你可能没有花太多时间考虑果蝇(Drosophila melanogaster)的子宫。但大多数科学家也没有，尽管果蝇是研究最深入的实验动物之一。现在，加州大学戴维斯分校的一组生物学家首次深入研究了果蝇的子宫，并发现了一些惊喜，这不仅可能对理解昆虫的繁殖和潜在的害虫控制有重要意义，而且对理解人类的生育能力也有重要意义。
一个多世纪以来，果蝇一直是遗传学家和发育生物学家最喜爱的研究对象。
“果蝇在许多方面都是一个高产的系统，”加州大学戴维斯分校进化与生态学系杰出教授戴维·贝根 (David Begun) 的博士后研究员雷切尔·塞耶 (Rachel Thayer) 说。果蝇大多数器官系统的细胞类型和基因目录都非常详尽。但雌性生殖器官——子宫、雌性腺体和储存器官——大多被遗漏了。
人类和昆虫都是体内受精，因此雌性生殖道必须处理从到性传播病等外来物质。昆虫与许多其他雌性动物(包括鸟类和爬行动物)一样，拥有可以长期储存可存活的器官。
塞耶说：“我们想确定这些重要器官的所有细胞类型及其基因使用模式。”
Thayer 和 Begun 与论文合著者 Elizabeth Polston 和 Jixiang Xu 一起解剖了大约 150 只苍蝇的生殖道。他们能够将细胞核分离成单个液滴，并用一种条形码标记每个细胞的 RNA。通过对 RNA 进行测序，他们能够识别单个细胞的基因表达谱并将其分类。
“我们可以识别表达某些基因的细胞类型，以及它们来自哪里，”塞耶说。
此前，果蝇子宫中的细胞类型尚未通过遗传标记确定。新研究揭示了子宫和相关器官中存在 20 多种不同的细胞类型。
“对我来说最令人兴奋的事情是发现了我们之前没有预测到的细胞类型，”塞耶说。“这是之前看不见的解剖结构。”
支持储存
研究发现，大约 40% 的“精液蛋白”基因(此前认为只在雄性果蝇中产生)也在雌性果蝇中表达，尤其是在储存器官中。它们可能是长期支持存活的关键。
一些精液蛋白被认为能够以有利于雄性的方式纵雌性苍蝇，例如推迟雌性再次交配。此类性冲突已成为大量研究(主要是理论研究)的目标。
塞耶说： “关于这些两性冲突到底发挥了多大作用，存在争议，因为有性生殖仍然需要合作。”塞耶说，发现许多这些蛋白质是由雄性和雌性果蝇共同制造的，这意味着科学家必须调整对这些想法的思考。
她说：“这并不完全排除分子性冲突的可能性，但确实限制了这种情况发生的方式。”
虽然人类和昆虫的生殖方式显然大不相同，但果蝇可以作为从根本上理解动物生殖的模型。例如，精液蛋白可以带来无需冷冻即可培养和储存人类的新方法，这将有利于生育治疗。
昆虫是地球上数量最多的物种，它们不仅能授粉并带来其他好处，还能破坏农作物并传播疾病。更好地了解昆虫的繁殖可能有助于制定新的控制策略。
塞耶目前正在研究来自世界各地的果蝇分离株，以更好地了解果蝇如何应对气候变化和杀虫剂等环境压力而进化。
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