Ген distal-less критически важен для обоняния плодовой мушки
Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили, что ген distal-less (dll) критически важен для способности плодовой мушки (Drosophila) воспринимать, обрабатывать и реагировать на запахи. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Роль в обонятельной системе
- Запахи поступают через обонятельные рецепторные нейроны.
- Проекционные нейроны передают информацию в крупную структуру мозга — грибовидное тело (mushroom body, MB), которое запускает соответствующее поведение (движение к еде или от опасности).
- Исследования на личинках мух показали, что ген dll необходим для развития и роста множества типов клеток обонятельной системы. При его дефекте обоняние отсутствует.
Связь с нейральными стволовыми клетками
- В грибовидном теле обнаружена важная связь dll с самыми долгоживущими и пролиферативными нейральными стволовыми клетками мух.
- При мутации dll эти стволовые клетки не proliferate. Это самые ранние и сильные дефекты в таких клетках, описанные на сегодня.
- Учёные идентифицировали маркеры, которые помогут понять, как эти стволовые клетки выбирают свою специализацию и регулируется ли их рост.
Эволюционный и медицинский контекст
- Соответствующий ген у млекопитающих и человека — Dlx — также важен для обоняния и связан с аутизмом и эпилепсией.
- Ранее сходство «схем подключения» обонятельных систем мух и млекопитающих объясняли конвергентной эволюцией.
- Новые данные показывают, что лежащие в основе генетические механизмы развития обонятельных систем мух и млекопитающих сходны. Это поддерживает гипотезу о том, что у их последнего общего предка уже была некая форма обонятельной системы, а её ключевые элементы сохранились.
- Изучение единственного гена dll у мухи (в отличие от шести генов Dlx у мышей и человека) — более простая модель для понимания его фундаментальных функций.
Перспективы
По словам старшего автора доктора Грейс Бекхофф-Фальк, плодовая мушка становится мощной моделью для исследования функции dll/Dlx, что потенциально высоко релевантно для биологии человека, включая регуляцию стволовых клеток и понимание связанных заболеваний.