1. rész: A Drosophila Kenyon sejtekből származó magnézium-efflux kritikus fontosságú a normál és étrend által fokozott hosszú távú memóriához

további information:Ali.ma@wecistanche.com

Pls kattintson ide a 2. részhez

Yanying Wu1, Yosuke Funato2, Eleonora Meschi1, Kristijan D Jovanoski1, Hiroaki Miki2, Scott Waddell1*

1Centre for Neural Circuits and Behaviour , The University of Oxford, Tinsley Building, Oxford, Egyesült Királyság; 2A sejtszabályozás szétválasztása, Mikrobiális Betegségek Kutatóintézete, Oszakai Egyetem, Suita, Japán

Absztrakt Étrendi magnézium (Mg2+) kiegészítés fokozhatjaemlékezetfiatal és idős patkányokban.Emlékezet-a növelő kapacitást nagyrészt a hippokampális szinaptikus sűrűség növekedésének és az NMDA-típusú glutamát receptor NR2B alegységének megnövekedett expressziójának tulajdonították. Itt megmutatjuk, hogy az Mg2+ etetés hosszú távon is fokozzaemlékezetDrosophilában. Normál és Mg2+- továbbfejlesztett repülésemlékezetfüggetlennek tűnik a gomba testében lévő NMDA receptoroktól, és ehelyett egy konzervált CNNM-típusú Mg2+-efflux transzporter expresszióját igényli, amelyet a nem kiterjesztett (uex) gén kódol. Az UEX egy feltételezett ciklikus nukleotidkötő homológiai domént tartalmaz, és mutációja elválasztja az uex létfontosságú szerepét egy olyan függvénytől, amelyemlékezet. Ezenkívül az UEX lokalizációja a gomba testében Kenyon sejtek (KC-k) megváltozikemlékezet-hibás legyek, amelyek mutációkat hordoznak a cAMP-hoz kapcsolódó génekben. A funkcionális képalkotás azt sugallja, hogy uEX-függő effluxra van szükség a KC Mg2+ lassú ritmikai karbantartásához. Javasoljuk, hogy a szabályozott neuronális Mg2+ efflux kritikus fontosságú a normál és az Mg2+ által fokozottemlékezet.

Kattintson aCistanche vitaminbolt és Cistanche az emlékezetért

Bevezetés

A magnézium (Mg2+) kritikus szerepet játszik a sejtek anyagcseréjében, és több mint 350 enzim alapvető társtényezőjének tekintik (Romani és Scarpa, 2000; Vink és Nechifor, 2011). Ennek eredményeként az Mg2+ homeosztázis változásai a klinikai állapotok széles skálájához kapcsolódnak, beleértve az idegrendszert érintő állapotokat is, mint például a glaukóma (DeToma et al., 2014), a Parkinson-kór (Hermosura et al., 2005; Hermosura és Garruto, 2007; Lin et al., 2014; Shindo et al., 2016), Alzheimer-kór (Andra'si et al., 2000; Andra'si et al., 2005; Cilliler et al., 2007; Durlach et al., 1997; Glick, 1990; Lemke, 1995; Chui et al., 2011; Vural et al., 2010), szorongás (Sartori et al., 2012), depresszió (Whittle et al., 2011; Murck, 2002; Murck, 2013; Rasmussen et al., 1990; Ghafari et al., 2015) és az értelmi fogyatékosság (Arjona et al., 2014).

Talán meglepő, hogy az agy Mg2+ étrenden keresztüli növelése fokozhatja az idegi plaszticitást ésemlékezetfiatal és idős rágcsálók teljesítménye, különféle viselkedési feladatokban mérve (Slutsky et al., 2010; Landfield és Morgan, 1984; Mickley et al., 2013; Abumaria et al., 2013). Ezenkívül a megemelkedett Mg2+ csökkentette a kognitív hiányokat az Alzheimer-kór egérmodelljében (Li et al., 2013), és fokozta a félelem emlékeinek kihalását (Abumaria et al., 2011). Ezek a látszólag jótékony hatások ahhoz a javaslathoz vezettek, hogy az étrendi Mg2+ terápiás értékkel bírhat a különbözőemlékezet-kapcsolódó problémák (Billard, 2011).

