Neuropeptides and protein hormones are ancient molecules that mediate cell-to-cell communication. The whole genome sequence from the red flour beetle Tribolium castaneum , along with those from other insect species, provides an opportunity to study the evolution of the genes encoding neuropeptide and protein hormones. We identified 41 of these genes in the Tribolium genome by using a combination of bioinformatic and peptidomic approaches. These genes encode >80 mature neuropeptides and protein hormones, 49 peptides of which were experimentally identified by peptidomics of the central nervous system and other neuroendocrine organs. Twenty-three genes have orthologs in Drosophila melanogaster : Sixteen genes in five different groups are likely the result of recent gene expansions during beetle evolution. These five groups contain peptides related to antidiuretic factor-b (ADF-b), CRF-like diuretic hormone (DH37 and DH47 of Tribolium ), adipokinetic hormone (AKH), eclosion hormone, and insulin-like peptide. In addition, we found a gene encoding an arginine-vasopressin-like (AVPL) peptide and one for its receptor. Both genes occur only in Tribolium and not in other holometabolous insects with a sequenced genome. The presence of many additional osmoregulatory peptides in Tribolium agrees well with its ability to live in very dry surroundings. In contrast to these extra genes, there are at least nine neuropeptide genes missing in Tribolium , including the genes encoding the prepropeptides for corazonin, kinin, and allatostatin-A. The cognate receptor genes for these three peptides also appear to be absent in the Tribolium genome. Our analysis of Tribolium indicates that, during insect evolution, genes for neuropeptides and protein hormones are often duplicated or lost.

Maternal metabolic homeostasis exerts long-term effects on the offspring’s health outcomes. Here, we demonstrate that maternal high-fat diet (HFD) feeding during lactation predisposes the offspring for obesity and impaired glucose homeostasis in mice, which is associated with an impairment of the hypothalamic melanocortin circuitry. Whereas the number and neuropeptide expression of anorexigenic proopiomelanocortin (POMC) and orexigenic agouti-related peptide (AgRP) neurons, electrophysiological properties of POMC neurons, and posttranslational processing of POMC remain unaffected in response to maternal HFD feeding during lactation, the formation of POMC and AgRP projections to hypothalamic target sites is severely impaired. Abrogating insulin action in POMC neurons of the offspring prevents altered POMC projections to the preautonomic paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVH), pancreatic parasympathetic innervation, and impaired glucose-stimulated insulin secretion in response to maternal overnutrition. These experiments reveal a critical timing, when altered maternal metabolism disrupts metabolic homeostasis in the offspring via impairing neuronal projections, and show that abnormal insulin signaling contributes to this effect.

Abstract The bed bug, Cimex lectularius , has re-established itself as a ubiquitous human ectoparasite throughout much of the world during the past two decades. This global resurgence is likely linked to increased international travel and commerce in addition to widespread insecticide resistance. Analyses of the C. lectularius sequenced genome (650 Mb) and 14,220 predicted protein-coding genes provide a comprehensive representation of genes that are linked to traumatic insemination, a reduced chemosensory repertoire of genes related to obligate hematophagy, host–symbiont interactions, and several mechanisms of insecticide resistance. In addition, we document the presence of multiple putative lateral gene transfer events. Genome sequencing and annotation establish a solid foundation for future research on mechanisms of insecticide resistance, human–bed bug and symbiont–bed bug associations, and unique features of bed bug biology that contribute to the unprecedented success of C. lectularius as a human ectoparasite.

Arthropod venoms contain bioactive molecules attractive for biomedical applications. However, few of these have been isolated, and only a tiny number has been characterized. Pseudoscorpions are small arachnids whose venom has been largely overlooked. Here, we present the first structural and functional assessment of the checacin toxin family, discovered in the venom of the house pseudoscorpion (