GPCRの自然変異と人工変異は,C. elegansのDEET耐性を促進する
Emily J Dennis1, May Dobosiewicz2, Xin Jin2,3
1Laboratory of Neurogenetics and Behaviour, The Rockefeller University, New York, NY, USA.
Nature
|September 28, 2018
まとめ
N,N-ダイエチルメタトルーアミド (DEET) は 嗅覚経路を乱すことで 昆虫やネマトードの行動を乱します 研究者は,特定の遺伝子であるstr-217と,DEETに不可欠なC. elegansのADLニューロンを特定しました.
科学分野:
- 神経科学
- 昆虫学
- 遺伝学
背景:
- N,N-ダイエチルメタトルアミド (DEET) は,様々な無脊椎動物に対して有効な,広く使用されている節足類の駆除剤です.
- DEETの作用のメカニズムは,特に昆虫において,嗅覚系を含んでいるが,まだ完全に理解されていない.
- "混乱する"仮説は,DEETが嗅覚経路を調節して行動反応を妨害することを示唆しています.
研究 の 目的:
- 遺伝的に処理可能なネマトド Caenorhabditis elegans を用いてDEETの作用の分子メカニズムを解明する.
- DEETの感受性や耐性に関与する遺伝的要素を特定する.
- ニューロンのレベルで DEET が 行動にどのように影響するかを調査する.
主な方法:
- 遺伝子スクリーニングを進め,DEETに耐性のある変異体を特定する.
- Gタンパク質結合受容体に焦点を当てた遺伝子識別と特徴付け.
- 神経画像と光遺伝学で,DEETが化学感知神経 (ADL) と運動に及ぼす影響を研究する.
- 化学反応と運動パターンを測定する行動分析 (パウスの長さ).
主要な成果:
- DEETは 揮発性駆除剤として作用するのではなく 化学反応に干渉します
- ADLニューロンで発現する新しいGタンパク質結合受容体,str-217は,DEETの感受性において決定的であると特定された.
- str-217の変異やADLニューロンの欠損は,DEET耐性を引き起こす.
- DEETは運動休止の長さを増し,これはstr-217とADLニューロンに依存する効果です.
- DEETや光遺伝学によるADLニューロンの活性化は,休止の長さを増加させます.
結論:
- DEETの有効性は,嗅覚刺激と行動反応の間のつながりを破壊する能力から生じる可能性があります.
- 特定されたstr-217受容体とADLニューロンは,DEETの作用を理解するためのモデルを提供します.
- DEETは化学感覚経路を調節し,行動の出力を変化させる"混乱剤"として作用します.
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