Annak ellenére, hogy az agyban számos lehetséges Mg2+ hatás található, aemlékezet-a rágcsálók tulajdonságának javulását nagyrészt a hippokampális szinaptikus sűrűség növekedésének és az N-metil-D-aszpartát-glutamát receptorok (NMDR) aktivitásának tulajdonították. Az extracelluláris Mg2+ blokkolja az NMDAR csatornapórusát, és ezáltal gátolja más ionok áthaladását (Mayer et al., 1984; digest A közmondásos mondás: "te vagy az, amit eszel", tökéletesen összefoglalja azt a koncepciót, hogy étrendünk befolyásolhatja mind a mentális, mind a fizikai egészségünket. Tudjuk, hogy a szívnek jó ételek, mint például a diófélék, az olajos halak és a bogyók, szintén jót tesznek az agynak. Azt is tudjuk, hogy a vitaminok és ásványi anyagok elengedhetetlenek az általános jó egészséghez. De van-e bizonyíték arra, hogy bizonyos vitaminok vagy ásványi anyagok bevitelének növelése segíthet az agyerő növelésében?

Bár lehet, hogy szinte túl jól hangzik ahhoz, hogy igaz legyen, van némi bizonyíték arra, hogy ez a helyzet legalább egy ásványi anyag, a magnézium esetében. Rágcsálókon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a magnézium-kiegészítők hozzáadása az élelmiszerekhez javítja, hogy az állatok milyen jól végzik a memóriafeladatokat. Mind a fiatal, mind az idős állatok további magnéziumot élveznek. Még az Alzheimer-kórhoz hasonló állapotú idős rágcsálók is kevesebbet mutatnakemlékezetveszteség magnézium-kiegészítők beadásakor. De mi a helyzet más fajokkal?

Wu és munkatársai most azt mutatják, hogy a magnézium-kiegészítők a gyümölcslégyek memóriateljesítményét is növelik. A legyek egyik csoportját több napig standard kukoricaliszttel táplálták, míg a másik csoport magnéziummal kiegészített kukoricadarát kapott. Ezután mindkét csoportot kiképezték arra, hogy a szagot az ételjutalommal társítsák. Azok a legyek, amelyek megkapták az extra magnéziumot, jobban mutattakemlékezeta szagra, ha 24 órával az edzés után tesztelik.

Wu és munkatársai azt mutatják, hogy a magnézium javulemlékezeta legyekben a rágcsálókra korábban jelentett mechanizmustól eltérő mechanizmuson keresztül. Rágcsálóknál a magnézium megemelte a glutamát nevű agyi vegyi anyag receptorfehérjéjének szintjét. A gyümölcslegyekben ezzel szemben aemlékezeta lökés egy olyan fehérjére vonatkozott, amely a magnéziumot a neuronokból szállítja ki. A mutáns legyek, amelyekből hiányzott ez a szállító, memóriazavarokat mutattak. A normál legyektől eltérően a transzporter nélküliek nem mutattak memóriajavulást a magnéziummal dúsított ételek fogyasztása után. Az eredmények arra utalnak, hogy a transzporter segíthet az agysejtek magnéziumszintjének beállításában az idegi aktivitásra reagálva.

Az emberek ennek a magnézium transzporternek négy változatát állítják elő, mindegyiket más-más gén kódolja. Az egyik ilyen transzporter már részt vett az agy fejlődésében. Wu és munkatársai megállapításai arra utalnak, hogy a transzporterek a felnőtt agyban is felléphetnek a megismerés befolyásolására. További vizsgálatokra van szükség annak teszteléséhez, hogy a magnézium transzporter megcélzása végső soron ígéretes lehet-e a kezelésreemlékezetértékvesztés.

