秀丽隐杆线虫感觉神经元,检测环境条件

为了生存,动物必须能够感知环境中正在发生的事情。有些动物有良好的视线,一个伟大的嗅觉或味觉。感觉是用来寻找食物,伴侣,为避免毒素和捕食者。小虫秀丽隐杆线虫的感觉神经元有一组检测各种环境条件,几乎像一个嗅觉。这是一个理想生物研究动物与他们的环境,因为它的传感系统和反应是简单的,可以理解在遗传水平上。OIST生物信息处理的成员单位,Maruyama一郎教授的带领下,最近发现传感器对于碱性环境,或高pH值,在秀丽隐杆线虫。

该论文被选为全体的一篇文章,因为神经科学编辑的信件,“卓越的工作,”根据主编,斯蒂芬·维克斯曼博士。维克斯曼博士说编辑推荐这篇文章,因为“外部专家称为工作一组有趣的实验,提供了深入了解高pH检测作为驱虫剂感官刺激的系统”。

酸度是一个重要的条件合理,因为过高或过低会对生物体造成伤害。低pH值表明酸性,pH值高表示碱度。物质在pH值过低或过高,在极端的情况下,导致广泛的组织损伤或死亡。即使是很小的波动可能造成伤害。在人类中,不同pH值只有0.2单位的血液中会导致极端的健康问题。正常情况下,身体的pH值的能力阻止一个严重的问题出现,但如果这些传感器不正常运作,或身体不适当反应,结果将是灾难性的。

小虫秀丽隐杆线虫的研究人员利用蠕虫能感觉到碱度的简单方法,或高pH值,在它环境。在以前的论文,表明虫子喜欢稍微碱性环境。这里,他们证明虫子是反对一个非常高的pH值,表明实验的蠕虫避免地区环境研究人员创建高度碱性条件。研究人员还发现了特定的神经元负责检测高博士为了做到这一点,他们显示,当一个特定的感觉神经元,神经元称为灰,被激光显微手术,蠕虫不再避免高博士进一步将另一个步骤,研究人员还发现了一些蛋白质参与应对高碱度,使钙通道。使用一个伟大的秀丽隐杆线虫的优势,他们可以想象发生在一个神经元的大量钙反应刺激在活虫。当两种蛋白质,钙通道突变,神经元不再激活。

研究的下一个目标是识别其他关键球员参与反应的碱性环境。Toshihiro Sassa Takashi村上教授,论文的第一和第二作者,分别说,“我们希望识别所涉及的其他基因下游信号从这个钙通道了解信号导致厌恶高博士”Sensing alkaline environments is only the first step; the worm must then quickly react to the stimulus by moving away. The researchers would like to understand the genes and neuronal networks involved in regulating the avoidance behavior that occurs after high pH is sensed. The ability to study such complex neurological responses in a simple animal like the worm helps scientists understand the more complex systems that exist in humans. It seems like Friedrich Nietzsche had it right when he said, "You have made your way from worm to man, and much in you is still worm."