上海生科院發現TMC基因調節果蠅幼蟲的位移運動

2021-01-08 中國科學院
上海生科院發現TMC基因調節果蠅幼蟲的位移運動

2016-07-13 上海生命科學研究院

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語音播報

  觸覺、聽覺、本體感覺、機械痛覺等感覺信息對於動物協調其行為至關重要。TMC家族蛋白TMC1和TMC2最近因其在哺乳類聽覺中的重要作用而被廣泛研究。TMC1和TMC2的基因突變在人類或小鼠中均會導致耳聾。TMC1和TMC2極有可能是我們內耳毛細胞中機械轉導通道的組成部分。然而它們的具體功能仍然不是非常清楚。另外,TMC蛋白是否參與其它類型的機械感受也是未知的。

  6月28日,《美國科學院院刊》發表了題為《TMC基因調節果蠅幼蟲的位移運動》的研究論文。來自中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所的王佐仁課題組和UCSF詹裕農課題組的研究團隊在文章中報導了果蠅的TMC調節幼蟲的運動。運動需要外周對機械敏感的本體感覺器的感覺反饋。介導這種本體感覺對運動調控的分子機制仍然知之甚少。這篇文章將對本體感受的分子機制有所啟示。

  該研究工作中,他們發現果蠅的tmc基因表達在幼蟲外周的第一類樹突分支神經元和雙極樹突神經元中,這兩類神經元都是已知為幼蟲運動提供感覺反饋的神經元。他們發現tmc突變體表現出爬行速度降低、擺頭以及後退增多的表型,而非聽覺缺陷。用tmc-Gal4驅動表達TMC可以挽救這些tmc突變導致的行為缺陷,而降低TMC的表達則會導致與tmc突變體相似的表型。另外,彎曲幼蟲的身體可以激活TMC陽性的神經元,而在tmc突變體幼蟲中的這種反應則降低了。此外,他們還發現用tmc-Gal4驅動表達哺乳類的TMC1和/或TMC2可以挽救tmc突變導致的行為缺陷,提示果蠅TMC和哺乳類的TMC蛋白之間功能保守。該研究提示TMC在果蠅幼蟲體表感覺神經元中參與機械感受來調節幼蟲的運動。

  此工作由郭延猛、王玉萍、張偉、王珊以及ZANINI Damiano在王佐仁及詹裕農的指導下完成。此工作受到了中科院B類先導研究計劃、中國「973」項目以及美國國立健康研究所基金的支持。

 

  野生型果蠅幼蟲典型的運動模式(A)和運動軌跡(C)以及tmc突變體果蠅tmcGal4典型的運動模式(B)和運動軌跡(D)

  觸覺、聽覺、本體感覺、機械痛覺等感覺信息對於動物協調其行為至關重要。TMC家族蛋白TMC1和TMC2最近因其在哺乳類聽覺中的重要作用而被廣泛研究。TMC1和TMC2的基因突變在人類或小鼠中均會導致耳聾。TMC1和TMC2極有可能是我們內耳毛細胞中機械轉導通道的組成部分。然而它們的具體功能仍然不是非常清楚。另外,TMC蛋白是否參與其它類型的機械感受也是未知的。
  6月28日,《美國科學院院刊》發表了題為《TMC基因調節果蠅幼蟲的位移運動》的研究論文。來自中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所的王佐仁課題組和UCSF詹裕農課題組的研究團隊在文章中報導了果蠅的TMC調節幼蟲的運動。運動需要外周對機械敏感的本體感覺器的感覺反饋。介導這種本體感覺對運動調控的分子機制仍然知之甚少。這篇文章將對本體感受的分子機制有所啟示。
  該研究工作中,他們發現果蠅的tmc基因表達在幼蟲外周的第一類樹突分支神經元和雙極樹突神經元中,這兩類神經元都是已知為幼蟲運動提供感覺反饋的神經元。他們發現tmc突變體表現出爬行速度降低、擺頭以及後退增多的表型,而非聽覺缺陷。用tmc-Gal4驅動表達TMC可以挽救這些tmc突變導致的行為缺陷,而降低TMC的表達則會導致與tmc突變體相似的表型。另外,彎曲幼蟲的身體可以激活TMC陽性的神經元,而在tmc突變體幼蟲中的這種反應則降低了。此外,他們還發現用tmc-Gal4驅動表達哺乳類的TMC1和/或TMC2可以挽救tmc突變導致的行為缺陷,提示果蠅TMC和哺乳類的TMC蛋白之間功能保守。該研究提示TMC在果蠅幼蟲體表感覺神經元中參與機械感受來調節幼蟲的運動。
  此工作由郭延猛、王玉萍、張偉、王珊以及ZANINI Damiano在王佐仁及詹裕農的指導下完成。此工作受到了中科院B類先導研究計劃、中國「973」項目以及美國國立健康研究所基金的支持。
 
  野生型果蠅幼蟲典型的運動模式(A)和運動軌跡(C)以及tmc突變體果蠅tmcGal4典型的運動模式(B)和運動軌跡(D)

列印 責任編輯:葉瑞優

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