活性氧物种驱动了Caenorhabditis elegans中的食决策
Andrew P Bischer1, Timothy M Baran2, Andrew P Wojtovich1
1Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine, University of Rochester Medical Center, Rochester, NY, 14642, USA.
Redox biology
|October 21, 2023
概括
线虫C. elegans通过整合光和毒素等线索来避免有害的刺激,这种线索由活性氧物种 (ROS) 介导. 这种涉及LITE-1蛋白质的行为是适应性的,对寻找食物至关重要.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 分子生物学分子生物学
- 行为生物学 行为生物学
背景情况:
- 环境监控行为通过复杂的信号通路集成多个线索.
- 凯诺哈比迪特神经元通过保存的分子信号级联来协调感知和反应.
- C. elegans表现出吸引力和回避行为,最近的报道表明,尽管缺少眼睛,但仍能感知光.
研究的目的:
- 阐明C. elegans对蓝光明显感知和反应背后的机制.
- 调查反应性氧物种 (ROS) 在整合行为环境和生理线索中的作用.
- 为了确定参与ROS介导感官反应的分子参与者.
主要方法:
- 研究了内部产生的和外部产生的ROS源的添加效应.
- 利用抗氧化剂来阻止避免行为,并评估ROS足够性以避免复制.
- 检查了蛋白质LITE-1在ROS介导的避开行为中的作用,包括光和皮约亚宁暴露.
- 在LITE-1中分析了Cys44的修改.
主要成果:
- 作为对光的反应,内部生成的ROS对外源ROS具有添加性.
- 集成多个下值ROS源,以协调行为反应,独立于颜色.
- 避开行为被抗氧化剂阻,可以被ROS模仿.
- 通过ROS介导的避免是可塑和可逆的,这表明翻译后的氧化还原修饰.
- 蓝光通过内源性黄素产生的ROS产生影响行为,需要LITE-1.
- 通过Cys44修饰,LITE-1调解了ROS诱导的通过Cys44修饰来避免皮亚和光敏剂.
结论:
- 反应性氧物种 (ROS) 和LITE-1是C. elegans寻行为的主要调解者.
- 这些分子整合了多个输入,包括光线和化学线索,以调节行为.
- 这些发现解释了C. elegans中介光回避,并强调了氧化还原信号在行为可塑性中的作用.
