Вченим вдалося «обдурити» нюхову систему дрозофіл

В експериментах біологів з Рурського університету в Бохумі, Вільного університету Берліна, Геттінгенського і Вюрцбургского університетів (всі - Німеччина) личинки плодових мушок брали світло за запах.

Дрозофіла, загрузла в венериної мухоловка (фото Visuals Unlimited / Corbis).

Звичайні личинки дрозофіл намагаються уникати попадання на світло і переміщаються в бік речовин з «приємним» ароматом. Відомо зовсім невелике число з`єднань, запах яких відштовхує личинок: до цих речовин відносяться, зокрема, етілпропіонат і октілацетат.

Дослідити особливості будови нюхової системи дрозофіл складно, оскільки окремі рецептори можуть реагувати відразу на кілька запахів, а один запах - активувати кілька рецепторів. Автори вирішили використовувати більш точний і надійний спосіб стимуляції за допомогою ізлученія- з цією метою вони модифікували нюхові рецепторні нейрони личинок так, щоб вони експресували один з двох світлочутливих білків (ChR-2 або Pac &alpha-).

Після цього вчені поміщали личинок в чашку Петрі, окремі ділянки дна якої були підсвічені синім на довжині хвилі 480 нм. При обробці всіх нюхових рецепторних нейронів майбутні мушки збиралися в освітлених областях, а личинки з контрольної групи, як і слід було очікувати, відповзає в тінь. Звідси був зроблений висновок про те, що модифіковані організми реагували на «запах».




Енергетична освітленість різних ділянок дна чашки Петрі, використаної в експериментах, і траєкторії переміщення звичайних личинок (ілюстрація з журналу Frontiers in Behavioral Neuroscience).

На завершальному етапі експерименту вчені зайнялися модифицированием окремих нейронів, що експресують рецептори Or33b і Or45a, лигандами (Речовинами, що з`єднуються з рецепторами) яких є етілпропіонат і октілацетат. Для того щоб відокремити неприємні впливи запаху і світла друг від друга, автори аналогічним чином підсвітили чашку Петрі, а затінені ділянки обробили октілацетатом. Звичайні личинки залишалися в освітленій частині чашки - а значить, запах їм здавався ще більш неприємним, ніж світло. Генетично модифіковані організми, проте, вели себе прямо протилежним чином - переміщалися в тінь- в цьому випадку віртуальний запах, очевидно, перемагав реальний.

На думку дослідників, такий експериментальний метод надзвичайно зручний і дозволяє більш ретельно аналізувати функціонування окремих нейронів в живих організмах. У майбутньому вони планують повторити досліди на дорослих дрозофилах.

Повна версія звіту опублікована в журналі Frontiers in Behavioral Neuroscience.