Обычные личинки дрозофил стараются избегать попадания на свет и перемещаются в сторону веществ с "приятным" ароматом.
В экспериментах биологов из Рурского университета в Бохуме, Свободного университета Берлина, Геттингенского и Вюрцбургского университетов личинки плодовых мушек принимали свет за запах.
Известно совсем небольшое число соединений, запах которых отталкивает личинок: к этим веществам относятся, в частности, этилпропионат и октилацетат.
Исследовать особенности строения обонятельной системы дрозофил сложно, поскольку отдельные рецепторы могут реагировать сразу на несколько запахов, а один запах может активировать несколько рецепторов, передает портал Компьюлента.
Авторы решили использовать более точный и надежный способ стимуляции с помощью излучения; с этой целью они модифицировали обонятельные рецепторные нейроны личинок так, чтобы они экспрессировали один из двух светочувствительных белков (ChR-2 или Pac&豩).
После этого ученые помещали личинок в чашку Петри, отдельные участки дна которой были подсвечены синим на длине волны 480 нм. При обработке всех обонятельных рецепторных нейронов будущие мушки собирались в освещенных областях, а личинки из контрольной группы, как и следовало ожидать, уползали в тень. Отсюда был сделан вывод о том, что модифицированные организмы реагировали на "запах".
На завершающем этапе эксперимента ученые занялись модифицированием отдельных нейронов, экспрессирующих рецепторы Or33b и Or45a, лигандами (веществами, соединяющимися с рецепторами) которых являются этилпропионат и октилацетат. Для того чтобы отделить неприятные воздействия запаха и света друг от друга, авторы аналогичным образом подсветили чашку Петри, а затененные участки обработали октилацетатом.
Обычные личинки оставались в освещенной части чашки — а значит, запах им казался еще более неприятным, чем свет. Генетически модифицированные организмы, однако, вели себя прямо противоположным образом — перемещались в тень; в этом случае виртуальный запах, очевидно, побеждал реальный.
Фото: compulenta.ru, энергетическая освещенность разных участков дна чашки Петри, использованной в экспериментах, и траектории перемещения обычных личинок (иллюстрация из журнала Frontiers in Behavioral Neuroscience).
По мнению исследователей, такой экспериментальный способ чрезвычайно удобен и позволяет более тщательно анализировать функционирование отдельных нейронов в живых организмах. В будущем они планируют повторить опыты на взрослых дрозофилах.
Отметим, что дрозофилы (плодовые мушки) - вид, который в его современном объеме, вероятно, является парафилетическим и насчитывает около 1500 описанных видов (предполагаемое реальное разнообразие — несколько тысяч видов). В природе дрозофилы питаются соком растений, гниющими растительными остатками. Личинки питаются также и микроорганизмами.
Небольшие размеры, короткий жизненный цикл и простота культивирования позволили использовать ряд видов дрозофил как модельные объекты генетических исследований. В настоящее время полностью расшифрованы геномы 12-ти видов дрозофил.
Drosophila melanogaster является наиболее важным видом для научных исследований. Он широко используется в научных целях, начиная с работ Томаса Ханта Моргана по генетике пола и хромосомной теории наследственности. Важными характеристиками D. melanogaster как модельного объекта является малое число хромосом, наличие политенных хромосом в ряде органов (например, слюнных железах личинки) и большое разнообразие видимых проявлений мутаций. В настоящее время D. melanogaster — один из наиболее изученных видов живых организмов, он используется для исследования взаимодействия генов, генетики развития, оценки негативных эффектов медицинских препаратов и поллютантов.
Недавно мы рассказывали о том, что перехватывая сообщения, которые одноклеточные посылают друг другу, можно подавить их агрессивность и снизить риск развития болезни. Путь к такой необычной методике открыли опыты учёных из университетов Крэнфилда и Кента, а также госпиталя Бедфорда.
Речь идет об ощущении кворума, которое некоторые бактерии используют для изменения модели поведения, демонстрируя нечто вроде коллективного разума.
Чувство кворума управляет многими процессами в мире бактерий, например их размножением при заражении организма, нападением на его клетки. Получая от собратьев сигнальные молекулы в количестве выше определенного порога, бактерия запускает транскрипцию ряда генов и становится активной.
Исследователи показали, что удачно подобранные полимеры хорошо перехватывают сигнальные молекулы и подавляют люминесценцию даже в "концентрированном" собрании Vibrio fischeri, при этом были исключены иные объяснения (токсичность полимера для бактерий или истощение питательных веществ)
Источник: www.moscow-info.org
Комментарии: (0)