Bekkers és Stevens, 1993; Jahr és Stevens, 1990; Nowak et al., 1984). Fontos, hogy más adóreceptorok által vezérelt előzetes neuronális depolarizációra van szükség ahhoz, hogy felszabadítsuk az MG2+ blokkot az NMDAR-on, és lehetővé tegyük a glutamátfüggő Ca2+ beáramlást. Az NMDAR ezért fontos szerepet játszik a neuronális plaszticitásban, mint potenciális Hebbi véletlen detektorban. Az extracelluláris Mg2+ koncentráció ([Mg2+]e) akut emelkedése a fiziológiai tartományon belül (0,8–1,2 mM) antagonizálhatja az NMDAR-függő hosszú távú potenciáció indukcióját (Dunwiddie és Lynch, 1979; Malenka et al., 1992; Malenka és Nicoll, 1993; Slutsky et al., 2004). Ezzel szemben az [Mg2+]e több órán keresztüli növelése neuronális tenyészetekben az NMDAR által közvetített áramok fokozásához és az LTP expressziójának megkönnyítéséhez vezet (Slutsky et al., 2004). A megnövekedett [Mg2+]e fokozó hatásait in vivo az Mg2+-L-treonáttal táplált patkányok agyában is megfigyelték (Slutsky et al., 2010). A hippokampális neuronális áramkörök homeosztatikus plaszticitáson mennek keresztül (Turrigiano, 2008), hogy az NR2B alegységet tartalmazó NMDR-ek expressziójának felszabályozásával alkalmazkodjanak a megnövekedett [Mg2+]e-hez (Slutsky et al., 2004; Slutsky et al., 2010). Úgy gondolják, hogy az NMDR-eket tartalmazó NR2B-vel rendelkező hippokampális szinapszisok nagyobb sűrűsége kompenzálja az [Mg2+]e krónikus növekedését azáltal, hogy fokozza az NMDAR áramlatokat a felrobbanó tüzelés során. Ennek a modellnek az alátámasztására az NR2B túlexpressziójára genetikailag tervezett egerek fokozott hippokampális LTP-t és viselkedési értéket mutatnakemlékezet(Tang et al., 1999).

Szaglóemlékezeta Drosophilában egy heteroszinaptikus mechanizmust foglal magában, amelyet a dopaminerg neuronok megerősítése hajt, ami a konciklonerg kapcsolatok preszinaptikus depresszióját eredményezi a szaggal aktivált gombatest (MB) Kenyon sejtek (KCs) és a downstream gomba test kimeneti neuronok (MBON)között (Schwaerzel et al., 2003; Aso et al., 2010; Aso et al., 2012; Claridge-Chang et al., 2009; Burke et al., 2012; Liu et al., 2012; Plac ̧ais et al., 2013; Owald et al., 2015; Hige et al., 2015; Barnstedt et al., 2016; Parisse et al., 2016; Aso et al., 2014; Oswald és Waddell, 2015). Ezenkívül a szaglási információkat a szaglóprojekciós neuronok kolinerg transzmissziójával továbbítják a KC-knek (Yasuyama et al., 2002; Leiss et al., 2009). Bár elképzelhető, hogy a glutamátot egy még nem azonosított útvonalon keresztül juttatják el az MB hálózatba, jelenleg nincs nyilvánvaló helye az NMDAR-függő plaszticitásnak a kolinerg bemeneti vagy kimeneti rétegek ismert architektúrájában (Barnstedt et al., 2016). A légy tehát potenciális modellt kínál más olyan mechanizmusok vizsgálatára, amelyeken keresztül az étrendi Mg2+ fokozhatjaemlékezet.

A dopamin megerősítő hatásai a Dop1R D1 típusú dopamin receptortól függenek (Kim et al., 2007; Qin et al., 2012; Handler et al., 2019), amely pozitívan párosul a cAMP produkcióval (Tomchik és Davis, 2009; Boto et al., 2014). Ezenkívül a Drosophila-n végzett korai vizsgálatok megállapították, hogy a dunce és rutabaga kódolású cAMP foszfodiészteráz és az I. típusú Ca2+-stimulált adenilát-cikláz elengedhetetlen a szagláshozemlékezet(Dudai et al., 1976; Byers et al., 1981; Dudai és Zvi, 1984; Chen et al., 1986; Livingstone et al., 1984; Levin et al., 1992). Az emlőssejteken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a sejtes cAMP-szintet növelő hormonok vagy szerek gyakran az Mg2+ jelentős Na+-függő extrudálását váltják ki az extracelluláris térbe (Romani és Scarpa, 1990b; Romani és Scarpa, 1990a; Romani és Scarpa, 2000; Vink és Nechifor, 2011; Vormann és Gu ̈nther, 1987). Nem világos azonban, hogy az Mg2+ extrudálásnak van-e szerepe a memóriafeldolgozásban.

Itt demonstráljuk, hogy a Drosophila hosszú távúemlékezet(LTM) étrendi Mg2+ kiegészítéssel fokozható. Azt találjuk, hogy a ki nem tért (uex) (Maeda, 1984; Coulthard et al., 2010) gén, amely az emlős Cyclin M2 Mg2+-efflux transzporter (CNNM) fehérjék funkcionális légy ortogológiáját kódolja, kritikus fontosságú aemlékezet-az Mg2+ javító tulajdonsága. Az LTM-hez MB KC-kben lévő UEX funkcióra van szükség, és az uex funkcionális helyreállítása azt mutatja, hogy az MB az Mg2+-függő memóriabővítés kulcshelye. A krónikusan változó cAMP metabolizmus a dnc vagy rut gének mutációinak bevezetésével megváltoztatja az UEX sejtes lokalizációját. Ezenkívül a konzervált ciklikus nukleotidkötő homológia (CNBH) domén mutálása az UEX-ben szétválasztja az uex alapvető szerepét a memóriában betöltött funkciójától. UEX-vezérelt Mg2+ efflux szükséges a KC Mg2+ szintek lassú ritmikai fenntartásához, ami potenciális szerepet jelent az Mg2+ fluxusban a memóriában történő feldolgozásban.

Eredmények

Az Mg2+ etetés fokozza a vadon élő legyek LTM-jét

Korábbi tanulmányok arról számoltak be, hogy a patkányok magas koncentrációjú Mg2+-t tartalmazó ételekkel való etetése fokozta tanulási és memóriaképességüket (Slutsky et al., 2010; Landfield és Morgan, 1984; Abumaria et al., 2011; Mickley et al., 2013; Abumaria et al., 2013). Ezért megvizsgáltuk, hogy léteznek-e hasonló hatások a legyekben is, úgy, hogy edzés előtt nagy koncentrációban Mg2+ koncentrációjú ételekkel tápláltuk őket. Meglepő módon a vad típusú legyek, amelyeket 4 napig tápláltak az edzés előtt további magnézium-kloriddal (MgCl2) kiegészített ételekkel, jelentősen megnövelték a 24 órás memóriateljesítményt. A memória javítása a koncentrációtól függ, és maximális volt, amikor az ételt 80 mM MgCl2-vel egészítették ki (1A ábra). Az azonnali memóriateljesítmény nyilvánvalóan nem javult (1B ábra). Az MgCl2 fokozó hatását magnézium-szulfáttal (MgSO4) táplált legyeknél is megfigyelték, de kalcium-kloriddal (CaCl2) nem (1C. ábra). Ezenkívül a legyek 4 napos etetése 5 és 80 mM közötti stroncium-kloridot (SrCl2) tartalmazó élelmiszerrel magas halálozási szintet eredményezett, és az 5 mM SrCl2 etetést túlélő legyek nem mutattak fokozott azonnali vagy 24 órás memóriateljesítményt (az adatok nem láthatók). A memóriajavító hatások ezért kifejezetten a kétértékű Mg2+ étrend-kiegészítésének tulajdoníthatók.

Az Mg2+-továbbfejlesztett memória független az NMDAR-tól a gomba testében

Mivel patkányokban a magnézium-L-treonáttal továbbfejlesztett memóriát korrelálták a csípő-pocampal NR2B alegységet tartalmazó NMDAR-ek (Slutsky et al., 2010) felszabályozásával, teszteltük a glutamát receptor expressziójának változásait MgCl2-vel táplált legyekben. 1 mM MgCl2-vel (1D ábra).

Ezután közvetlenül teszteltük, hogy az Mg2+-továbbfejlesztett memóriához szükség van-e NMDAR funkcióra, az Nmdar1 vagy Nmdar2 gének expressziójának transzgenikus UAS-vezérelt RNS-interferenciával történő leütésével

1. ábra. Az étrendi Mg2+ kiegészítés fokozza a Drosophila hosszú távú memóriáját. (A) A vad típusú legyeket 24 órás étvágygerjesztő memóriára képezték ki és tesztelték 1–5 napos ad libitum etetés után mg2+-szal kiegészített élelmiszerekkel. A 4 napig 80 mM MgCl2-vel táplált legyeknél jelentősen javult a memória, szemben az 1 mM-mel tápláltakkal. A 80 mM MgCl2 valamivel nagyobb teljesítményt produkált, mint 50 mM vagy 100 mM, ezért optimálisnak tekintették (a csillagok p-t jelölnek<0.05, t-test="" between="" 1="" mm="" and="" 80="" mm="" groups="" for="" each="" time="" point,="" n="6–8)." (b)="" 4="" days="" of="" 80="" mm="" mgcl2="" food="" did="" not="" enhance="" immediate="" memory.="" (c)="" appetitive="" 24="" hr="" memory="" was="" enhanced="" by="" feeding="" wild-type="" flies="" for="" 4="" days="" with="" mgcl2="" and="" mgso4,="" but="" not="" cacl2.="" asterisks="" denote="" significant="" differences=""><0.05, anova,="" n="6)" between="" mg2+="" fed="" and="" plain="" groups.="" (d)="" rt-qpcr="" showed="" no="" significant="" differences="" in="" glutamate="" receptor="" mrna="" expression="" between="" 1="" mm="" and="" 80="" mm="" fed="" flies="" (t-test,="" n="5)." (e)="" c739-gal4;="" uas-magfret-1="" flies="" were="" fed="" for="" 4="" days="" on="" food="" supplemented="" with="" mg2+.="" brains="" were="" dissected="" and="" fixed="" and="" a="" fluorescence="" emission="" ratio="" measurement="" (citrine/cerulean)="" was="" taken="" as="" an="" indicator="" of="" [mg2+]i.="" the="" magfret="" signal="" was="" significantly="" greater="" in="" the="" ab="" lobes="" of="" flies="" fed="" with="" 80="" mm="" mgcl2="" than="" those="" fed="" with="" 1="" mm="" mgcl2=""><0.05, t-test,="" n="52–60)." unless="" otherwise="" noted,="" all="" data="" are="" mean="" ±="" standard="" error="" of="" the="" mean="" (sem).="" asterisks="" denote="" significant="" differences=""><0.05), individual="" data="" points="" displayed="" as="" open="">

A cikk online változata a következő ábra-kiegészítés(eke)t tartalmazza az 1. ábrához:

1. ábrakiegészítés. Az N-metil-D-aszpartát-glutamát receptor (NMDAR) kiütése gombatestekben nem rontja az Mg2+-továbbfejlesztett memóriát.

(RNAi) konstrukciók (Dietzl et al., 2007; Perkins et al., 2015). A két független UAS-Nmdar1R- NAi és négy UAS-Nmdar2RNAi vonal közül, amelyeket teszteltünk, csak egy Nmdar1RNAi (BDSC 25941) vonal, amikor az összes neuronban neuronális Synaptobrevin (nSyb)-GAL4 hajtotta, jelentősen csökkent 24 órás memóriateljesítményt mutatott a heterozigóta kontroll legyekéhez képest (1. ábra - 1A ábra- ábra-kiegészítés). Ezzel szemben ennek az UAS-Nmdar1RNAi-nak a szelektívebb expressziója LTM-vonatkozású ab KC-kben c739-GAL4 használatával nem rontotta jelentősen a 24 órás memóriateljesítményt (1. ábra — 1B ábra-kiegészítés). Ezenkívül az Nmdar1RNAi-t az ab neuronokban kifejező legyek megtartották a robusztus Mg2+-továbbfejlesztett memóriát (1. ábra - 1C ábra-kiegészítés). Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az Mg2+-továbbfejlesztett memória nem változtatja meg a glutamát receptorok expresszióját, és nem igényel NMDAR-függvényt az ab KC-kben.

Az mg2+ koncentráció az ab neuronokban megemelkedik a magas Mg2+ -szal táplált legyeknél A MagFRET-et, az első genetikailag kódolt fluoreszcens Mg2+ érzékelőt (Lindenburg et al., 2013) használtuk annak tesztelésére, hogy az Mg2+ etetés megváltoztatta-e az intracelluláris Mg2+ koncentrációt ([Mg2+]i). UAS-MagFRET-1 transzgént tartalmazó legyeket építettünk, és a c739-GAL4-gyel kombináltuk, hogy a MagFRET-1-et ab KC-kben fejezzük ki. Összehasonlítottuk a FRET jeleket a fix agyakban a c739-től; Az UAS-MagFRET-1 legyek 1 mM vagy 80 mM MgCl2 étellel 4 napig táplálkoznak. A MagFRET jel szignifikánsan magasabb volt a 80 mM-mel táplált legyek ab CERT-jeinek a és b biztosítékaiban, mint az 1 mM-mel tápláltakban (1E ábra). Ez az eredmény azt jelzi, hogy a Mg etetése megemeli az idegsejteket [Mg2+]i. Tekintettel a MagFRET-1 affinitására (Kd = 148 mM) és a FRET jel ~50%os növekedésére Mg2+ kötés esetén (Lindenburg et al., 2013), becslésünk szerint a MagFRET jel ~8%-os javulása a 80 mM MgCl2-vel táplált legyekben mérve átlagosan körülbelül 50 mM-es ab KC [Mg2+]i növekedésnek felel meg.

A nem kiextendált, kódolású CNNM-típusú Mg2+ transzporter szerepet játszik a memóriában

Azonosítottuk a nem kiterjesztett (uex; Maeda, 1984; Coulthard et al., 2010) mint génmódosító étvágygerjesztő szaglás LTM, szacharózjutalommal megerősítve. Az uexMI01943 MiMIC behelyezéssel rendelkező legyek (Venken et al., 2011) erős hibát mutattak a 24 órás memóriában, de teljesítményük közvetlenül az edzés után megkülönböztethetetlen volt a vad típusú vezérlőkétől. Az uexMI01943 legyek részletesebb elemzése a memória folyamatos bomlását tárta fel, amely először jelentősen különbözött a vad típusú legyekétől 12 órával az edzés után (2A ábra). A heterozigóta uexMI01943/+ legyeknél nem volt nyilvánvaló memóriahiba, ami azt mutatja, hogy ez a feltételezett szex allél recesszív.

Az uex felkeltette a figyelmünket, mert a négy emberi CNNM gén egy légy ortológja kódolja az Mg2+ transzportereket (Ishii et al., 2016), és tartalmaz egy feltételezett CNBH domént is, amely szerkezetileg kapcsolódik a ciklikus nukleotid-kapus csatornákhoz (Zagotta et al., 2003; Flynn et al., 2007; Kesters et al., 2015). A 834 aminosav UEX szekvencia és a CNNM1-4 összehangolása különösen magas szekvenciamegőrzést mutat a CNNM2 és a CNNM4 esetében a DUF21, CBS pár és CNBH doménekben (2. ábra - 1A–C ábra-kiegészítés). Ezért feltételeztük, hogy az UEX képes összekapcsolni az étrendi Mg2+ memórianövelő hatásait a cAMP-függő neuronális plaszticitással.

Bár az uexMI01943 az uex génhez van rendelve, a MiMIC elem megjegyzésekkel van ellátva, hogy 17 köbcentiméterrel az uex kódolási régiótól lefelé feküdjön (Venken et al., 2011; 2B. ábra). RYa (Yoon et al., 2016) a következő legközelebbi gén az uexMI01943-hoz, de >230 kb-mal távolabb van. Először inverz PCR-rel erősítettük meg a MiMIC helyét (Attrill et al., 2016). Fontos, hogy ezekben a legyekben nem észleltek további MiMIC behelyezést. Ezután azt teszteltük, hogy az uexMI01943 volt-e felelős a memóriahibáért azáltal, hogy pontosan eltávolítottuk a MiMIC elemet Minos transzpozonáz által közvetített kivágással (Arca' et al., 1997; 2. ábra– 2A. és B. ábramel kiegészített ábra). MiMIC eltávolítás az uexMI01943.ex1 és uexMI01943.ex2 legyekben visszaállította a normál 24 órás memóriateljesítményt, ami azt mutatja, hogy a MiMIC behelyezés szükséges az uexMI01943-hozemlékezethiba (2C ábra).

Sem az mRNS qRT-PCR-je, sem a légyfejek fehérjekivonatainak western blot elemzése nem mutatott jelentős különbséget az uex /UEX expresszióban az uexMI01943 legyekben. Ezért a CRISPR-t használtuk arra, hogy egy stop kodont vezessünk be az uex locus ötödik kódolási exonjába (2B. ábra és 2. ábra - 2C ábra- ure kiegészítés). Az ebből eredő uexD mutációra homozigóta legyek nem voltak életképesek felnőttként, lárvaállapotban haltak meg. Ezzel szemben a heterozigóta uexMI01943/uexD legyek életképesek voltak, de a 24 órás étvágygerjesztőjükemlékezetjelentősen károsodott (2D ábra). Ezek az adatok azt mutatják, hogy az uex esszenciális gén, és hogy az uexMI01943 az uex életképes hipomorf allélja.

