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上海生科院发现TMC基因调节果蝇幼虫的位移运动

上海生科院发现TMC基因调节果蝇幼虫的位移运动

  触觉、听觉、本体感觉、机械痛觉等感觉信息对于动物协调其行为至关重要。TMC家族蛋白TMC1和TMC2最近因其在哺乳类听觉中的重要作用而被广泛研究。TMC1和TMC2的基因突变在人类或小鼠中均会导致耳聋。TMC1和TMC2极有可能是我们内耳毛细胞中机械转导通道的组成部分。然而它们的具体功能仍然不是非常清楚。另外,TMC蛋白是否参与其它类型的机械感受也是未知的。

  6月28日,《美国科学院院刊》发表了题为《TMC基因调节果蝇幼虫的位移运动》的研究论文。来自中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所的王佐仁课题组和UCSF詹裕农课题组的研究团队在文章中报道了果蝇的TMC调节幼虫的运动。运动需要外周对机械敏感的本体腾讯分分彩感觉器的感觉反馈。介导这种本体感觉对运动调控的分子机制仍然知之甚少。这篇文章将对本体感受的分子机制有所启示。

  该研究工作中,他们发现果蝇的tmc基因表达在幼虫外周的第一类树突分支神经元和双极树突神经元中,这两类神经元都是已知为幼虫运动提供感觉反馈的神经元。他们发现tmc突变体表现出爬行速度降低、摆头以及后退增多的表型,而非听觉缺陷。用tmc-Gal4驱动表达TMC可以挽救这些tmc突变导致的行为缺陷,而降低TMC的表达则会导致与tmc突变体相似的表型。另外,弯曲幼虫的身体可以激活TMC阳性的神经元,而在tmc突变体幼虫中的这种反应则降低了。此外,他们还发现用tmc-Gal4驱动表达哺乳类的TMC1和/或TMC2可以挽救tmc突变导致的行为缺陷,提示果蝇TMC和哺乳类的TMC蛋白之间功能保守。该研究提示TMC在果蝇幼虫体表感觉神经元中参与机械感受来调节幼虫的运腾讯分分彩 动。

  此工作由郭延猛、王玉萍、张伟、王珊以及ZANINI 腾讯分分彩Damiano在王佐仁及詹裕农的指导下完成。此工作受到了中科院B类先导研究计划、中国“973”项目以及美国国立健康研究所基金的支持。

 

  野生型果蝇幼虫典型的运动模式(A)和运动轨迹(C)以及tmc突变体果蝇tmcGal4典型的运动模式(B)和运动轨迹(D)