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TMC基因调节果蝇幼虫的位移运动
发布日期:2016-07-11    浏览次数:262

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PNASUSA杂志发表了题为“TMC基因调节果蝇幼虫的位移运动”的研究论文。来自中科院神经所王佐仁课题组和UCSF詹裕农课题组的研究团队报道果蝇的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。这篇工作将对本体感受的分子机制有所启示。

在这篇工作中,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。这篇工作提示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动。

此工作由郭延猛博士、王玉萍博士、张伟博士、王珊博士以及ZANINI Damiano博士在王佐仁研究员及詹裕农院士的指导下完成。此工作受到了中科院B类先导研究计划(资助号:XDB02010005)、中国973项目(资助号:2011CBA0040)以及美国国立健康研究所基金(R37NS040929 和 5R01MH084234)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)。