[社牛]体质居然与你的基因有关？NC揭示社交行为调控机制

导读

MBTI性格表征测试里，火遍全网的I人（内倾型）E人（外倾型）已经变成了一张通用的社交名片。【你是I人还是E人】似乎已经成为新晋流传的打招呼方式。不同的性格特质，赋予了I人E人不同的社交属性。社交网络是个体之间相互作用的数学表示，这种相互作用在各种动物物种中普遍存在。此前，有研究发现【基因可以决定你的朋友圈】，研究认为：相对于陌生人，朋友之间有更多相似的基因，而且这个数量要远远超过陌生人之间相似基因的数量。中介中心性作为是人类社交网络的一个关键属性，它可以表明个人在促进网络内的沟通和凝聚力方面的重要性（图 1）。目前，尽管动物形成社交群体并在其中互动是非常普遍的，但对基因对群体行为结构的贡献仍知之甚少。果蝇是经典的模式动物之一，人类大约 60% 的致病基因与果蝇基因同源，因此果蝇也可作为研究人类遗传发育和基因调控的良好模型。

图1 社会网络结构和中介中心性示意图

2024年4月30日，来自加拿大多伦多大学密西沙加分校生物学系的研究团队在Nature Communications以长文形式先手发表了题为：The gene [degrees of kevin becon] (dokb) regulates a social network behaviour in Drosophila melanogaster 的文章。该研究讨论了社交网络行为在果蝇中的调控机制，并着重介绍了一种名为【degrees of kevin becon】(dokb)的基因对社交网络行为的调节作用。研究发现，CG14109基因调节了社交网络行为的一个重要指标，具体来说，带有特定CG1409等位基因的果蝇在社交网络中表现出更高的中介中心性，这一结果揭示了CG14109基因对群体行为的调节作用。该研究拓展了对社交网络行为调控机制的认识，为理解社交行为背后的遗传基础提供了新的线索！

主要研究内容：

1.CG14109是调控中介中心性（BC）的关键基因

调控中介中心性（BC）的关键基因是什么呢？为了确定调控BC的关键基因，研究人员首先使用适应的重组定位技术，并确认了该基因座中的两个基因，结果发现它们在Canton-S(CS)与Oregon-R(OR)品系果蝇的中枢神经系统中存在差异表达。接下来，研究人员有针对性地选择了能够调节BC基因的两个测试候选基因Nplp2和CG14109，并使用GAL4-UAS系统敲低了Nplp2和CG14109基因的表达。研究结果表明，敲低Nplp2表达并不会影响中介中心性。研究发现，中介中心性与CG14109供体等位基因相关，而不是遗传背景。同时，研究也表明，CG14109等位基因能够挽救CS和OR菌株之间观察到的基于菌株的强大差异。研究人员强调，CG14109调控了中介中心性，且这是群体行为的重要指标。有趣的是，研究人员还以客厅游戏【凯文.培根六度】将该基因命名为dokb。

2.dokb表达与社交网络BC相关

那么 dokb 的表达是否会影响社交网络呢？为此，研究人员使用突变和转基因系操纵 dokb 表达，随后测量其网络的中介中心性。研究发现，敲除和敲低 dokb 表达会降低中介中心性。同时，研究人员发现，当 dokb+1 等位基因插入 OR 时，dokb 的表达水平与 CS 果蝇相同，而当 dokb+2 等位基因插入 CS 时，它的表达水平与 OR 果蝇相同。这一事实表明，dokb 表达差异是由基因本身的调控元件引起的。此外，研究人员还发现 dokb 表达在 Nplp2 敲低果蝇中没有降低，并且行为表型与对照组没有差异。因此，研究人员认为 dokb RNA 表达与中介中心性相关，且 dokb 可调控果蝇社交网络中的中介中心性表型。

3.dokb在幼虫和成虫肌肉组织以及中枢神经系统中表达

dokb在不同年龄段的果蝇中是如何进行表达的呢？为了确定dokb在果蝇中枢神经系统（CNS）中的表达位置，研究人员将dokbn2-GAL4系与荧光报告基因交叉。结果发现，dokb在幼虫中枢脑中的表达始于第2龄幼虫期并持续到成年期。对于成虫而言，研究人员在成年雄性中枢系统中检测到了dokb绿色荧光蛋白报告基因（GFP），并主要分布在蘑菇体的伽马叶、食管下神经节、腹侧神经索之中。此外，蘑菇室体的伽马叶已被证明在果蝇的社交吸引力和形成短期记忆中发挥作用。在腹侧神经索中，GFP 在前胸神经、中胸神经和后胸神经的腹侧和中间区域表达，这些区域分别由与腿部相关的神经元支配以及用于连接腿部和翅膀控制的区域。同时，GFP 在副中胸神经细胞中也很明显，它主要与来自翅膀和脊突的感觉传入有关。基于此，研究人员证明了 dokb 表达始于幼虫阶段，并发生在幼虫和成虫中枢脑和腹侧神经索内的组织特异性区域。此外，在成虫中，dokb 的表达模式也与嗅觉学习、运动和运动控制相关的组织等相吻合。

小结

总体而言，该研究发现了CG14109基因在调节社交网络行为中的重要作用，从而为研究社交行为提供了新的【遗迹入口】。此外，该研究还揭示了果蝇社交网络行为的调控机制，并特别关注了一个名为dokb的基因对社交网络行为的影响，同时强调了dokb对社交网络行为的调控作用。此外，研究还发现，dokb基因的表达水平与社交网络的中介中心性（BC）呈正相关关系。通过这项研究，科学家可以更好理解社交行为的遗传基础，以及这些基因如何影响个体在社交网络中的地位和影响力。总的来说，该研究拓展了对社交网络行为调控机制的认识，并为理解社交行为背后的遗传基础提供了新的线索！

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