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Efectos de los cambios de temperatura ambiental en la olfacción de Drosophila melanogaster
No full textLas condiciones ambientales donde habitan los organismos cambian continuamente a lo largo del tiempo. Es por esto por lo que los sistemas sensoriales de los individuos, entre ellos el olfativo, deben aclimatarse a las nuevas condiciones del entorno y mantener así la capacidad de obtener información relevante del ambiente. En este estudio, y utilizando Drosophila melanogaster como animal modelo, se pretende determinar los cambios que las distintas temperaturas provocan en la percepción olfativa de los insectos. Se profundizará, después, en el estudio de los componentes periféricos de dichos cambios asociados a la recepción sensorial, tanto a nivel funcional como genético, describiendo las alteraciones en expresión genética que se producen como consecuencia del cambio de temperatura
Diferenciación de las células de la válvula cardiaca en Drosophila melanogaster: Análisis histológico y molecular
No full textPapel de las proteínas G heterotriméricas en la transducción olfatoria de Drosophila melanogaster
No full textLa transducción olfatoria se desencadena por la interacción de las moléculas olorosas con los receptores olfatorios, acoplados a proteínas G en muchas especies; pero existe controversia acerca de los mecanismos que subyacen a la transducción olfatoria en la mosca de la fruta. El dímero entre receptores olfatorios (ORs) y su correceptor (Orco) puede actuar como un canal de cationes no selectivo activado por ligando. Sin embargo, también se ha detectado un efecto de cascadas de transducción mediadas por proteínas G en la recepción olfatoria, planteando la posibilidad de que el complejo OR-Orco actúe a través de un doble mecanismo, implicando canales catiónicos activados por nucleótidos cíclicos. En este trabajo se ofrece una amplia descripción del patrón de expresión de las proteínas G en los órganos receptores olfatorios (tercer segmento antenal y palpos maxilares) de Drosophila melanogaster. Se analizaron 6 subunidades G¿ (Gs, Gi, Gq, Go, Gf y Concertina), 3 G¿ (G¿5, G¿13F y G¿76C) y 2 G¿, (G¿1 y G¿30A), así como diferentes transcritos que daban lugar a proteínas distintas, por RT-PCR. Todos las G¿ se expresan en ambos órganos olfatorios, excepto Gf, que no aparece en palpos. También se encuentran en ambos órganos todas las G¿ y G¿ excepto G¿76C. La expresión diferencial de algunos de los transcritos sugiere que algunas de las variantes pueden estar jugando un papel en diferentes tipos de señalización por parte de las neuronas receptoras olfatorias (ORNs). Se llevaron a cabo estudios inmunohistoquímicos para diferentes proteínas G¿ y G¿ en cortes antenales. Gs, Gi, Gq y G¿13F muestran una expresión generalizada en el tejido antenal, tanto en ORNs como en células gliales, aunque G¿13F parece tener un patrón de expresión menos generalizado que el resto. Cabe señalar que se ha encontrado una completa coexpresión entre Gi y Gq, mediadoras de las rutas de transducción del AMPc y del IP3 respectivamente. Además se detecta la presencia de Gs en la base de las sensilas olfatorias, y tanto Gi como Gq y G¿13F se expresan a lo largo de dichas sensilas, sugiriendo que estas proteínas pueden estar jugando un papel en la transducción olfatoria de Drosophila. Para probar esta hipótesis, se estudió el efecto de Gi, Gs y G¿13F en el comportamiento olfatorio de Drosophila melanogaster. Gs y Gi son las proteínas activadora e inhibidora respectivamente de la adenilato ciclasa (AC). AC cataliza la transformación de ATP en AMPc, que puede activar a su vez canales iónicos, despolarizando la célula. Se expresó el RNAi correspondiente a cada una de estas subunidades en ORNs de individuos adultos bajo el control del promotor de orco, usando el sistema Gal4; Gal80ts/UAS. Con este método podemos dirigir la expresión del RNAi de interés en el conjunto de neuronas que expresan Orco, y Gal80ts nos permite un control temporal de la expresión, evitando así estados de desarrollo donde las proteínas G tienen un efecto conocido en la división de neuroblastos y el crecimiento axonal. Se utilizaron laberintos en Y para medir la preferencia olfatoria de los individuos frente a olores como acetato de etilo, metil salicilato y acetona. Las mayores diferencias observadas fueron en relación a Gs y Gi. La reducción de los niveles de Gs en las ORNs de Drosophila conlleva alteraciones en la respuesta de comportamiento para varias concentraciones de acetato de etilo y metil salicilato, lo que supone que se necesitan niveles normales de esta proteína para una percepción apropiada de estos olores. Los índices olfatorios de las moscas mutantes son