BioScience Blog – Научный Биологический блог

Баланс компонентов внутриклеточных путей сигнальной трансдукции в нейронах необходим для обеспечения стабильности процессов ухаживания и коммуникационного звукоизлучения у самцов Drosophilamelanogaster, особенно в условиях стресса. LIMK1 -

ключевой фермент ремоделирования актина. Ген limklрасположен у дрозофилы в локусе agnostic, в районе ПАВ Х-хромосомы со специфичной архитектурой: наличие А/Т-богатых областей, насыщенных палиндромными последовательностями и короткими нуклеотидными повторами. Это обеспечивает локусу возможность для спонтанных перестроек, что может приводить к дупликации или встройке мобильных элементов генома, в том числе и в разных природных популяциях. Известно, что мутации по локусу agnosticнарушают процессы обучения и памяти, однако влияние данных мутаций на уже сложившиеся формы поведения изучено недостаточно.

С использованием метода иммуноблоттинга был проведен сравнительный анализ содержания D – и С-изоформ LIMK1 в мозгу самцов agntsSи 3-х линий дикого типа: Canton-S (CS), Berlin и Oregon-R (OrR) в норме и после воздействия тепловым шоком (ТШ) на трех стадиях: личинки (период деления нейробластов, из которых формируются грибовидные тела), предкуколки (время формирования центрального комплекса) и имаго. Для особей анализируемых линий было характерно различное распределение между изоформами LIMK1. Так, было показано, что линии Berlin, OrR и CS характеризуются различным соотношением D – и С-изоформ, при сопоставимом суммарном содержании LIMK1. Для линии agntsSпри неизменном соотношении D – и С-изоформ LIMK1 показано более высокое содержание обеих изоформ по сравнению с CS.

С помощью биоакустического метода было показано, что поведенческие проявления повторяют отклонения в соотношении изоформ LIMK1. Так, для самцов линии Berlin характерно снижение таких параметров звукопродукции, как индекс пения. Это сопровождается как серьезными нарушениями эффективности ухаживания, так и высоким процентом генерации искаженных звуковых сигналов. У самцов линии OrR, при обратном, по сравнению с CS, соотношению изоформ, также наблюдается увеличение процента искаженных импульсов. Для самцов мутантой линиии agntsSне показано изменений параметров поведения ухаживания, кроме увеличения латентного периода ухаживания в 2 раза. Действие ТШ на разных стадиях онтогенеза изменяет количество D-и С-изоформ LIMK1 у самцов имаго линий CS, agnts3и Oregon и не изменяет у самцов линии Berlin. На формирование основных параметров врожденного поведения ухаживания и звукопродукции тепловой шок оказывает влияние только у самцов линий Berlin и Oregon и не оказывает такового у самцов линии agnts3.

Таким образом, спонтанные перестройки в локусе agnostic, регистрируемые у линий, издавна применяемых в качестве линий дикого типа, Berlin и OrR, приводят к крайне нестандартным отклонениям в содержании изоформ LIMK1 и изменению поведения ухаживания и звукоизлучения самцов.