Ученые обнаружили генетический контроль за развитием обонятельных нейронов у плодовой мухи


Несмотря на идентичный генетический состав нейронов, связанных с запахом у плодовой мухи, ученые на один шаг приблизились к пониманию того, как определенные нейроны воспринимают специфические запахи, согласно статье, опубликованной 27 мая 2008 года в журнале открытого доступа PLoS Genetics.


Эмбриональное развитие начинается с одной клетки, содержащей генетическую информацию для создания всех частей развивающегося организма. Когда эта клетка делится, она обеспечивает этот полный комплимент генов каждой последующей дочерней клетке, которая, в свою очередь, имеет потенциал стать любой из клеток, обнаруженных в организме, в свойстве, известном как тотипотентность. Многое еще предстоит узнать о том, как и почему эти клетки дифференцируются, как в большом, так и в малом масштабе, и понимание этих регуляторных процессов является генетической основой биологии развития.


У плодовой мухи из рода Drosophila два органа связаны с обонянием: усики, отходящие от головы, и верхнечелюстные щупальца во рту. В пальпации присутствуют шесть различных типов нейронов, передающих информацию из сенсорной области в сам мозг. Основываясь на этих паттернах, различные рецепторы будут различать различные запахи. Каждый тип имеет специфический и предсказуемый паттерн обонятельных рецепторов, но до сих пор не было ясно, как нейроны должны были развиваться этими различными, но очень предсказуемыми способами. Чтобы исследовать этот вопрос, Анандасанкар Рэй и его коллеги из Йельского университета сравнили недавно опубликованные генетические последовательности всех 12 типично изученных видов дрозофил. При этом они идентифицировали участки ДНК выше и ближе к генам самих рецепторов, которые почти идентичны у разных видов. Предположив, что это были контрольные области, которые будут влиять на то, когда и как будут развиваться гены, команда генетически изменила некоторые контрольные области экспериментально, показав, что эти гены действительно были необходимы для контроля этой части развития. Некоторые области регулируют экспрессию рецептора положительно, так что если их нет, то необходимые белки не появляются. Другие регулируют его отрицательно, поэтому, когда они отсутствуют, рецепторы появляются даже в неправильных нейронах.


Примечательно, что эти регуляторные последовательности могут играть и другие роли в нервной системе - они также потенциально могут действовать в процессе соединения нейронов с другими нейронами в антеннах, называемом аксонным наведением. Это говорит о том, что эти гены не только необходимы для обоняния, но и могут быть неотъемлемой частью нервной системы дрозофилы.

Просмотров: 9