Die neuronale Grundlage der Wahrnehmung von Aminosäuren in Drosophila melanogaster

• Antragsteller: Dr. Daniel Münch
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 329458655

Eine ausgewogene Aufnahme von Nährstoffen wie Kohlenhydrate und Aminosäuren ist für die Gesundheit eines Organismus von entscheidender Bedeutung. Tiere aller Arten wie zum Beispiel Fliegen, Mäuse und Menschen, sind in der Lage ihre Ernährung anzupassen um eine ausgewogene Aufnahme zu gewährleisten. Eine unausgewogene Aufnahme von Nährstoffen führt zu gesundheitlichen Problemen wie Adipositas, verkürzter Lebenserwartung und beeinträchtigter Fortpflanzung. Um eine Nährstoffhomöostase aufrecht zu erhalten, müssen Tiere Futterentscheidungen basierend auf ihrem inneren Zustand und der Bewertung einer Nahrungsquelle treffen. Für die Bewertung von Nahrungsquellen sind Tiere auf ihren Geschmackssinn, ihr gustatorisches System, angewiesen. Die Taufliege Drosophila melanogaster ist ein idealer Modellorganismus, um Geschmacksverarbeitung im Gehirn zu untersuchen. Ihr Gehirn ist für bildgebende Verfahren leicht zugänglich und die Aktivität einzelner Neurone kann mittels verfügbarer genetischer Techniken gezielt gemessen und manipuliert werden. Wie Drosophila Aminosäuren in Nahrungsquellen wahrnimmt und wie der Geschmack von Aminosäuren im Gehirn verarbeitet wird um Futterentscheidungen zu treffen ist unbekannt. Dieses Projekt kombiniert Drosophila Genetik, neuronales Imaging und quantitative, automatische Verhaltensexperimente um, 1) Aminosäure sensitive Rezeptorneurone zu identifizieren, 2) Aminosäure sensitive neuronale Netzwerke höherer Ordnung im Fliegengehirn zu kartieren, und 3) zu untersuchen wie innere Zustände Aminosäuren sensitive Geschmacksneurone und neuronale Netzwerke beeinflussen. Zusammenfassend wird dieses Projekt es ermöglichen die neuronale Grundlage der letzten unbekannten Geschmacksmodalität in Insekten zu identifizieren und es wird Erkenntnisse dazu liefern wie sensorische Information genutzt wird, um Futterentscheidungen entsprechend spezifischer Nährstoffbedürfnisse anzupassen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Portugal
• Gastgeber: Dr. Carlos Ribeiro, Ph.D.