物理科技生物学-PHYICA

大脑季节性:豆虫神经元需要ジェマ リ┼ ファレル生物钟基因进行季节性产卵

生物 2022-10-11 00:03:37

大阪大学 产卵促进神经元的活动根据日长而显著变化,昼夜节律基因周期是反应所必需的

学分:大阪大学 生物钟不只是人类的生物钟,大多数动物都需要它

日本研究人员发现,促进产卵的昆虫神经元需要一个生物钟基因来进行一天长度依赖的适应性细胞反应

在发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中,大阪大学的研究人员首次揭示,昆虫神经元中促进产卵的日长依赖反应需要一个昼夜节律时钟基因,即周期

生活在季节性变化环境中的动物会根据一天的长短来调整它们的生理和行为,以适应不同的季节

昼夜节律钟——一种周期与昼夜周期大致相同的生物钟——允许动物季节性地适应

生物体对白昼长度的反应使其能够适应季节变化,这种反应被称为光周期反应

该研究的主要作者长谷正春说:“通过昼夜节律钟的光周期反应被认为对生殖、温度耐受和营养积累等生理功能的季节性调节很重要。”

“昆虫和哺乳动物之间的这种机制似乎基本相似

" 为了研究神经元光周期反应的作用及其与昼夜节律时钟基因的关系,研究人员在细胞水平上分析了这种反应,特别是关于豆虫大脑中昼夜节律时钟基因的表达。

豆虫在它们的繁殖中表现出不同的光周期反应,并且由于它们的遗传学和神经解剖学,它们提供了一个很好的模型来观察基于控制繁殖的细胞中的昼夜节律时钟基因的光周期反应

显示促排卵神经元的照片

学分:大阪大学 资深作者志贺幸子解释说:“我们发现昆虫神经元利用昆虫的昼夜节律钟对日长的季节性变化做出反应。”

“这些神经元促进产卵(产卵),我们的单细胞分析表明昼夜节律钟基因对于这些神经元的日长依赖性反应是必要的

" 研究小组聚焦于大脑中间部的大细胞,这是一个对促进豆虫产卵很重要的大脑区域

哈泽贝说:“虽然人们越来越多地接受昼夜节律时钟基因对光周期反应很重要,但直到现在,关于日长的信息是如何在基于时钟基因的细胞或回路水平上编码的还不清楚。”

本研究中使用的方法组合将有助于阐明昼夜节律钟的分子基础在细胞内光周期编码中的重要性

未来的这类研究将进一步了解动物大脑在对白天长度的反应中是如何处理季节性信息的

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