果蝇能教我们什么味道?

果蝇能让我们懂得品味和化学物质导致我们的味蕾认识甜,酸、苦、鲜,咸的口味?很多,根据加州大学河滨分校,研究人员发表了一项研究探索昆虫的味觉。

“虫摄食行为直接影响人类在很多方面,寻求人类血液的蚊子携带疾病的害虫的欲望可以在农业部门造成严重破坏,”说Anupama Dahanukar,副教授分子、细胞和系统生物学领导的研究出现在《神经科学杂志》上。“昆虫味觉神经元是如何组织的,以及他们如何函数对摄食行为的更深的理解至关重要。”

果蝇有多个味觉器官在身体检测化学物质,称为促味剂,信号是否美味或有害食品。目前尚不清楚,然而,单个神经元在每个味觉器官行为控制喂养。要探讨这个问题,Dahanukar的团队使用飞咽作为模型来研究味觉信息是否调节糖和氨基酸在细胞水平上消费。

Dahanukar解释动物严重依赖味觉喂养做决定,比如吃营养的食物,同时避免有毒的。

“在哺乳动物中,味觉信息编码由专门的细胞出现在舌头的味蕾,”她说。“品味受体表达在这些细胞可以检测不同的化学物质。分子和受体的功能差异表现在不同的细胞可以识别不同的口味,比如咸、酸、甜、苦或鲜。”

一些新的研究果蝇表明个人味觉神经元可以检测化合物属于多个类别,味道提高一些关于个人品味的独特的行为角色的问题神经元。如果许多类糖的味觉神经元被激活,例如,如何激活的味觉神经元的影响行为只有一个班?

Dahanukar的团队回答了这个问题通过基因工程一只苍蝇在只有一个定义类咽神经元的活动。团队然后测试在不同喂养实验,以了解这只苍蝇飞能或不能相比,动物有他们所有的味觉神经元完好无损。

“我们发现single-taste神经元能够响应和激活的行为反应不止一个促味剂类别——甜蜜和氨基酸在我们的研究中,“说Yu-Chieh大卫陈、研究论文的第一作者。“我们还发现一个促味剂类别-氨基酸在我们的研究中可以味觉神经元的激活多个类。”

研究小组还测试了苍蝇,没有功能的味觉神经元。这些苍蝇不能做任何适当的喂养的决定,不管食物的选择——这些攻击是否两个迷人的刺激,一个有吸引力的和一个厌恶,或一个营养和其他无营养的。

研究人员发现食物选择的决定不能让没有味道的输入;后者是至关重要的,以确保适当的食物选择和摄食行为。此外,苍蝇,咽甜味神经元作为味道的唯一来源输入都能够选择更多的美味食物。

“总之,我们的结果支持组合编码系统的存在,在多个神经元协调应对任何促味剂,“Dahanukar说。

这项研究第一次直接测试的影响损失的味觉神经元的行为反应促味剂不同的类别。也是第一个测试味觉神经元的一个类是否足够的食物选择和摄食行为。

”连同其他几个最近的研究在这个领域,我们的工作也邀请回顾一些关于昆虫的味道是如何组织的建立,“Dahanukar说。”而非编码的口味在哺乳动物中,苍蝇出现编码的组合价,有吸引力的和厌恶,促味剂身份。”

她的团队预计,了解味觉神经元在苍蝇昆虫的研究将促进更大的健康或农业的重要性。

“我们正在构建的工具在蚊子问同样的问题,“Dahanukar说。”这样的研究可以提供潜在目标害虫和疾病的操纵喂养行为向量在监视或控制策略。”

她承认,她的实验室只计算一个味觉神经元内的系统设置,剩下更多的研究。

“我们感兴趣的是了解这些神经元以及他们如何行动,个人和作为一组的一部分,控制参数,导致促销或停止进食,”说Vaibhav梅农研究生在Dahanukar的实验室和研究报告合著者。

小组计划应用一些同样的策略来研究如何控制蚊子摄食行为。

Dahanukar、陈和梅农被瑞恩·马修·约瑟夫参加了这项研究。陈现在纽约大学;约瑟夫是河畔的城市大学。

这项研究是在白厅基金会的支持下,国家卫生研究院国家粮食与农业研究所的美国农业部,和加州农业试验站。陈是一个霍华德休斯医学研究所国际学生研究员。

的研究论文标题是“控制糖和氨基酸通过咽味觉神经元喂养。”

参考:陈Y-CD梅农V,约瑟夫•RM Dahanukar AA。控制糖和氨基酸通过咽味觉神经元喂养。J >。2021;41 (27):5791 - 5808。doi:10.1523 / jneurosci.1794 - 20.2021

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