Nueva investigación, publicada hoy en eLife , identificó el circuito neural en el cerebro de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster que es responsable de detectar una feromona gustativa, que controla la decisión de las moscas macho de aparearse con las hembras.
En el mundo natural, el sentido del gusto controla muchas decisiones de comportamiento. Para muchos animales, las feromonas, que son señales químicas utilizadas para la comunicación, influyen en la elección de aparearse. Sin embargo, se sabe muy poco acerca de cómo se procesan las feromonas gustativas en el cerebro.
El trabajo reciente de Joanne Yew, investigadora asistente en el Pacific Biosciences Research Center PBRC, una unidad de investigación recientemente integrada de la Escuela de Ciencias y Tecnología del Océano y la Tierra SOEST en la Universidad de Hawai'i - Mānoa, ysus colegas rastrearon explícitamente este proceso: identificaron las células gustativas en las patas de la mosca de la fruta que detectan la feromona, localizan las neuronas en el cerebro que responden a la feromona y mapean la conexión entre las dos poblaciones de células.
La feromona, llamada CH503, es producida por los machos, se transmite a las hembras durante el apareamiento y evita que otros machos se apareen con la hembra; es un anti-afrodisíaco para otros machos.
Muchas células gustativas se encuentran en las patas delanteras de las moscas, por lo que Yew y sus colegas utilizaron la manipulación genética para desactivar la actividad en clases individuales de estas células gustativas. Luego probaron si los machos aún podían responder a la feromona. Utilizando esta estrategia, fueroncapaz de identificar una clase de receptores de sabor, llamada Gr68a, que es responsable de detectar la feromona.
"Normalmente, los machos son rechazados por las hembras que han sido perfumadas con la feromona. Sin embargo, cuando se desactiva la actividad en las neuronas Gr68a, los machos tratarán activamente de aparearse con las hembras perfumadas con la feromona", dijo Yew.
Luego, los investigadores desactivaron la actividad en diferentes grupos de células en el cerebro central para determinar si los hombres aún podían responder a la feromona. Un grupo de células que produce el químico Taquicinina parecía ser esencial para detectar la feromona.
Finalmente, los científicos establecieron que las neuronas Gr68a en la pierna se conectan con las neuronas Tachykinin en el cerebro. Para hacer esto, introdujeron 2 sensores en las poblaciones de neuronas Gr68a y Tachykinin. Los sensores se iluminan cuando las neuronas de la región están cercasuficiente para formar conexiones. Los investigadores pudieron detectar la conectividad entre las dos poblaciones de neuronas.
"Este trabajo identifica una señal molecular, Taquicinina, que controla la percepción de las feromonas gustativas y proporciona un mapa anatómico de dónde se procesa esta información en el cerebro", dijo Yew. "Al comprender la base celular de cómo se codifica la información gustativa, podremos estudiar cómo las señales sensoriales dan forma a los comportamientos programados e influyen en decisiones sociales complejas, como la elección de aparearse. Potencialmente, podríamos idear una forma de manipular la taquicinina en las poblaciones de plagas para controlar la reproducción ".
En el futuro, Yew y sus colegas tienen la intención de seguir cartografiando las conexiones de las neuronas de la taquiquinina y examinar cómo el estado fisiológico p. Ej., Hambre, estrés puede influir en la elección de aparearse a través de la vía de la taquicinina.
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Materiales proporcionados por Universidad de Hawaii en Manoa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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