Биологи выяснили, как ген Hox контролирует пищевое поведение

Исследователи из Гейдельбергского университета на примере плодовой мушки Drosophila melanogaster получили новые данные о том, как кодируется и контролируется пищевое поведение. Команда под руководством профессора Ингрид Ломанн из Центра исследований организмов изучала функцию особого гена развития из семейства Hox-генов.

Ключевая роль гена Deformed

• Этот конкретный Hox-ген, известный как Deformed, необходим для поддержания моторной единицы в голове мухи, состоящей из мышцы и стимулирующих нейронов, которые позволяют насекомому питаться.
• Если функция гена Deformed была нарушена или отсутствовала, эта единица не развивалась или развивалась частично, что приводило к гибели животных от голода.

Защитная функция в течение жизни

• Исследователи показали, что Deformed контролирует формирование пищевой моторной единицы не только во время эмбрионального развития.
• Ген также отвечает за поддержание её функции на поздних этапах жизни. Когда учёные деактивировали Deformed уже после успешного формирования единицы в эмбриогенезе, типичные двигательные паттерны всё равно были утрачены.
• Эта потеря была связана с серьёзными изменениями в соединениях (синапсах) между нейроном и мышцей.

"Наши исследования показывают, что Hox-гены выполняют защитную функцию в нейронах. Как только эта защита исчезает, нейроны дегенерируют, подобно тому, что мы наблюдаем при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона", — объясняет профессор Ломанн.

Будущие исследования будут посвящены выяснению того, как Hox-гены выполняют эту защитную функцию на молекулярном уровне.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports. Работа была поддержана Немецким исследовательским фондом.