Labai tikslinga | UCSB srovė

Labai tikslinga |  UCSB srovė

Kad išvengtumėte uodų įkandimų: dėvėkite lengvus drabužius, nusausinkite stovintį vandenį ir pašalinkite du iš penkių šviesos receptorių uodo akyse naudodami CRSPR/Cas-9 genų modifikatorių.

Naujas UC Santa Barbara dokumentas parodė, kad Opsin1 (Op1) ir Opsin2 (Op2) neveiklumas trukdo uodų gebėjimui. Aedes aegypti nustatyti tamsius taikinius, kuriuos uodai ištirs, kad nustatytų, ar jie yra šeimininkai. Tyrimas, paskelbtas žurnale Current Biology, buvo pirmasis, kuriame aprašyti aspektai, kaip uodai naudoja regėjimą, kad surastų taikinius po anglies dioksido stimuliavimo.

Tyrimas, kuriam vadovavo doktorantas Yinpeng Zhan, profesorius Dugganas Craigas Montell ir keli kolegos iš Vašingtono universiteto, vadovaujami profesoriaus Jeffo Riffello, buvo skirti suprasti, kaip „moterys. Aedes aegypti pažinti žmones akimis.

„Nepaisant susidomėjimo tirti, kaip uodai aptinka CO2, organiniai kvapai ir temperatūra, molekuliniai mechanizmai, kuriuos uodai naudoja žmonėms atpažinti plika akimi, buvo iš esmės ignoruojami “, – sakė garsus molekulinės, ląstelių ir evoliucinės biologijos profesorius Montellas. kuris išmuša du iš penkių variantų į uodo akį, pašaliname CO.2-tikslo nustatymas, kad nesukeltų aklumo.

Labai svarbu suprasti, kaip uodų patelių aptikimas veikia šeimininką Taip. aegpti, kuris kandžiojasi dieną ir perneša tokias ligas kaip dengė, geltonoji karštinė, Zika ir kt., kurios kasmet užklumpa milijonus žmonių. Uodai turi jautrią akį, todėl skiriamoji geba yra maža. Kai tik uodų patelė aptinka CO mišinį2, jis tampa aktyvesnis ir pradeda ieškoti šeimininko. Iš esmės jis skrenda aukštyn iki plunksnų šaltinio ir ieško kažko tamsaus. Komanda pasinaudojo vabzdžių mėgavimusi tamsoje, kaip taikinius naudodama du taškus: baltą tašką ir juodą tašką, vaizduojantį gyvūno šeimininką.

Ankstesniuose uodų tyrimuose buvo naudojami oro tuneliai; tačiau tuneliai yra labai brangūs. Todėl pirmoji komanda sukūrė paprastesnį eksperimentinį projektą, naudodama dvi vietas standartiniame paukščių namelyje. Tyrėjai nustatė, kad uodus paveikus CO2, vabzdžių elgesys zoologijos sode buvo toks pat kaip ir oro tunelio bandyme. Tai įtikino juos, kad jų naujasis protokolas yra patikimas.

Tada komanda naudojo tris papildomus testus, kad nustatytų uodų buvimą. Mokslininkai ištyrė gyvūnų fototaksį arba jų polinkį į šviesą. Jie taip pat prijungė elektrodus prie kombinuotos akies, kad išmatuotų įtampos pokytį reaguojant į šviesą.

Trečias jų pastebėjimas yra optomotorinis atsakas. Padėtas į besisukančio cilindro su juodai baltomis vertikaliomis linijomis centrą, vabzdys pradeda judėti sukimosi kryptimi. Šis testas suteikė informacijos apie tai, ar uodų regėjimas vyksta.

Sutvarkę savo požiūrį, autoriai stengėsi atrinkti interviu gavėjus. Jie siekė identifikuoti signalinius baltymus, kurie slopina taikinio atpažinimą, o ne kitą vizualinį elgesį.

Zhan ir Montell pradėjo naudoti CRISPR / Cas9, kad pašalintų gausiausią aptikimo baltymą vabzdžių fotoreceptorių ląstelėse: rodopsino baltymą Op1. Visuose eksperimentiniuose bandymuose susidarę uodai elgėsi panašiai kaip gyvūnų rūšys.

Tada komanda nusitaikė į Op2 – rodopsiną, labiausiai susijusį su Op1. Vabzdžiai mutantai vėl elgėsi įprastai. Tik tada, kai tyrėjai sunaikino šias dvi parinktis, atsirado vabzdžių elgesio sutrikimai. Dviejų variantų vaidmuo šiek tiek stebina, sako autorius Zhanas.

Atliekant paukščių narvelių testą, tiek vienos rūšys, tiek mutantai ieškojo juodų dėmių, kai buvo veikiami CO.2. Be CO2, jie neparodė jokio ketinimo nei vienoje, nei kitoje pozicijoje. Priešingai, du mutantai vis tiek neišreiškė savo pasirinkimo tarp taškų net ir po CO.2 kontaktas.

Zhan ir Montell dabar turėjo neigti, kad du mutantai buvo tiesiog apakinti. Čia pasirodė trys tyrimai.

Visos genų grupės parodė teigiamą fototaksį, progresuojantį į šviesą po CO poveikio2. Ir visi jie parodė optomotorines reakcijas, o tai rodo, kad du mutantai ne tik vis dar mato, bet ir gali mesti šešėlius bei judėti.

Kai komanda išbandė elektrinį poveikį vabzdžių akims, ir gyvūnų rūšis, ir vienas mutantas, veikiami šviesos, atliko tą patį veiksmą. Ir kol dvigubo mutanto akys reaguoja į šviesą, derliaus mažėjimas yra maždaug perpus mažesnis nei įprastų uodų ir pavienių mutantų. Be to, abiejų mutantų akių morfologija buvo sveika, todėl taikinio nebuvimas atsirado ne dėl tinklainės atsiskyrimo.

Rezultatai gali turėti didelį poveikį. „Rega vaidina svarbų vaidmenį nustatant galimus kraujo ištroškusių vabzdžių, tokių kaip uodai, uodai, cetse musės ir kokainas, šeimininkus“, – sakė Zhanas. Visi jie naudojami kaip žmonių ligų pernešėjai. „Ir šis tyrimas yra pirmasis, parodantis tokio elgesio molekulinę mechaniką.“

„Tai pirmas kartas, kai kas nors atšaukė vizija pagrįstą tikslinį pasitraukimą“, – sakė Montellas. Ateityje komanda planuoja nustatyti kitus signalinius baltymus šeimininko paieškoje, kraujo šėrimo ir elgesio nektare metu. Aedes moka.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *