一项新的研究发现,果蝇的体内的光敏细胞使幼虫从明亮的光线上蠕动。
好事,只要暴露于强烈的光线就可以杀死婴儿果蝇。
轻质果蝇幼虫具有称为Bolwig的器官的原始眼睛结构,它们提醒他们亮度。但是旧金山加利福尼亚大学的研究人员注意到,果蝇体内的细胞似乎回应光也是如此。即使是陌生人,果蝇的幼虫也经过基因工程,当研究人员照亮它们时,可以使非功能性的Bolwig器官扭动。
奇怪的反应导致研究人员发现果蝇果蝇的身体壁衬有特殊的光敏神经元。 UCSF神经生物学家Yuh Nung Jan说,这些发现是纯粹的“偶然性”。
扬对生命科学说:“人们已经研究了100年的水果蝇。” “但是有这个主要的感官方式我们不知道。”
灯光
在Jan实验室的一名研究人员注意到Maggot身体细胞对光的响应后,该团队继续寻找负责的精确细胞以及这些细胞会响应的光的确切波长。他们从不同强度的灯光发出的灯开始果蝇幼虫,带有和没有鲍威格的器官。随着灯光变暗,狗的蠕动越来越大,尤其是当它们没有bolwig的器官时。但是,在高强度下,马格特不需要原始的眼睛:无论是否有鲍威格的器官,它们都避免了明亮的光线。
研究人员还测试了不同波长的光,并得知人体细胞对蓝色,紫罗兰和紫外线最敏感。幼虫的身体细胞对红色或绿光没有反应,研究人员也没有发现细胞内温度的任何升高,证实幼虫不仅仅是从热中退缩。
接下来,研究人员将一种化学物质注入了幼虫体壁中,该化学物质会响应钙,这是神经元信号的重要元素。然后,他们将身体细胞暴露于更多的光中。只有一种细胞点亮:一种称为IV类树突状木制神经元的神经元。扬说,神经元像瓷砖一样在身体壁上排成一壁,几乎就像人类视网膜背面的细胞一样。
“它像视网膜一样的功能,除了不是形成图像,它只是感知的光,”扬说。
您的神经元如何成长?
以前,众所周知,光敏神经元对热和芥末(日本辣根)反应,可以使人嘴燃烧。扬说,两者都是可能损害幼虫的刺激,就像明亮的光一样。
扬说:“事后看来,这是有意义的,因为幼虫通常他们将头挖入食物中,所以他们的bolwig的器官实际上会在食物中。那么他们怎么知道自己的身体的一部分暴露在光线下?” “这将是一个让他们知道的系统。”
在round虫秀丽隐杆线虫的身体中也发现了类似的系统,该系统在暴露于光线太久的情况下也会死亡。
Jan和他的同事对神经元树突的发展感兴趣,神经元树突是与其他神经细胞通信的神经细胞的碎屑。扬说,光敏的果蝇细胞为调查这种发展提供了一个很好的机会,因为它们不仅“形态上美丽”,很容易将细胞暴露于不同级别的光线以查看它们的反应和发展。