酵母繁殖的速度(和想象中不一样)

酵母繁殖的速度(和想象中不一样)(1)

两个不同交配类型的单倍体酵母细胞相互接近进行交配。

酵母繁殖的速度(和想象中不一样)(2)

酵母不对称信息素及不对称性行为的出现。

近日,德国马克斯-普朗克陆地微生物研究所的科学家们发现,单细胞酵母的交配行为存在不对称性,而这种不对称性仅来自于信息素的分子差异。相关论文发表在最新一期的《科学进展》杂志上,其结果也许能为高等真核生物两性异形的进化起源提供新解释。

与高等生物相似,酵母配子在交配过程中通过分泌、感知性信息素进行交流。但与高等生物不同的是,酵母是同形接合的:两种交配类型(即性别)的配子MATa和MATα看起来完全相同。通常,雌雄配子大小的差异被认为是性选择的起点,推动了性行为差异的进化。因此,人们认为,酵母的交配类型在行为上也是对称的。

在酵母交配的过程中,a-和α-信息素会触发MATa和MATα配子之间的相互作用。尽管两种信息素及其受体在化学上是不同的,但信息素反应途径的其余部分是相同的。因此,之前科学家们认为,在酵母和其他同形接合的真核微生物中,a-和α-信息素及其受体之间的分子差异只是为了确保两种交配类型之间的自交不亲和性,而没有进一步的功能。

"事实上,我们最初的目的是确认MATa和MATα配子行为的相似性。然而,令人惊讶的是,我们发现它们有着显著的不同:MATa细胞表现出探索性的搜索行为,而MATα细胞则表现出短程梯度感知以及向近端配子极化的行为。"论文第一作者Alexander Anders说。

论文通讯作者Alvaro Banderas说:"事实证明,配子的行为不对称可能出现在配子异配之前,而并不一定是配子异配的结果。这挑战了先前的假设,即性选择进化是两性交配行为差异的唯一生成机制。"

数学模型和计算机模拟表明,行为不对称可能会通过提高在不同环境中的交配效率来提供选择适应性优势。"行为不对称可以最大化不同条件下的交配频率,这意味着它可能是一种进化选择的新兴属性,"研究人员表示。"我们的工作提供了一个新视角,说明了性别二型多样性进化的起点。"

编译:花花 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《科学进展》

期刊编号:2375-2548

原文链接:https://phys.org/news/2021-06-yeast-matingmore-eye.html

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