significativamente menores que en las controles. También se observan diferencias en moscas donde se redujeron los niveles de Gi en la respuesta a acetato de etilo, con un aumento de los índices olfatorios para concentraciones extremas, y una reducción de los mismos para concentraciones intermedias. Estos resultados apoyan la idea de que Gi también es necesaria para un comportamiento olfatorio normal. No se han encontrado diferencias en moscas con RNAi de Gi para metil salicilato, lo que nos induce a pensar que el papel de las proteínas G en recepción olfatoria es específico de olor. Tampoco se encontraron diferencias significativas en la respuesta a acetona para ninguna de estas dos proteínas, lo que confirma que las diferencias observadas para el resto de olores no son debidas a un fallo generalizado en la función celular asociado a la disminución de los niveles de estas proteínas, sino a un efecto específico de las mismas en la señalización olfativa. Tomando estos datos en conjunto, proponemos que la recepción olfatoria en Drosophila sigue un modelo combinado ionotrópico-metabotrópico, donde las proteínas G participan activamente en la transducción olfatoria
La recepción olfatoria en Drosophila melanogaster : codificación de la información periférica
No full textEste trabajo aborda la codificación de información olfatoria de tipo de olor y concentración a nivel de recepción en Drosophila melanogaster mediante análisis funcional. En primer lugar, se estudia la captación diferencial de olores a través de dos tipos de órganos olfatorios: antenas y palpos maxilares. Los datos apuntan hacia un funcionamiento cualitativo similar en cuanto a los olores que ambos son capaces de captar, pero con una menor aportación de los palpos a la señal total, como podría esperarse por su menor número de receptores (décima parte). En el segundo punto, se plantea la existencia de señales diferenciales dependientes de distintas cascadas de transducción como base de codificación olfatoria a nivel de neurona primaria, utilizando mutantes que afectan las rutas de transducción de AMPc y del IP3. La ruta del IP3 muestra una activación general, mientras que la del AMPc sólo se activa ante determinados tipos y concentraciones de estímulo. Además, los datos apuntan hacia un funcionamiento diferencial de ambas rutas en grupos celulares distintos
Contribución de las rutas de transducción del AMPc y del IP3 a la recepción olfatoria en Drosophila melanogaster
No full textSe cree que las cascadas de transducción del IP3 y cAMP, respectivamente, median la recepción olfatoria en muchas especies. Sin embargo, los datos funcionales en animales intactos son escasos. En este trabajo, usando Drosophila melanogaster como especie modelo y un enfoque genético, analizamos la recepción olfatoria in vivo. Se han estudiado 3 genes que codifican para productos intermedios de cada una de las cascadas, ip3k1, dnc y cngl. Todos ellos muestran expresión nativa en los órganos receptores, incluyendo las neuronas receptoras olfatorias (ORNs). La sobreexpresión dirigida de cada uno de estos genes en las ORNs y en distintos subgrupos de células antenales afecta a la olfacción, tanto a nivel de órgano receptor como de individuo entero. Todo ello sugiere un papel general de las cascadas de transducción del IP3 y cAMP en la recepción olfatoria de Drosophila
Análisis del funcionamiento de la recepción olfatoria en Drosophila mediante líneas enhancer-trap
No full textEste trabajo pretende identificar genes que codifican para elementos de las rutas de recepción y transducción olfatoria a nivel de neurona olfatoria primaria en Drosophila melanogaster, mediante el estudio de lineas enhancer trap. Estas líneas poseen mutaciones por la inserción de un elemento P modificado que pone de manifiesto la expresión del gen afectado. En primer lugar, se estudiaron 30 líneas enhancer trap cuya inserción afectaba a genes con expresión en los órganos olfatorios para determinar cuáles eran mutantes funcionales de recepción olfatoria. Varias de estas líneas resultaron defectivas en electrofisiología y comportamiento, y en una de ellas se identificó al gen responsable. En segundo lugar, se identificó un gen de la ruta de transducción del IP3 que interviene en la recepción olfatoria por el estudio funcional de deficiencias generadas con la movilización del elemento P. Por último, estudiamos la expresión de alelos enhancer trap de genes conocidos. En varios de ellos encontramos expresión B-Gal en los órganos receptores olfatorios por lo que podrían intervenir en el olfato. Esto se confirmó en dos genes de la ruta de transducción del AMPc
Genética de la variación poblacional en respuesta olfatoria de Drosophila melanogaster a diferentes compuestos químicos.
