УЧЁНЫМ УДАЛОСЬ «ОБМАНУТЬ» ОБОНЯТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ ДРОЗОФИЛ

В экспериментах биологов из Рурского университета в Бохуме, Свободного университета Берлина, Гёттингенского и Вюрцбургского университетов (все — Германия) личинки плодовых мушек принимали свет за запах.

Дрозофила, увязшая в венериной мухоловке (фото Visuals Unlimited / Corbis).
 

Обычные личинки дрозофил стараются избегать попадания на свет и перемещаются в сторону веществ с «приятным» ароматом. Известно совсем небольшое число соединений, запах которых отталкивает личинок: к этим веществам относятся, в частности, этилпропионат и октилацетат.

Исследовать особенности строения обонятельной системы дрозофил сложно, поскольку отдельные рецепторы могут реагировать сразу на несколько запахов, а один запах — активировать несколько рецепторов. Авторы решили использовать более точный и надёжный способ стимуляции с помощью излучения; с этой целью они модифицировали обонятельные рецепторные нейроны личинок так, чтобы они экспрессировали один из двух светочувствительных белков (ChR-2 или Pac α).

После этого учёные помещали личинок в чашку Петри, отдельные участки дна которой были подсвечены синим на длине волны 480 нм. При обработке всех обонятельных рецепторных нейронов будущие мушки собирались в освещённых областях, а личинки из контрольной группы, как и следовало ожидать, уползали в тень. Отсюда был сделан вывод о том, что модифицированные организмы реагировали на «запах».




Энергетическая освещенность разных участков дна чашки Петри, использованной в экспериментах, и траектории перемещения обычных личинок (иллюстрация из журнала Frontiers in Behavioral Neuroscience).
 

 

На завершающем этапе эксперимента учёные занялись модифицированием отдельных нейронов, экспрессирующих рецепторы Or33b и Or45a, лигандами (веществами, соединяющимися с рецепторами) которых являются этилпропионат и октилацетат. Для того чтобы отделить неприятные воздействия запаха и света друг от друга, авторы аналогичным образом подсветили чашку Петри, а затенённые участки обработали октилацетатом. Обычные личинки оставались в освещённой части чашки — а значит, запах им казался ещё более неприятным, чем свет. Генетически модифицированные организмы, однако, вели себя прямо противоположным образом — перемещались в тень; в этом случае виртуальный запах, очевидно, побеждал реальный.

По мнению исследователей, такой экспериментальный способ чрезвычайно удобен и позволяет более тщательно анализировать функционирование отдельных нейронов в живых организмах. В будущем они планируют повторить опыты на взрослых дрозофилах.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Frontiers in Behavioral Neuroscience.

Источник: Компьюлента