饥饿的起源监管披露在水母的研究

几十年的研究表明,动机,即。,饥饿和饱腹感的感觉,是由荷尔蒙和小蛋白质称为神经肽。他们发现在一个广泛的生物和人类一样,老鼠和果蝇。这样一个广泛的出现显示了一个共同的进化起源。探索这种现象,一个研究小组已经转向水母和果蝇,发现了一些令人吃惊的结果。

虽然水母拥有共同的祖先与哺乳动物至少6亿年前,他们的身体更简单;他们拥有扩散神经系统称为神经网络,与哺乳动物有更多的混凝土结构,如大脑或神经节。不过,水母拥有丰富的剧目的行为,包括精致的觅食策略,交配仪式,甚至睡眠和学习。尽管他们重要的地位在生命之树,这些迷人的生物仍然可以理解,几乎没有什么了解他们如何控制进食量。

该集团是由Hiromu Tanimoto和Vladimiros Thoma从东北大学研究生院生命科学、关注Cladonema,一个分支的小水母触角,可以在实验室。这些水母调节他们吃多少基于他们有多饿。

喂养“首先,理解机制规定,我们比较了基因表达谱在饥饿和美联储水母,“Tanimoto说。“喂国家改变了许多基因的表达水平,包括一些编码神经肽。通过合成和测试这些神经肽,我们发现5个减少喂养饥饿的水母。”

然后研究人员在怎样一种神经肽-GLWamide磨练——控制喂养。详细的行为分析表明GLWamide抑制触手缩短,将捕获的猎物的关键一步。当研究人员贴上GLWamide时,他们发现它是出现在运动神经元位于触手基地,和喂养GLWamide水平增加。Cladonema,这导致了这样的结论:GLWamide充当饱足信号——信号发送到神经系统,表明身体有足够的食物。

然而研究者的追求探索的进化意义这一发现并没有止步于此。相反,他们向其他物种。果蝇的饲养模式受到神经肽myoinhibitory肽(MIP)。果蝇缺乏MIP吃更多的食物,最终成为肥胖。有趣的是,MIP和GLWamide分享着相似的结构,建议他们通过进化有关。

“既然GLWamide和MIP守恒的功能,尽管6亿年的分歧,这使我们思考是否可以交换两个,“托马说。“我们的确这么做了,首先给水母MIP,然后表达GLWamide没有MIP的苍蝇。”

令人惊讶的是,MIP减少Cladonema喂养,正如GLWamide。此外,GLWamide苍蝇消灭他们的异常过量进食,指向的功能保护GLWamide / MIP系统在水母和昆虫。

Tanimoto指出,他们的研究强调了很深的进化起源的守恒的饱腹感信号,利用比较的方法的重要性。“我们希望我们的比较方法将激励重点调查的作用分子,神经元和电路在调节行为在一个更广泛的进化的环境。”

参考:Thoma V,酒井法子年代,经营着K, et al .食欲的起源:在水母GLWamide代表一个祖先的饱腹感神经肽。PNAS。2023;120 (15):e2221493120。doi:10.1073 / pnas.2221493120

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