First Immunohistochemical demonstration of the expression of a type-2 vomeronasal receptor, V2R, in wild canids

Abstract

The mammalian vomeronasal system enables the perception of chemical signals crucial for social communication via the receptor families V1R and V2R. These receptors are linked with the G-protein subunits, Gαi2 and Gαo, respectively. Exploring the evolutionary pathways of V1Rs and V2Rs across mammalian species remains a significant challenge, particularly when comparing genomic data with emerging immunohistochemical evidence. Recent studies have revealed the expression of Gαo in the vomeronasal neuroepithelium of wild canids, including wolves and foxes, contradicting predictions based on current genomic annotations. Our study provides detailed immunohistochemical evidence, mapping the expression of V2R receptors in the vomeronasal sensory epithelium, focusing particularly on wild canids, specifically wolves and foxes. An additional objective involves contrasting these findings with those from domestic species like dogs to highlight the evolutionary impacts of domestication on sensory systems. The employment of a specific antibody raised against the mouse V2R2, a member of the C-family of vomeronasal receptors, V2Rs, has confirmed the presence of V2R2-immunoreactivity (V2R2-ir) in the fox and wolf, but it has revealed the lack of expression in the dog. This may reflect the impact of domestication on the regression of the VNS in this species, in contrast to their wild counterparts, and it underscores the effects of artificial selection on sensory functions. Thus, these findings suggest a more refined chemical detection capability in wild species.

El sistema vomeronasal de los mamíferos permite la percepción de señales químicas cruciales para la comunicación social a través de las familias receptoras V1R y V2R. Estos receptores están vinculados con las subunidades de la proteína G, Gαi2 y Gαo, respectivamente. Explorar las vías evolutivas de V1R y V2R en especies de mamíferos sigue siendo un desafío importante, especialmente al comparar datos genómicos con evidencia inmunohistoquímica emergente. Estudios recientes han revelado la expresión de Gαo en el neuroepitelio vomeronasal de cánidos salvajes, incluidos lobos y zorros, contradiciendo las predicciones basadas en las anotaciones genómicas actuales. Nuestro estudio proporciona evidencia inmunohistoquímica detallada, mapeando la expresión de los receptores V2R en el epitelio sensorial vomeronasal, centrándose especialmente en cánidos salvajes, específicamente lobos y zorros. Un objetivo adicional consiste en contrastar estos hallazgos con los de especies domésticas como los perros para destacar los impactos evolutivos de la domesticación en los sistemas sensoriales. El uso de un anticuerpo específico levantado contra el ratón V2R2, miembro de la familia C de receptores vomeronasales, V2R, ha confirmado la presencia de inmunorreactividad V2R2 (V2R2-ir) en el zorro y el lobo, pero ha revelado la falta de expresión en el perro. Esto puede reflejar el impacto de la domesticación en la regresión del VNS en esta especie, en contraste con sus homólogos salvajes, y subraya los efectos de la selección artificial sobre las funciones sensoriales. Por tanto, estos hallazgos sugieren una capacidad de detección química más refinada en especies silvestres.

O sistema vomeronasal dos mamíferos permite a percepción de sinais químicos cruciais para a comunicación social a través das familias receptoras V1R e V2R. Estes receptores están vinculados coas subunidades da proteína G, Gαi2 e Gαo, respectivamente. Explorar as vías evolutivas de V1R e V2R en especies de mamíferos segue sendo un desafío importante, especialmente ao comparar datos xenómicos con evidencia inmunohistoquímica emerxente. Estudos recentes revelaron a expresión de Gαo no neuroepitelio vomeronasal de cánidos salvaxes, incluídos lobos e raposos, contradicindo as predicións baseadas nas anotacións xenómicas actuais. O noso estudo proporciona evidencia inmunohistoquímica detallada, mapeando a expresión dos receptores V2R no epitelio sensorial vomeronasal, centrándose especialmente en cánidos salvaxes, especificamente lobos e raposos. Un obxectivo adicional consiste en contrastar estes achados cos de especies domésticas como os cans para destacar os impactos evolutivos da domesticación nos sistemas sensoriais. O uso dun anticorpo específico levantado contra o rato V2R2, membro da familia C de receptores vomeronasales, V2R, confirmou a presenza de inmunorreactividad V2R2 (V2R2-ir) no raposo e o lobo, pero revelou a falta de expresión no can. Isto pode reflectir o impacto da domesticación na regresión do VNS nesta especie, en contraste cos seus homólogos salvaxes, e subliña os efectos da selección artificial sobre as funcións sensoriais. Por tanto, estes achados suxiren unha capacidade de detección química máis refinada en especies silvestres.