¿Alguna vez te has preguntado cuán incansablemente la pequeña mosca de la fruta zumba alrededor de tu frutero? Este comportamiento no solo exige una energía tremenda sino que también requiere una señalización neuronal altamente coordinada que permite el vuelo continuo. Un estudio reciente del laboratorio del Prof. Gaiti Hasan ha descubierto moléculasen el cerebro de las moscas de la fruta que permite el vuelo durante largos períodos de tiempo y los ayuda a ubicar el frutero en su despensa. Una de las proteínas clave identificadas en este estudio es el receptor FMRFa FMRFaR. Los autores describen un papel para este receptor enUna clase específica de neuronas en el cerebro de la mosca adulta que ayuda a la mosca a mantener el vuelo durante largos períodos de tiempo. PLOS Genética ¡Diario con el autor principal, Preethi Ravi está en huelga llegando a la portada también!
El FMRFaR pertenece a una clase de proteínas conocidas como receptores acoplados a proteínas G GPCR. Los GPCR son moléculas bien estudiadas que ayudan a convertir mensajes extracelulares como hormonas o neurotransmisores en respuestas celulares. En condiciones de laboratorio, mientras que las moscas salvajespudieron mantener el vuelo durante un promedio de más de 10 minutos, las moscas mutantes FMRFaR pudieron sostener el vuelo solo la mitad de ese tiempo. Mediante experimentos genéticos, los autores pudieron reducir la función de este receptor a una clase específica de neuronas en la moscacerebro, es decir, neuronas que producen y usan el neurotransmisor dopamina para comunicarse con otras neuronas. La dopamina se ha implicado en comportamientos de moscas y mamíferos como locomoción, motivación, adicción, aprendizaje y memoria.
"La razón por la que decidí buscar FMRFaR entre varios otros receptores, fue la observación de que la pérdida de señalización de FMRFaR específicamente en neuronas dopaminérgicas adultas de la mosca de la fruta resultó en una pérdida de vuelo severa. Esta fue la primera vez que encontramos un GPCR quefue requerido en el cerebro central de las moscas adultas para volar y eso es lo que lo hizo realmente emocionante ", dice Preethi.
En el estudio actual, los autores muestran que los cambios en el calcio celular provocados por la activación del FMRFaR regulan el vuelo y son necesarios para mantener la excitabilidad de las neuronas dopaminérgicas maduras del cerebro de la mosca. La excitabilidad neuronal es un proceso clave que permite que las neuronas se comuniquenentre sí y, en última instancia, da como resultado un comportamiento motor.
La pregunta es: ¿cómo regula FMRFaR la excitabilidad neuronal en estas neuronas? La activación de FMRFaR desencadena la liberación de calcio desde el retículo endoplásmico RE al citosol de la célula a través de otro receptor intracelular más el canal de calcio llamado Inositol-receptor de trifosfato IP3R. El calcio liberado a través de dicho activador activa otras proteínas sensibles al calcio en la neurona. En este estudio, los autores han identificado una proteína quinasa de calmodulina cálcica CaMKII como un efector aguas abajo de la activación de FMRFaR.especule que el calcio estimulado por FMRFaR activa CaMKII, que podría activar directa o indirectamente canales que determinan la excitabilidad de la membrana plasmática neuronal.
"Uno esperaría que volar durante varios minutos seguidos requeriría un flujo continuo de información sensorial para que la mosca llegue a su destino. Aquí, creemos que el FMRFaR en las neuronas dopaminérgicas ayuda a procesar dicha información sensorial y, por lo tanto, permite un mantenimiento sostenidovuelo en la dirección correcta ", dice el autor correspondiente, Prof. Hasan.
¿Qué canales de la membrana plasmática se activan mediante la señalización de FMRFaR? ¿Cuál es el mecanismo subyacente de su activación? ¿De dónde proviene la señal para activar la activación de FMRFaR? La búsqueda de respuestas a estas preguntas ahora mantiene ocupado al equipo.
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Materiales proporcionado por Centro Nacional de Ciencias Biológicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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