Frequent recent origination of brain genes shaped the evolution of foraging behavior in Drosophila.
Frequent recent origination of brain genes shaped the evolution of foraging behavior in Drosophila.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2011.12.010
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发表时间：
2012-02-23
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Long M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen S;Spletter M;Ni X;White KP;Luo L;Long M
大脑和行为的进化是一个耦合的谜题。大脑进化的遗传基础被广泛争论，但新基因是否会影响大脑和行为的进化还不清楚。在这里，我们表明，在最近的进化果蝇，新的基因经常获得神经元的表达，特别是在蘑菇体。进化特征与表达谱相结合表明，自然选择影响了大脑中表达的年轻基因的进化，特别是在蘑菇体中。案例分析表明，两个年轻的retrogenes在嗅觉回路中表达，促进觅食行为。比较行为分析表明，物种之间的觅食行为的分歧。我们的数据表明，在适应性进化过程中，新的基因在特定的大脑结构中获得表达，并在神经回路中进化出新的功能，这可能有助于动物行为的表型进化。
The evolution of the brain and behavior are coupled puzzles. The genetic bases for brain evolution are widely debated, yet whether new genes impact the evolution of the brain and behavior is vaguely understood. Here we show that during recent evolution in Drosophila, new genes have frequently acquired neuronal expression, particularly in the mushroom bodies. Evolutionary signatures combined with expression profiling showed that natural selection influenced the evolution of young genes expressed in the brain, notably in mushroom bodies. Case analyses showed that two young retrogenes are expressed in the olfactory circuit and facilitate foraging behavior. Comparative behavioral analysis revealed divergence in foraging behavior between species. Our data suggest that during adaptive evolution new genes gain expression in specific brain structures and evolve new functions in neural circuits, which might contribute to the phenotypic evolution of animal behavior.
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