A kutatók azonosítják az ízt és szaglást szabályozó légygéneket

A kutatók azonosítják az ízt és szaglást szabályozó légygéneket
A kutatók azonosítják az ízt és szaglást szabályozó légygéneket
Anonim

2001. március 9. – A tudósok az ízben és a szaglásban szerepet játszó gyümölcslégygének nagy családját azonosították, és jelentős lépést tettek előre a szag- és ízérzékelés mögött meghúzódó molekuláris logika megfejtésében.

A legyek ormányán, antennáin, lábain és lárvák kemoszenzoros szervein elhelyezkedő kémiai receptorokat kódoló géncsalád jellemzésével a tudósok jobban megértették az állatok vegyi anyagok kimutatására vonatkozó stratégiáit.

A GR-génként ismert légygének családját az ízlelési receptorokra jellemző és kiterjesztő tanulmányról a Cell folyóirat 2001. március 9-i számában számolt be a Howard Hughes Medical Institute (HHMI) által vezetett kutatócsoport.) kutató Richard Axel a Columbia Egyetemen.

"A légyben való munka előnye, hogy a rendszer sokkal egyszerűbb, és a légy kevesebb receptort fejez ki" - mondta Axel. "Mivel sokkal kevesebb neuron is van, arra számítunk, hogy a magasabb rendű feldolgozás is egyszerűbb lesz. Végül a légy genetikai adottsága és a viszonylag egyszerű viselkedési repertoár lehetővé teheti, hogy a kemoszenzoros jelek felismerését specifikus viselkedésekkel összekapcsolják."

A legújabb munkában Axel és Kristin Scott a Columbiában Charles Zuker HHMI-kutatóval együttműködve, a Kaliforniai Egyetemen (San Diego) a Yale Egyetem kutatóinak, Peter Clyne és John Carlson korábbi tanulmányaira támaszkodtak, akik családot azonosítottak. GR gének, amelyek a Drosophila lehetséges ízlelő receptorait kódolták. A Yale-i tudósok tanulmányainak kiterjesztésekor Axel és Scott az in situ hibridizációnak nevezett technikát, valamint genetikai kísérleteket alkalmaztak annak meghatározására, hogy hol expresszálódnak ezek a receptorgének.

"Clyne azt javasolta, hogy ez az új géncsalád ízlelő receptorokat kódol" - mondta Axel. "Amikor megvizsgáltuk az egyes géncsaládtagok expressziós mintázatait, valóban azt találtuk, hogy a géncsalád több tagja a légy ízlelőszerveiben expresszálódik – vagy a nyélben, amely a légy a nyelv megfelelője, vagy a légyben. ismeretlen funkciójú ízlelő szervek.

Axel és munkatársai a GR család további tagjait is azonosították, 23 új taggal bővült, és a géncsaládot 56 tagra bővítették. Összehasonlították az ezen gének által kódolt fehérjéket is a GR családban, és azt találták, hogy kis szekvenciahasonlóságuk van, eltekintve egy rövid szekvenciától az egyik végén, amely megőrződött a családtagok között. Ez az aláírási szekvencia egy Drosophila odorant receptor (DOR) géncsaládban található hasonló szekvenciára hasonlít, jelezve, hogy a két családnak közös evolúciós őse van.

A GR gének légylárvákban való expressziójának tanulmányozása során a tudósok azt találták, hogy a legtöbb gén csak egy neuronban expresszálódik.A GR génexpresszióval kapcsolatos vizsgálatok azt is feltárták, hogy a gének olyan struktúrákon expresszálódnak, mint például az antennák, ami arra utal, hogy a GR receptorok szaglásban is szerepet játszottak.

Axel szerint a Drosophila vizsgálatok hozzájárulnak a szaglás és az ízérzékelés szélesebb körű megértéséhez. "A rovarok és az emlősök között a szaglás logikájának jelentős része figyelemreméltóan megmarad, úgy gondoljuk, hogy a szagok megkülönböztetésének alapelveit 500 millió éven keresztül megőrizték" - mondta. "A következmény az, hogy a rovarok hatékony megoldást fejlesztettek ki egy rendkívül összetett problémára – a szagfelismerés problémájára több tízezer különböző szag között –, és ezt a megoldást az evolúciós idők során is fenntartották."

Ez a megoldás számos szag- vagy ízreceptor előállítását foglalja magában, amelyek egyetlen vegyszerre vannak "hangolva" - mondta Axel. Azonban minden neuron csak egy típusú receptort expresszál, és minden egyes speciális neuron egy térben rögzített lókuszhoz kötődik az agyban lévő szenzoros útállomáson, az úgynevezett glomerulusokhoz.

"A koncepcionális probléma, ami egy ilyen modellből adódik, az a térkép olvasási módja" - mondta Axel. "Hogy lehet az, hogy az aktivált glomerulusok egy meghatározott tömbje egy specifikus szagot kódol úgy, hogy a szag specifikus viselkedést válthat ki, és hogy a szag megtanulható és társítható más érzékszervi ingerekkel?

A Drosophila szaglásába és ízébe való betekintés olyan módszerekhez vezethet, amelyek hatékonyabban védik a kultúrnövényeket és az embereket a rovaroktól – mondta Axel. "A rovarok a szagot és az ízt használják a növényi táplálékforrások megtalálásához, a rovarok, például a szúnyogok esetében pedig az emberi gazdákat" - mondta. "Tehát hosszú távon elképzelhető olyan vegyszer, amely peszticidek használata nélkül eltérítené a rovarokat a mezőgazdasági élelmiszerforrásoktól; vagy javított rovarriasztókat az emberek számára. Vagy kifejleszthet egy antagonistát, amely megakadályozza a haszonnövényekkel való táplálkozást."

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei