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类固醇激素对昆虫和人类的性成熟和生殖有何作用? 1

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昆虫类固醇激素蜕皮激素通过膜转运体进入细胞并促进性成熟和生殖。然而,在蚊子基因组中,蜕皮激素导入剂(EcI)意外缺失。我们的研究发现,蚊子使用替代蜕皮激素来促进发育和繁殖。这些转运体在其他昆虫中也存在,但它们对于果蝇的发育和繁殖可能是不可或缺的。因此,类固醇激素输入者的差异表达能够实现组织和阶段特异性激素反应,并且某些蜕皮激素只能在特定物种中发挥关键生理功能。蜕皮激素(ecdysone)是一种类固醇激素,它需要转运蛋白的帮助才能进出细胞。

蜕皮激素的性状图.jpg

蜕皮激素在昆虫中的重要作用

蜕皮激素在昆虫变态发育的过程中起到重要作用,没有蜕皮激素,昆虫就无法发育成熟、生育后代。研究发现,蜕皮激素进入细胞的过程离不开蜕皮激素内向转运蛋白(Ecl)。通过阻断蚊子体内3种转运蛋白的功能,同时不影响Ecl的功能,可以实现仅针对蚊子的攻击手段,让蚊子停留在幼虫阶段,失去繁育能力,同时对其他昆虫是温和的,不会影响它们的生存。

蜕皮激素的作用机理是什么?

昆虫类固醇激素蜕皮激素需要膜转运体进入目标细胞。在果蝇和黄热病蚊子Aedes aegypti中,除了已知的蜕皮激素输入体(EcI),我们还发现了其他三种蜕皮激素转运体(EcI-2、-3和-4),它们有助于蜕皮激素在细胞内的整合。在果蝇中,这些额外的转运体对发育和繁殖不是必需的,与EcI的主要作用一致。然而,在蚊子中,EcI-2对蜕皮激素介导的发育是不可或缺的,而EcI-4对成年雌性蜕皮激素诱导的卵细胞生成至关重要。总之,这些额外的蜕皮激素转运体在蚊子的发育和繁殖中具有独特和重要的功能,成为蚊子蜕皮激素信号的有吸引力的分子靶标。

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