Insekten stellen bemerkenswerte Vielfalt und sind für alle Arten von ökologischen Ecken und Winkel angepasst. Zum Beispiel haben sie Geschmacksrezeptoren - neue Proteine - mit denen sie schmecken Chemikalien und wichtige Entscheidungen über nicht nur Lebensmittel , sondern auch Kollegen und wo , um ihre Eier abzulegen. Diese Rezeptoren werden allgemein als an der Vorderkante des Verhaltensanpassungen gesehen .
Nun kann mit der gemeinsamen Fruchtfliege , Forscher an der University of California, Riverside haben eine Studie , die beschreibt , wie Geschmacksrezeptoren der Fliege erkennen süße Verbindungen durchgeführt .
" Süßer Geschmack dient als Indikator der Nährwert und die Fliege , wie viele andere Tiere , hat durchaus einen süßen Zahn ", sagte Anupama Dahanukar , ein Assistent Professor für Entomologie , der das Forschungsprojekt geführt.
Die Fliege ist ein leistungsfähiges Modellorganismus zur Untersuchung von tierischen Entwicklung und das Verhalten . Das Verständnis der Mechanismen, mit denen es schmeckt und verzehrt süßen Substanzen können Werkzeuge, um Insektenfraß Kontrolle bieten . Die Proteine, die süße Verbindungen in Insekten detektieren gehören jedoch zu einer neuen Familie von Rezeptoren, die ganz anders als die, die bei Säugern gefunden werden . Auch wenn diese Insekten Rezeptoren wurden vor mehr als einem Jahrzehnt entdeckt , wie sie erkennen, diverse Chemikalien blieb ein Rätsel und einen ungedeckten Herausforderung - bis jetzt.
Die Studie, die online erscheint in dieser Woche in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften , hält Versprechen für die Aufdeckung Funktionen der Geschmacksrezeptoren bei Insekten , die Krankheiten übertragen (zB Mücken ) oder zur Vernichtung von Ernten (zB Käfer und Rüsselkäfer ) .
Die Fruchtfliege hat acht süßen Geschmacksrezeptoren , und was jeder gesagt hat war nicht klar. Zu ihrer Überraschung fanden die Forscher heraus , dass jede der acht Rezeptoren verleiht Empfindlichkeit auf einen oder mehrere der süßen Substanzen, die sie im Labor getestet. Ihre systematische Analyse zeigte , dass die Rezeptoren konnten in zwei Gruppen unterteilt werden kann , auf dem sie zu erkennen und wie eng sie in Sequenz sind Verbindungen .
" Jeder Rezeptor ist wahrscheinlich eine direkte und unabhängige Beitrag zur Gesamtantwortspektrumdes süßen Geschmack Neuronen, die wichtige Auswirkungen in Bezug auf die Entwicklung von Strategien , um diese Rezeptoren blockieren haben könnte ", sagte Dahanukar .
Ihr Forschungsteamverwendet einen Drosophila olfaktorischen Neuronen als Wirt für die Expression von Geschmacksrezeptoren . Diese besondere Neuron ist einzigartig, weil , auch wenn sie verbunden zu riechen, die Mitglieder des Geschmack -Rezeptor-Familie ausdrückt .
"Wir ausgedrückt süßen Geschmacksrezeptoren , einer nach dem anderen , in diesem Neuron , und wir fanden , dass der Host Neuronen , die normalerweise nicht auf Zucker reagieren , war nun in der Lage , die von süßen Stoffen aktiviert ", sagte Dahanukar .
" Man würde erwarten , dass Swapping Geschmacksrezeptoren zwischen unterschiedlichen Geschmack Neuronen würde solide Strategien , aber diejenigen, wurden versucht und sind gescheitert ", sagte Erica Gene Freeman, ein Doktorand der Biotechnologie , die in Dahanukar Labor und die Erstautorin der Forschungsarbeit .
Umzug neben Mücken, konnten die Forscher einen Geschmacksrezeptor von der zum Ausdruck Malaria Vektor- Mücke, Anopheles gambiae , in der Flug olfaktorischen Neuronen .
Trotz der evolutionären Divergenz von Mücken und Fliegen , war die Moskitogeschmacksrezeptorfunktionsin der Flug Neuron in der Abwesenheit von irgendwelchen anderen Faktoren Mücke .
"Das gibt uns den Anstoß für die Untersuchung anderer Geschmacksrezeptoren von Insekten wie Mücken, die Krankheiten sowie Schädlinge, die auf Pflanzen ernähren zu übertragen ", sagte Dahanukar . " Ein wichtiges Ziel ist es, zu sehen, ob wir dieses System verwenden können, um Verbindungen, die Fütterung Verhalten von schädlichen Insekten gezielt verändern können zu finden. "
Obwohl die Forscher Verfahren ist aufwendig , es ist die einzige Technik , mit denen verschiedene Geschmacksrezeptoren wurden erfolgreich exprimiert. Es bietet eine Plattform, um die Spezifität der einzelnen Geschmacksrezeptoren untersuchen , die möglicherweise aus einer Vielzahl von Insekten.