18.01.2023, 12:33
Александра Медведева
1,0 тыс

От голода у дрозофил усложняются нейроны

❋ 4.8

Японские биологи выяснили, что в условиях недостатка питательных веществ нейроны дрозофил, отвечающие за восприятие вредных стимулов и активацию поведения избегания, вырастают более разветвленными и сложными, но становятся менее чувствительными к раздражителям. По-видимому, этот механизм оптимизирует процессы поиска пищи и избегания угроз окружающей среды.

© Flickr / Автор: Euclio Drusus

Питательные вещества необходимы для жизни любого организма. Известно, что развитие нервной системы, включая рост дендритов и аксонов, требует энергетически затратных метаболических процессов. Однако мало что известно о том, как определенные питательные вещества влияют на развитие нейронов. Теперь ученые из Киотского университета (Япония) исследовали регуляторные механизмы зависимого от питательных веществ развития нейронов. Результаты их исследования опубликованы в журнале eLife.

Моделью стали плодовые мушки Drosophila и их нейроны C4da. Эти нервные клетки личинок насекомых располагаются между эпидермисом и мышцами стенки тела. Они воспринимают опасные тепловые, механические и световые раздражители и передают информацию о них центральной нервной системе, которая, в свою очередь, активирует поведение избегания.

Во время экспериментов ученые выяснили, что скудная диета с низким содержанием питательных веществ вызывает активный рост и сложное ветвление дендритов C4da. Причем этот процесс зависит не от низких концентраций аминокислот, а от одновременной нехватки витаминов, ионов металлов и холестерина.

В экспериментах ученые использовали метод нокдауна — подавления определенных генов. Таким образом им удалось определить эту межорганную передачу сигналов, регулирующую фенотип ветвистых нейронов. Оказалось, дефицит витаминов и ионов повышает выработку сигнальных молекул мышцами стенок тела, которые активируют белок Akt внутри нейронов, способствующий сложному ветвлению дендритов.

Хотя этот избыточный рост нейронов C4da, несмотря на бедную питательными веществами среду, уже противоречит здравому смыслу, ученых еще больше заинтриговало то, что эти клетки становятся менее чувствительными к опасным световым раздражителям. По мнению авторов работы, подобное развитие соматосенсорных нейронов, зависящее от питательных веществ, играет роль в оптимизации компромисса между поиском пищи и избеганием угроз окружающей среды.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий