生物谷報道:最近,,紐約大學(xué)的一項研究揭示出了調(diào)節(jié)果蠅生理節(jié)奏行為的神經(jīng)元的一個新功能,。這種叫做“起博器”神經(jīng)元的細胞含有一個控制24小時活動節(jié)律的分子時鐘——就如同人類和其他生物的生物鐘一樣,。在刊登在1月20日的Neuron雜志上的文章中,紐約大學(xué)的研究人員報道說這種起博器神經(jīng)元確實能傳送信號并且是迅速活動所必須的,。這一發(fā)現(xiàn)表明研究人員有可能找出能夠用于對付睡眠疾病和時差反應(yīng)的基因,。
先前已經(jīng)知道起博器神經(jīng)元(生物谷注:pacemaker neuron)能接受視覺信號來設(shè)置它們的分子時鐘,但是研究人員一直沒有找到任何證據(jù)證明它們能夠像其他神經(jīng)元一樣傳送信息給靶標(biāo)細胞,。在新的研究中,,研究人員研究了起博器神經(jīng)元在協(xié)助果蠅幼蟲避過光線中起到的作用。果蠅經(jīng)常被用于生物學(xué)研究,,而果蠅幼蟲通常避光取食,。和成蟲果蠅不同,果蠅幼蟲只有一個收集光線的結(jié)構(gòu)——Bolwig’s Organ,。這個器官能夠感覺環(huán)境中光的量并將這個信息傳遞給起博器神經(jīng)元以設(shè)置它們的分子時鐘,。
實驗中,研究人員將果蠅的幼蟲放置在一半暗一半有光照的培養(yǎng)皿的中間,。正常的幼蟲本能地集中在黑暗的一邊,。但是,當(dāng)幼蟲的起博器神經(jīng)元發(fā)生故障時,,它們就表現(xiàn)的像是沒有感光器官的幼蟲那樣并且在培養(yǎng)皿的兩邊都出現(xiàn)幼蟲,。
進一步的研究表明除了傳遞光信號外,起博器神經(jīng)元還能夠調(diào)節(jié)幼蟲對光的敏感性并產(chǎn)生一個生理節(jié)律,。實驗表明果蠅在黎明時分對光最敏感,,而在黃昏時敏感性最低。
這項研究表明起博器神經(jīng)元的功能遠比人們想象的多,。它們不僅能將光信號傳遞給靶標(biāo)細胞,,而且還能夠充當(dāng)濾光器利用分子時鐘來調(diào)節(jié)傳遞信號的強度。由于果蠅與哺乳動物的分子時鐘的相似性,,所以在果蠅中找到的生物鐘基因在人類中也可能找到對應(yīng)物,,并因此可用來治療睡眠疾病和時差反應(yīng)(http://www.bioon.com/)。