Meyve sineği, bir yiyeceğin lezzetli mi yoksa zararlı mı olduğunu gösteren, tatlandırıcılar adı verilen kimyasalları tespit etmek için vücudunda birden fazla tat organına sahiptir. Bununla birlikte, her bir tat organındaki bireysel nöronların beslenmeyi kontrol etmek için nasıl hareket ettiği hala belirsizdir. Bu soruyu araştırmak için bir ekip, tat bilgisinin hücresel düzeyde şeker ve amino asit tüketimini düzenleyip düzenlemediğini araştırmak için sinek farenksini model olarak kullandı.
Meyve sineği bize tat hakkında ne öğretebilir ve kimyasalların tat tomurcuklarımızın tatlı, ekşi, acı, umami ve tuzlu tatları tanımasına nasıl neden olabilir? Oldukça fazla, Kaliforniya Üniversitesi, Riverside'a göre, böceğin tat alma duyusunu araştıran bir çalışma yayınlayan araştırmacılar.
Moleküler, hücre ve sistem biyolojisi doçenti Anupama Dahanukar, "Böcek besleme davranışı, insan kanı arayan hastalık taşıyan sivrisineklerden iştahı tarım sektörüne zarar verebilecek zararlılara kadar birçok yönden insanları doğrudan etkiliyor" dedi. Nörobilim Dergisi'nde yer alan çalışma. "Böcek tat nöronlarının nasıl organize edildiği ve nasıl çalıştıkları, beslenme davranışlarının daha derinden anlaşılması için kritik öneme sahiptir."
Meyve sineği, bir yiyeceğin lezzetli mi yoksa zararlı mı olduğunu gösteren, tatlandırıcılar adı verilen kimyasalları tespit etmek için vücudunda birden fazla tat organına sahiptir. Bununla birlikte, her bir tat organındaki bireysel nöronların beslenmeyi kontrol etmek için nasıl hareket ettiği hala belirsizdir. Bu soruyu araştırmak için Dahanukar'ın ekibi, tat bilgisinin hücresel düzeyde şeker ve amino asit tüketimini düzenleyip düzenlemediğini araştırmak için sinek farenksini bir model olarak kullandı.
Dahanukar, hayvanların toksik olanlardan kaçınırken besleyici gıdaları tüketmek gibi beslenme kararları vermek için büyük ölçüde tat alma duyusuna güvendiğini açıkladı.
"Memelilerde, tat bilgisi, dilin tat tomurcuklarında bulunan özel hücreler tarafından kodlanır" dedi. "Bu hücrelerde ifade edilen tat reseptörleri farklı kimyasalları algılayabilir. Farklı hücrelerde ifade edilen reseptörlerdeki moleküler ve fonksiyonel farklılıklar, tuzlu, ekşi, tatlı, acı veya umami gibi farklı tatların tanınmasına izin verir."
Sineklerde yapılan birkaç yeni çalışma, bireysel tat nöronlarının birden fazla tat kategorisine ait bileşikleri tespit edebildiğini ve bireysel tat nöronlarının farklı davranışsal rolleri hakkında bazı soruları gündeme getirdiğini gösteriyor. Örneğin, birçok tat nöronu sınıfı şeker tarafından aktive ediliyorsa, sadece bir sınıf tat nöronunun aktivasyonu davranışı nasıl etkiler?
Dahanukar'ın ekibi bu soruyu, yalnızca tanımlanmış tek bir faringeal nöron sınıfının aktif olduğu bir sineğin genetik mühendisliğini yaparak yanıtladı. Ekip daha sonra bu sineği, tüm tat nöronları bozulmamış hayvanlara kıyasla sineğin neler yapıp yapamayacağını anlamak için farklı beslenme deneylerinde test etti.
Araştırma makalesinin ilk yazarı Yu-Chieh David Chen, "Tek tat nöronlarının, birden fazla tat kategorisine (çalışmamızda tatlı ve amino asitler) davranışsal tepkileri yanıtlayabildiğini ve etkinleştirebildiğini bulduk" dedi. "Ayrıca, tek bir tat kategorisinin - çalışmamızdaki amino asitlerin - birden fazla tat nöronu sınıfını aktive edebileceğini bulduk."
