Sinais de cortejo em moscas da fruta
Estudo revela como as moscas da fruta se comunicam durante os rituais de acasalamento.
Gilad Barnea, J. D. Fisher, A. M. Crown, A. Sorkac, S. Martinez-Machado, N. J. Snell, N. Vishwanath, S. Monje, A. Vo, A. H. Wu, R. A. Mosneanu, A. M. Okoro, D. Savas, B. Nkera, P. Iturralde, A. Kumari, C. Chou-Freed, G. G. Hartmann, M. Talay
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Índice
No reino animal, os bichos desenvolveram várias maneiras de mostrar que estão prontos pra acasalar. Esses sinais ajudam os parceiros em potencial a entender o tipo, gênero e saúde geral do animal. As exibições de cortejo geralmente incluem uma série de ações específicas que levam à reprodução. Diferentes espécies usam várias formas de chamar a atenção de um parceiro, como sons, visões, toques e cheiros.
Cortejo nas Moscas-da-Fruta
Vamos pegar as moscas-da-fruta como exemplo. Elas usam vários sinais pra encontrar um parceiro. Elas se comunicam através de visões, sons, toques, gostos e cheiros. Entre os cheiros, elas usam químicos especiais chamados Feromônios pra descobrir se um parceiro é adequado. O interessante é que o ambiente da mosca, como o cheiro da comida, também pode afetar a frequência com que elas acasalam.
Machos e fêmeas de moscas-da-fruta se comportam de maneira diferente durante o cortejo. Isso significa que elas reagem de formas diferentes aos cheiros. Estudos mostraram que machos e fêmeas têm caminhos diferentes em seus cérebros pra processar esses cheiros.
Diferenças Relacionadas ao Sexo nos Cérebros das Moscas-da-Fruta
As diferenças sexuais no cérebro da mosca-da-fruta vêm de como proteínas únicas, chamadas fatores de transcrição, são expressas. Machos têm versões específicas dessas proteínas, que ajudam no desenvolvimento de células cerebrais especiais que reagem a cheiros. Nos machos, certas células cerebrais que reagem a cheiros importantes pro cortejo estão ativas. Esses cheiros incluem feromônios que atraem fêmeas ou inibem os machos de acasalar.
Existem grupos específicos dessas células cerebrais sensíveis ao cheiro nos machos. Elas reagem de forma diferente a cheiros específicos que influenciam seu comportamento de acasalamento. Por exemplo, algumas células reagem a feromônios produzidos por machos e fêmeas, enquanto outras reagem apenas a feromônios feitos por machos. Também tem um grupo de células que reagem a cheiros que não são feromônios, mas estão relacionados à comida.
A maneira como essas diferentes células cerebrais trabalham juntas sugere que elas podem influenciar uma à outra. Porém, como estão em áreas separadas do sistema sensorial da mosca, talvez seja menos provável que elas interajam diretamente. Em vez disso, elas podem compartilhar informações através de outros tipos de células que se conectam a elas.
Mapeando os Caminhos do Cérebro
Pra entender melhor como as moscas-da-fruta machos respondem aos sinais de cortejo, os pesquisadores mapearam os caminhos no cérebro pelos quais esses sinais viajam. Eles descobriram que a região do cérebro chamada corno lateral desempenha um papel chave na integração de cheiros importantes pro cortejo. Apesar de saberem que tipos de células existem nessa parte do cérebro, não se sabe muito sobre como elas trabalham juntas pra afetar o comportamento.
Os cientistas notaram que alguns Neurônios específicos no corno lateral reagem aos mesmos feromônios que influenciam o comportamento de cortejo masculino. Contudo, as conexões entre os diferentes caminhos que afetam os sinais de cortejo ainda precisam ser estudadas com mais afinco.
A Nova Técnica: ds-Tango
Pra explorar melhor essas conexões, os pesquisadores desenvolveram um método novo chamado ds-Tango, que ajuda a rastrear como os sinais viajam nos circuitos cerebrais. Esse método permite que os cientistas vejam como diferentes camadas de neurônios se comunicam entre si. Ele ajuda a analisar como os sinais dos cheiros relacionados ao cortejo se movem pelo cérebro.
