加拿大蒙特利尔大学的研究人员在生物体如何选择交配伴侣的机理研究上取得重要进展。他们发现,一种分子开关在响应潜在交配对象的信号时被激活,使生物体感知到附近存在健康的最佳交配候选对象,并做出交配决定。相关文章发表在最新出版的《自然》杂志上。
达尔文在150年前首次提出了生物体如何选择以及为什么选择交配对象的行为原则。达尔文曾详细解释了一头母狮为何会选择最强壮的雄狮进行交配,一只母孔雀为何会选择羽毛最美丽的公孔雀交配的原因。加拿大科学家利用酵母菌在分子水平上发现了与达尔文理论相同的交配对象选择原理。
加拿大蒙特利尔大学生化系教授斯蒂芬·米奇尼克介绍说,研究结果表明,交配的决定由一种简单的化学开关所控制,这种开关将接收到的生物信息素信号转换为细胞的反应。
他介绍,当生物信息素信号增强时,细胞中的两个生化酶开始互相竞争,其中一个得到加强,而另一个则会在代号为Ste5的蛋白质上移除一个化学修饰。在生物信息素信号达到关键阈值时,其中一个酶的能力超过另一个修饰Ste5蛋白质的酶,细胞就会收到即时的化学信息,即:交配时间到了。
研究中,科学家使用单细胞生物体酵母菌作为对象。米奇尼克教授认为,虽然酵母菌与人体存在很大差异,但在分子和细胞水平上却有许多相似之处。科学家在酵母菌中发现的可开关分子,与人体细胞内发现的分子形式非常相似。
研究人员表示,使用酵母菌可以展示细胞如何做出重要决定。当酵母细胞决定交配时,它们必须知道附近存在交配对象,然后迅速做出准备交配的决定。研究发现,酵母细胞做出决定不仅快,而且非常精确。尽管附近有许多处于竞争状态的候选交配对象,它们仍然可以做出最佳选择。