Ekip ayrıca işlevsel tat nöronları olmayan sinekleri de test etti. Bu tür sinekler, yiyecek seçimleri ne olursa olsun, biri çekici ve biri caydırıcı olmak üzere iki çekici uyaran veya biri besleyici ve diğeri besleyici olmayan herhangi bir uygun beslenme kararı vermekten acizdi.
Araştırmacılar, tat girdisi olmadan yemek seçimi kararlarının verilemeyeceğini buldular; ikincisi, uygun gıda seçimi ve beslenme davranışını sağlamak için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, tat girdisinin tek kaynağı olarak faringeal tatlı tat nöronlarına sahip olan sinekler, sürekli olarak daha lezzetli yiyecekler seçebildiler.
Dahanukar, "Toplamda, sonuçlarımız, birden fazla nöronun verilen herhangi bir tastanta yanıtı koordine ettiği bir kombinatoryal kodlama sisteminin varlığını savunuyor." Dedi.
Çalışma, tüm tat nöronlarının kaybının, farklı kategorilerdeki tatlandırıcılara karşı davranışsal tepkiler üzerindeki etkisini doğrudan test eden ilk çalışmadır. Aynı zamanda, gıda seçimi ve beslenme davranışı için tek bir tat nöronu sınıfının yeterli olup olmadığını test eden ilk kişidir.
Dahanukar, "Alandaki diğer birçok yeni çalışmanın yanı sıra, çalışmamız böceklerin tadının nasıl organize edildiğine dair bazı yerleşik fikirlerin yeniden gözden geçirilmesini de davet ediyor." Dedi. "Memelilerde olduğu gibi tatları kodlamak yerine, sinekler değerlik - çekiciye karşı itici - ve lezzetli kimliğin bir kombinasyonunu kodluyor gibi görünüyor."
Ekibi, tat nöronlarının sineklerde nasıl çalıştığını bilmenin, daha büyük sağlık veya tarımsal öneme sahip böcek çalışmalarını kolaylaştıracağını tahmin ediyor.
Dahanukar, "Sivrisineklerde aynı tür soruları sormak için araçlar yapıyoruz." Dedi. "Bu tür çalışmalar, sürveyans veya kontrol stratejilerinde zararlıların veya hastalık vektörlerinin beslenme davranışlarını manipüle etmek için potansiyel hedefler sunabilir."
Laboratuarının, kurduğu sistem içinde yalnızca tek bir tat nöronunu değerlendirdiğini ve daha birçok çalışılması gerektiğini kabul etti.
Dahanukar'ın laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan Vaibhav Menon, "Bu nöronların ne hissettiğini ve gıda alımının teşvik edilmesine veya kesilmesine yol açan parametreleri kontrol etmek için bireysel olarak ve bir grubun parçası olarak nasıl hareket ettiklerini anlamakla ilgileniyoruz" dedi. çalışmanın ortak yazarı.
Ekip, sivrisineklerde beslenme davranışının nasıl kontrol edildiğini araştırmak için aynı stratejilerden bazılarını uygulamayı planlıyor.
Çalışma Whitehall Vakfı, Ulusal Sağlık Enstitüleri, ABD Tarım Bakanlığı Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü ve UCR Tarımsal Deney İstasyonu tarafından desteklendi. Chen, UCR'de Howard Hughes Tıp Enstitüsü Uluslararası Öğrenci Araştırma Görevlisiydi.
Hikaye Kaynağı:
Materyaller University of California-Riverside tarafından sağlanmıştır . Orijinali Iqbal Pittalwala tarafından yazılmıştır. Not: İçerik, stil ve uzunluk için düzenlenebilir.
Dergi Referansı :
- Yu-Chieh David Chen, Vaibhav Menon, Ryan Matthew Joseph, Anupama Arun Dahanukar. Faringeal Tat Nöronları Yoluyla Şeker ve Amino Asit Beslemesinin Kontrolü . Nörobilim Dergisi , 2021; 41 (27): 5791 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1794-20.2021
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder