Учёным удалось «обмануть» обонятельную систему дрозофил
В экспериментах биологов из , , и 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 .
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 &alpha-).
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, (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.
отчёта опубликована в журнале .
