How Do Birds Taste Sweetness
Introduction
在脊椎动物中，甜味和鲜味可以通过一类GPCR受体——T1Rs——进行感知。大多数脊椎动物有三种类型的T1Rs，其中T1R2-T1R3异源二聚体负责甜味感知，而T1R1-T1R3负责鲜味感知。然而，在鸟类中普遍缺乏唯一已知的脊椎动物甜受体T1R2-T1R3异源二聚体的T1R2亚基，这就引出了蜜食性鸟类如蜂鸟如何感知甜味的问题。研究发现，蜂鸟和一些鸣禽的鲜味受体（T1R1-T1R3异二聚体）的某些突变使其在功能上转化为甜味受体，并在某些类群中丧失了鲜味感知的能力。这些新类型的甜味受体的结构特性、演化机制和意义仍需进一步揭示。
Pablo Oteiza and Maude W. Baldwin, Curr. Opin. Neurobiol., 2021
Main Paper I
Glenn Cockburn et al., Mol. Biol. Evol., 2022
鸟类失去了T1R2受体，无法形成有功能的T1R2-T1R3异源二聚体，因此绝大多数鸟类无法感受到甜味。但是甜味感受对于某些鸟类类群非常重要，比如以花蜜为主要食物来源的蜂鸟。这一部分中，讨论了蜂鸟甜味感受能力的起源和演化，揭示了蜂鸟甜味感受受体起源于鲜味受体T1R1-T1R3异源二聚体，在一些关键位点发生突变并受到正选择，使得蜂鸟中这一受体从对鲜味敏感逐渐转向了对甜味敏感。
Main Paper II
尽管鸟类在演化过程中缺失了T1R2甜味受体，但以花蜜、果实为食鸟类的广泛存在表明它们很可能具有对于糖分的辨别能力。这篇文献中，作者揭示了鸣禽亚目T1R1-T1R3异源二聚体的功能变化赋予鸣禽甜味感知的能力，鉴定了受体中甜味感知的关键突变位点，并比较了鸣禽和蜂鸟之间甜味感觉趋同演化的分子基础。这种味觉受体的早期功能转变，涵盖了世界范围内现存将近一半的鸟类，并为鸟类演化中趋同演化的遗传基础提供了范例。
Yasuka Toda et al., Science, 2021
Discussion
Discussion部分将探讨蜂鸟与植物之间是否存在共同进化关系，重点分析植物传粉与鸟类取食之间的相互适应机制。通过分析植物和蜂鸟之间的依赖性，植物的特定花结构特征，以及蜂鸟鸟喙结构及生理特性的适应，揭示复杂的物种间关系在塑造生物多样性中的作用。
https://www.audubon.org/news/photo-day-sword-billed-hummingbird
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JC 基本信息
/ INFORMATIONS
时间
2024年12月15日10：00-13：00
地点
北京大学吕志和楼B106
主讲人
邵润盈 张静函 张心怡 杜熹然
嘉宾
遇赫（北京大学生命科学学院）
姚蒙（北京大学生命科学学院）
班主任
梁希同
欢迎感兴趣的同学给主讲人发邮件报名旁听本次JC：
邵润盈 2300012274@stu.pku.edu.cn
张静函 2300012278@stu.pku.edu.cn
张心怡 2100012134@stu.pku.edu.cn
杜熹然 xirandu@stu.pku.edu.cn
本次JC提供午餐，如有忌口请在邮件中一并告知。
Reference
1. Oteiza, Pablo, and Maude W Baldwin. “Evolution of sensory systems.” Current opinion in neurobiology vol. 71 (2021): 52-59. doi:10.1016/j.conb.2021.08.005
2. Baldwin, Maude W et al. “Sensory biology. Evolution of sweet taste perception in hummingbirds by transformation of the ancestral umami receptor.” Science (New York, N.Y.) vol. 345,6199 (2014): 929-33. doi:10.1126/science.1255097
3. Cockburn, Glenn et al. “Synergism, Bifunctionality, and the Evolution of a Gradual Sensory Trade-off in Hummingbird Taste Receptors.” Molecular biology and evolution vol. 39,2 (2022): msab367. doi:10.1093/molbev/msab367
4. Toda, Yasuka et al. “Early origin of sweet perception in the songbird radiation.” Science (New York, N.Y.) vol. 373,6551 (2021): 226-231. doi:10.1126/science.abf6505
供稿｜邵润盈 张静函 张心怡 杜熹然
排版｜张静函
审核｜赵文迪