Usando esse novo método, os pesquisadores mapearam os caminhos dos neurônios que reagem aos cheiros importantes de cortejo nas moscas-da-fruta machos. Eles descobriram que esses caminhos levam a um grupo comum de neurônios cerebrais chamados neurônios Maiandros.
O Papel dos Neurônios Maiandros
Os neurônios Maiandros parecem desempenhar um papel importante no processamento de cheiros que influenciam os comportamentos de cortejo dos machos. Esses neurônios recebem sinais de múltiplos caminhos, o que significa que ajudam a integrar diferentes cheiros que podem promover ou suprimir o cortejo. Quando os pesquisadores silenciaram esses neurônios, eles perceberam que as moscas machos mostraram mais interesse em cortejar outros machos, indicando que os neurônios Maiandros geralmente controlam o comportamento de cortejo.
Como os Neurônios Influenciam o Cortejo
Pra investigar mais, os pesquisadores olharam como a estrutura e função dos neurônios Maiandros afetavam o cortejo masculino. Eles usaram várias ferramentas genéticas pra ver onde esses neurônios estão localizados e qual o papel deles.
Eles descobriram que esses neurônios têm partes que se conectam de volta ao corno lateral, mas enviam seus sinais pra outra região do cérebro conhecida como protocerebelo ventrolateral anterior. Isso sugere que os neurônios Maiandros ajudam a compartilhar informações importantes sobre acasalamento da parte sensorial do cérebro pra áreas responsáveis por processar essas informações em ações.
Conclusão
O estudo de como as moscas-da-fruta atraem parceiros mostra como os animais usam sistemas de sinalização complexos pra garantir a reprodução bem-sucedida. Com o desenvolvimento de métodos como o ds-Tango, os cientistas podem entender melhor esses processos, levando a insights sobre como o cérebro integra informações sensoriais pra guiar o comportamento. As descobertas sobre os neurônios Maiandros são essenciais pra entender como diferentes sinais sensoriais podem influenciar ações de acasalamento e ajudam a revelar a fiação complexa do cérebro da mosca-da-fruta. Esse conhecimento também pode ter implicações mais amplas pra estudar comportamentos semelhantes em outros animais.
Em resumo, os animais têm várias maneiras de transmitir que estão prontos pra acasalar, e entender esses comportamentos destaca a complexidade das interações e métodos de comunicação deles. A pesquisa sobre moscas-da-fruta serve como uma janela valiosa pro fascinante mundo do comportamento animal, especialmente em relação às estratégias de acasalamento.
Título: Convergent olfactory circuits for courtship in Drosophila revealed by ds-Tango
Resumo: Animals exhibit sex-specific behaviors that are governed by sexually dimorphic circuits. One such behavior in male Drosophila melanogaster, courtship, is regulated by various sensory modalities, including olfaction. Here, we reveal how sexually dimorphic olfactory pathways in male flies converge at the third-order, onto lateral horn output neurons, to regulate courtship. To achieve this, we developed ds-Tango, a modified version of the monosynaptic tracing and manipulation tool trans-Tango. In ds-Tango, two distinct configurations of trans-Tango are positioned in series, thus providing selective genetic access not only to the monosynaptic partners of starter neurons but also to their disynaptic connections. Using ds-Tango, we identified a node of convergence for three sexually dimorphic olfactory pathways. Silencing this node results in deficits in sex recognition of potential partners. Our results identify lateral horn output neurons required for proper courtship behavior in male flies and establish ds-Tango as a tool for disynaptic circuit tracing.
Autores: Gilad Barnea, J. D. Fisher, A. M. Crown, A. Sorkac, S. Martinez-Machado, N. J. Snell, N. Vishwanath, S. Monje, A. Vo, A. H. Wu, R. A. Mosneanu, A. M. Okoro, D. Savas, B. Nkera, P. Iturralde, A. Kumari, C. Chou-Freed, G. G. Hartmann, M. Talay
Última atualização: 2024-10-23 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619891
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619891.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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