келлехер, Эрин С; Уоттс, Томас Д; Лафламм, Брук А; Хейнс, Пол А; Маркоу, Тереза ​​А. (2009-05-01). «Протеомный анализ мужских дополнительных желез Drosophila mojavensis предлагает новые классы белков семенной жидкости». Биохимия и молекулярная биология насекомых. 39 (5–6): 366–371. Дои:10.1016 / j.ibmb.2009.03.003. ISSN 0965-1748. PMID 19328853.
  9. ^ а б Мюллер, Дж. Л. (18 июня 2005 г.). «Межвидовое сравнение генов белков дополнительных желез дрозофилы». Генетика. 171 (1): 131–143. Дои:10.1534 / генетика.105.043844. ISSN 0016-6731. ЧВК 1456506. PMID 15944345.
  10. ^ Ramm, S.A .; McDonald, L .; Hurst, J. L .; Бейнон, Р. Дж .; Стокли, П. (2008-10-06). «Сравнительная протеомика выявляет доказательства эволюционной диверсификации семенной жидкости грызунов и ее функциональное значение в конкуренции сперматозоидов». Молекулярная биология и эволюция. 26 (1): 189–198. Дои:10.1093 / molbev / msn237. ISSN 0737-4038. PMID 18931385.
  11. ^ Кларк, Натаниэль Л .; Суонсон, Уилли Дж. (2005). «Повсеместная адаптивная эволюция в семенных белках приматов». PLOS Genetics. 1 (3): e35. Дои:10.1371 / journal.pgen.0010035. ISSN 1553-7390. ЧВК 1201370. PMID 16170411.
  12. ^ Хорошо, Джеффри М .; Вибе, Виктор; Альберт, Франк В .; Бурбано, Эрнан А .; Кирхер, Мартин; Грин, Ричард Э .; Halbwax, Мишель; Андре, Клодин; Атенсия, Ребека (16 января 2013 г.). «Сравнительная популяционная геномика эякулята у людей и больших обезьян». Молекулярная биология и эволюция. 30 (4): 964–976. Дои:10.1093 / molbev / mst005. ISSN 1537-1719. PMID 23329688.
  13. ^ Меслин, Камилла; Лорин, Мишель; Каллебо, Изабель; Друарт, Ксавьер; Монже, Филипп (2015). «Эволюция видоспецифичных основных белков семенной жидкости у плацентарных млекопитающих в результате гибели генов и положительного отбора». Вклад в зоологию. 84 (3): 217–235. Дои:10.1163/18759866-08403003.
  14. ^ Вигби, Стюарт; Sirot, Laura K .; Линклейтер, Джон Р .; Бюнер, Норен; Calboli, Federico C.F .; Бретман, Аманда; Вольфнер, Мариана Ф .; Чепмен, Трейси (май 2009 г.). «Распределение белков семенной жидкости и репродуктивный успех у мужчин». Текущая биология. 19 (9): 751–757. Дои:10.1016 / j.cub.2009.03.036. ISSN 0960-9822. ЧВК 2737339. PMID 19361995.
  15. ^ McGraw, Lisa A .; Гибсон, Грег; Кларк, Эндрю Дж .; Вольфнер, Мариана Ф. (август 2004 г.). «Гены, регулируемые спариванием, сперматозоидами или семенными белками у спарившихся самок Drosophila melanogaster». Текущая биология. 14 (16): 1509–1514. Дои:10.1016 / j.cub.2004.08.028. ISSN 0960-9822. PMID 15324670. S2CID 17056259.
  16. ^ McGraw, L.A .; Clark, A.G .; Вольфнер, М. Ф. (18.06.2008). «Профили экспрессии генов после спаривания самок Drosophila melanogaster в ответ на время и на четыре белка добавочной железы самца». Генетика. 179 (3): 1395–1408. Дои:10.1534 / генетика.108.086934. ISSN 0016-6731. ЧВК 2475742. PMID 18562649.
  17. ^ Вигби, Стюарт; Чепмен, Трейси (февраль 2005 г.). «Половой пептид вызывает затраты на спаривание у самок Drosophila melanogaster». Текущая биология. 15 (4): 316–321. Дои:10.1016 / j.cub.2005.01.051. ISSN 0960-9822. PMID 15723791. S2CID 15533396.
  18. ^ Фаулер, Кевин; Куропатка, Линда (апрель 1989 г.). «Стоимость спаривания у самок плодовых мух». Природа. 338 (6218): 760–761. Bibcode:1989Натура.338..760F. Дои:10.1038 / 338760a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4283317.
  19. ^ Чепмен, Трейси; Liddle, Lindsay F .; Kalb, John M .; Вольфнер, Мариана Ф .; Куропатка, Линда (январь 1995). «Стоимость спаривания у самок Drosophila melanogaster опосредуется продуктами дополнительных желез самцов». Природа. 373 (6511): 241–244. Bibcode:1995Натура 373..241С. Дои:10.1038 / 373241a0. ISSN 0028-0836. PMID 7816137. S2CID 4336339.
  20. ^ «Грант исследует использование белков семенной жидкости для борьбы с комарами | Cornell Chronicle». news.cornell.edu. Получено 2018-08-14.