No full textCaracterización funcional de la modulación glial sobre la actividad neuronal a nivel de recepción olfativa en Drosophila melanogaster
No full textLa glía se ha descrito tradicionalmente como un tipo celular con funciones de soporte, nutrición, defensa inmunológica y en el desarrollo de las neuronas en el
sistema nervioso, aunque en la última década se ha demostrado también el papel directo de la glía en la señalización neuronal en el sistema nervioso central. No
obstante, se sabe poco sobre el efecto de la glía en la señalización sensorial a nivel de los receptores.
En el órgano olfatorio principal de Drosophila melanogaster, el tercer segmento antenal, existen dos tipos de células gliales: la glía GH146 que rodea la estructura de los axones de las neuronas sensoriales olfatorias y migra desde el cerebro durante el
desarrollo y la glía Mz317 que se encuentra alrededor de los somas neuronales y rodea los axones de las neuronas ya envueltos por la glía GH146. La glía Mz317 tiene su origen en el órgano receptor olfatorio durante el desarrollo y constituye alrededor del 70% de la glía antenal.
En el presente trabajo se estudia si las células gliales Mz317, presentes a nivel de órgano receptor sensorial en los adultos de Drosophila melanogaster, intervienen o no en la señalización realizada por las neuronas receptoras olfatorias. Para ello, se analiza la posible interacción neurona-glía en individuos completos a los que se manipula genéticamente las células Mz317 y se analiza su efecto en la percepción olfatoria final del individuo vivo y completo (pruebas de comportamiento)
Characterization of the electroantennogram in Drosophila melanogaster and its use for identifying olfactory capture and transduction mutants
No full text1. Amplitude as well as time course of the electroantennogram (EAG) in Drosophila has been used for describing electrical changes produced in the antenna in response to odorous stimulation. 2. Maximal amplitude of response appears to be directly correlated to stimulus concentration but, after achieving a maximum value, is independent of stimulation duration. 3. Rise time and fall time constants have been quantified for describing kinetics of response. The rise time constant decreases, but the fall time constant increases when increasing concentrations of odorant are supplied. 4. Variation among individuals for these EAG parameters is small enough to uncover even partial defects affecting the first sensory step. This fact combined with the possibility of obtaining mutants with defects in any intermediate process producing the electrical response makes the EAG of Drosophila a very useful tool for dissecting the components of the capture and transduction processes in the olfactory sense. 5. This kind of quantitative study of the EAG has been used in a new Drosophila mutant, od A, for localizing peripheral expression of the mutation. od A has been isolated as a behavioral mutant with an abnormally enhanced olfactory response to ethyl acetate. 6. The mutant's EAG in response to this odorant displays a normal amplitude but abnormal kinetics. Rise time as well as fall time show slower kinetics than normal, suggesting some defective step in the capture and transduction process
Measuring activity in olfactory receptor neurons in Drosophila: Focus on spike amplitude
Get PDFThis work was supported by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness [SAF2013-48759-P], the Principado de Asturias (EQP-06-34, SV-PA-13-ECOEMP-51 and GRUPIN14-012), the University of Oviedo (UNOV-12-MA-11) and FEDER Funds. Stocks obtained from the Bloomington Drosophila Stock Center (NIH P40OD018537) were used in this stud
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