Teszteltük az averzívet isemlékezetaz uexMI01943 mutáns legyek teljesítménye. A homozigóta uexMI01943 legyek azonnali kiállításon estekemlékezetamely megkülönböztethetetlen volt a heterozigóta és vad típusú kontrolloktól (2E ábra). 24 órás emlékük azonban, amely az averzív távolsági kiképzés öt próbája után alakult ki (Tully et al., 1994; Jacob és Waddell, 2020), vagy a böjtölés megkönnyítette a képzés egyik kísérletét (Hirano et al., 2013), jelentősen károsodott (2E ábra). Ezek a kísérletek azt sugallják, hogy az uexMI01943 legyek általában veszélyeztetettek az LTM kialakítására való képességükben. Eltérő rendelkezés hiányában a következők minden későbbi elemzése:emlékezetebben a tanulmányban étvágygerjesztő cukorral jutalmazott kondicionálást használjon.

2. ábra. UexMI01943 mutáns legyek hosszú távon hibásakemlékezet(LTM). (A) Az étvágygerjesztő memóriamegőrzést az edzés után különböző időpontokban tesztelték. Az uexMI01943-ra homozigóta legyek jelentős memóriahibát mutattak az edzés utáni 12 órától kezdve, összehasonlítva a heterozigóta uexMI01943/+ és a vad típusú kontroll legyek teljesítményével (p<0.05, anova,="" n="6–10)." (b)="" the="" uex="" locus="" lies="" on="" chromosome="" 2r="" between="" 3,900,285="" and="" 3,949,425="" (light="" blue="" bar).="" the="" four="" alternate="" uex="" transcripts,="" uex-re,="" uex-rg,="" uex-rh,="" and="" uex-rf,="" all="" encode="" the="" same="" protein.="" the="" uexmi01943="" mimic="" (blue="" triangle)="" resides="" ~17="" kb="" downstream="" of="" the="" uex="" coding="" region.="" the="" crispr/cas9="" edited="" uexd="" allele="" replaces="" a="" 3047="" bp="" fragment,="" including="" exon="" 7="" of="" uex="" with="" a="" stop="" signal="" (termination="" codon="" in="" all="" three="" reading="" frames)="" and="" a="" gfp="" cassette,="" truncating="" the="" uex="" reading="" frame="" (dark="" blue="" bar).="" (c)="" precise="" excision="" of="" the="" uexmi01943="" mimic="" restores="" normal="" 24="" hr="" memory="" to="" uexmi01943.ex1="" and="" uexmi01943.ex2="" flies=""><0.05, anova,="" n="8–11)." (d)="" uexd="" fails="" to="" complement="" the="" 24="" hr="">emlékezetaz uexMI01943 hibája (p<0.05, anova,="" n="6–8)." (e)="" flies="" homozygous="" for="" uexmi01943="" showed="" a="" significant="" defect="" in="" aversive="" ltm,="" as="" figure="" 2="" continued="" on="">

2. ábra folytatás

a heterozigóta uexMI01943/+ és a vad típusú kontroll legyek teljesítményéhez képest (p<0.05, anova,="" n="8–12)." an="" ltm="" defect="" was="" also="" observed="" following="" five="" cycles="" of="" aversive="" spaced="" training="" and="" a="" 16="" hr="" fasting="" facilitated="" one-cycle="" training="" protocol.="" immediate="" aversive="">emlékezetnem érintette az uexMI01943 homozigóta mutáns legyeket.

A cikk online változata a következő forrásadatokat és számkiegészítés(eke)t tartalmazza a 2. ábrához:

Forrásadatok 1. A cukor és szagló érzékszervi élesség szabályozásának táblázata az ebben a kéziratban szereplő összes viselkedési kísérlethez.

1. ábrakiegészítés. Az UEX megőrzése ortológiáival.

2. ábra. Építési tervek uex Mino kivágására és az uexD allél létrehozására.