성체 수컷 초파리 Drosophila melanogaster의 정낭은 성체 호르몬 반응성 조직이다

Core Concepts

초파리 정낭 상피 세포는 유년 호르몬에 의해 활성화되며, 이는 유년 호르몬 수용체 Methoprene-tolerant와 germ cell-expressed에 의해 매개된다.

Abstract

이 연구에서는 초파리 성체 수컷에서 유년 호르몬 반응성 조직을 확인하였다. 유년 호르몬 반응 요소-GFP (JHRE-GFP) 형질전환 초파리를 사용하여 유년 호르몬 반응성을 in vivo로 모니터링한 결과, 수컷 생식기관의 일부인 정낭 상피 세포에서 높은 반응성을 관찰하였다. 구체적으로, 유년 호르몬 유사체 투여 시 정낭 상피에서 JHRE-GFP 신호가 증가하였고, 유년 호르몬 수용체 유전자 Methoprene-tolerant와 germ cell-expressed의 발현 억제 시 JHRE-GFP 신호가 감소하였다. 또한 교미 후 정낭 상피의 JHRE-GFP 신호가 증가하는 것을 확인하였다. 게다가 유년 호르몬 반응 유전자 Lactate dehydrogenase가 정낭 상피에서 발현되는 것을 밝혔다. 이 연구는 초파리 수컷 생식 조절 시스템에서 정낭의 새로운 기능을 제시한다.

Stats

유년 호르몬 유사체 투여 시 JHREWT-GFP 수컷 초파리의 복부 GFP 신호가 증가하였다. 정낭 상피 세포에서 JHRE-GFP 신호가 관찰되었다. 유년 호르몬 유사체 처리 시 JHREWT-GFP 수컷 초파리의 정낭 상피 JHRE-GFP 신호가 증가하였다. jhamt RNAi 처리로 정낭 상피 JHRE-GFP 신호가 감소하였다. 교미 후 정낭 상피 JHRE-GFP 신호가 증가하였고, 이는 jhamt RNAi로 억제되었다. 정낭 상피에서 Lactate dehydrogenase 유전자 발현이 유년 호르몬 처리로 증가하였다.

Quotes

"유년 호르몬 (JH)은 곤충 변태와 생리학을 조절하는 가장 중요한 호르몬 중 하나이다." "Met와 Gce는 성체 발달 동안 많은 조직에 걸쳐 광범위하게 발현되지만, 모든 조직이 실제로 JH 전사 신호 전달을 하는지는 알려져 있지 않다." "우리는 정낭 상피 세포가 JH 신호에 민감하다는 것을 보여준다."

Key Insights Distilled From

The seminal vesicle is a juvenile hormone-responsive tissue in adult male Drosophila melanogaster

by Kurogi,Y., M... at www.biorxiv.org 03-23-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.20.585833v1

Deeper Inquiries

유년 호르몬이 정낭의 기능과 수컷 생식에 어떤 영향을 미치는지 추가적으로 연구할 필요가 있다.

유년 호르몬은 곤충의 변태와 생리에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 이 연구에서는 유년 호르몬이 수컷의 정낭에서도 반응성을 보인다는 것을 발견했습니다. 그러나 정낭의 기능이나 유년 호르몬이 수컷 생식에 미치는 구체적인 영향에 대해 더 많은 연구가 필요합니다. 예를 들어, 유년 호르몬이 정낭 내에서 어떤 유전자를 조절하고 있는지, 이러한 조절이 정낭의 기능이나 정자의 품질에 어떤 영향을 주는지 등을 조사할 필요가 있습니다. 또한 유년 호르몬이 수컷의 번식행동이나 생식기능에 미치는 영향을 더 자세히 알아야 합니다.

유년 호르몬이 정낭 이외의 다른 수컷 생식기관에서도 반응성이 있는지 확인해볼 필요가 있다.

이 연구에서는 유년 호르몬 반응성을 확인하기 위해 JHRE-GFP와 JHRR-lacZ transgenic flies를 사용했습니다. 그 결과, 정낭에서 유년 호르몬 반응성을 확인했지만, 다른 수컷 생식기관에서의 반응성은 확인되지 않았습니다. 따라서 다른 수컷 생식기관에서도 유년 호르몬 반응성이 있는지 조사하는 추가 연구가 필요합니다. 예를 들어, 수컷의 날개, 남성 보조선, 정자관 등 다른 생식기관에서도 유년 호르몬 신호 전달이 어떻게 작용하는지 확인하는 것이 중요할 것입니다.

유년 호르몬 신호 전달이 정낭 상피 세포의 대사 조절에 어떤 역할을 하는지 규명할 필요가 있다.

이 연구에서는 유년 호르몬이 정낭 상피 세포에서 Lactate dehydrogenase (Ldh) 유전자의 발현을 촉진한다는 결과를 얻었습니다. Ldh는 무산소 대사 경로에서 중요한 역할을 하는 효소로, 유년 호르몬이 정낭 상피 세포의 대사 상태를 조절할 수 있다는 가능성이 제기되었습니다. 따라서 유년 호르몬이 정낭 상피 세포의 대사 조절에 어떤 역할을 하는지 자세히 규명하는 연구가 필요합니다. 이를 통해 유년 호르몬이 정낭의 기능뿐만 아니라 수컷의 생식과 번식에 미치는 영향을 더 잘 이해할 수 있을 것입니다.