揭示幼虫营养如何导致宽角甲虫下颌骨的不同大小

东京——东京城市大学的一名科学家和他的同事发现，一种名为ILP2的特定胰岛素样肽可以在不同的营养环境中调节角质纳豆甲虫体内“武器”的大小。他们发现，当肽的表达受到抑制时，下颌骨的大小会减小，它会在甲虫储存营养的“脂肪体”中特异性表达。这对于理解不同的生物如何在不同的环境中惊人地生长具有重要意义。

从鹿角到甲虫角，动物界充斥着夸张的装饰品和武器，它们来自于性选择。它们的生长和大小可能因标本而异，并产生独特的交配策略，如打架、偷偷摸摸或分散到竞争较弱的地区。这种变化通常与身体大小或“状况”有关，这种关系称为正形。尽管这些特征依赖于条件的增长是非常重要的，但是对于环境如何影响这些可观察特征的复杂发展的机制却知之甚少。

胰岛素样肽和生长因子广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物(如人类)中，被认为具有与生长和代谢相关的共同作用。昆虫遗传学的最新研究表明，各种ILP发挥不同的功能。例如，有8只果蝇，10只豌豆蚜虫和40多只蚕。然而，尽管我们对ILP在果蝇等模式生物中的作用知之甚少，但对其在实验室外的功能却知之甚少，尤其是其功能性分子功能导致特定自然环境中表型的复杂性或性状的多样化。

因此，由东京大学冈田敬一领导的研究小组用广角研究了甲虫。在粮店和工厂里发现的雄性甲虫会为了雄性之间的争斗而夸大它们的下颚。甲虫的下颌骨较大，以往的研究发现与幼虫的营养更好有关。这使得研究条件生长的分子基础成为理想的选择。该团队检查了甲虫的基因组，发现了五个不同的ILP基因，标记为GcorILP1到5，它们都编码不同的ILP(ILP1到5)。首先，他们发现喂养足够大的幼虫表明ILP2表达在前期增加，而可怜地喂养较小的幼虫没有。他们还发现，同样的肽在脂肪中有特异性表达。由于脂肪较少，较小的幼虫表达较少的肽。此外，通过使用一种被称为RNA干扰的技术来阻止ILP2的表达，他们发现了所谓的GcorILP2敲除(KD)和下颌骨尺寸减小之间的直接相关性，更不用说与健康水平的相关性了。喂幼虫。

这是第一次发现特定的ILP与不同条件下性别选择的夸张性有怎样的关系。它清楚地证明了ILP的功能多样性是如何导致特定肽发挥非常特殊的作用的，是阐明整个胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路如何影响复杂的发育机制和进化的重要一步。

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