Die sensorische Wahrnehmung von Fruktose: Anweisungen des peripheren Nervensystems zur Auswahl geeigneter Verhaltensweisen bei der Larve von Drosophila melanogaster
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Geschmacksreize sind für ein Tier von entscheidender Bedeutung, um seine Umgebung auf energiereiche Nahrungsquellen zu untersuchen, um das Überleben zu erhalten und unangenehme oder giftige Substrate zu vermeiden. Zucker sagen oft einen Nährwert voraus und werden als attraktiv und lohnend empfunden. Daher lösen zuckerreiche Nahrungsquellen eine Reihe von Verhaltensweisen aus, darunter Attraktion, Nahrungsauswahl und den Verzehr von Nahrung - Aktionen, die für alle Tiere von grundlegender Bedeutung sind. Insekten zum Beispiel - wie Drosophila - werden von den meisten Zuckern angezogen, die auch vom Menschen bevorzugt werden. Ausgeklügelte Mechanismen, die es Drosophila ermöglichen, Zucker zu erkennen, zu bewerten und zu konsumieren, sind für ihre Larve - die Wachstumsphase des Tieres - von besonderer Bedeutung. Diese Zeitspanne des Lebenszyklus ist auf nur etwa 5 Tage beschränkt, in denen das Tier sein Gewicht auf das mehr als hundertfache erhöht. Sie wachsen von einer winzigen Larve von etwa 10 μg zu einer Larve, die bei der Verpuppung etwa 2 mg wiegt. Die Hauptnährstoffe, von denen bekannt ist, dass sie für diese Phase des schnellen Wachstums entscheidend sind, sind neben Aminosäuren auch Zucker. Um diese Substanzen effizient nachzuweisen, verwendet die Larve ein numerisch einfaches, aber effizientes peripheres Nervensystem. Dementsprechend haben wir in diesem Projekt analysiert, wie das periphere Nervensystem Fruktose-Reize aus seiner Umgebung wahrnimmt und verarbeitet, um die richtige Aktion zum richtigen Zeitpunkt auszuwählen. Zusammenfassend wollen wir eine Antwort darauf geben, wie das numerisch einfache und funktionell zugängliche larvale, periphere, sensorische System die Auswahl der nahrungsbedingten Verhaltensweisen instruiert. Eine Aufgabe, die jedes Tier lösen muss, um zu überleben.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Food restriction reconfigures naïve and learned choice behavior inDrosophilalarvae. Journal of Neurogenetics, 34(1), 123-132.
Brünner, Benita; Saumweber, Juliane; Samur, Merve; Weber, Denise; Schumann, Isabell; Mahishi, Deepthi; Rohwedder, Astrid & Thum, Andreas S.
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Synchronous and opponent thermosensors use flexible cross-inhibition to orchestrate thermal homeostasis. Science Advances, 7(35).
Hernandez-Nunez, Luis; Chen, Alicia; Budelli, Gonzalo; Berck, Matthew E.; Richter, Vincent; Rist, Anna; Thum, Andreas S.; Cardona, Albert; Klein, Mason; Garrity, Paul & Samuel, Aravinthan D. T.
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Learning and Memory inDrosophilaLarvae. Cold Spring Harbor Protocols, 2023(3), pdb.top107863.
Weber, Denise; Richter, Vincent; Rohwedder, Astrid; Großjohann, Alexandra & Thum, Andreas S.
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The Analysis of Aversive Olfactory–Taste Learning and Memory inDrosophilaLarvae. Cold Spring Harbor Protocols, 2023(3), pdb.prot108050.
Weber, Denise; Richter, Vincent; Rohwedder, Astrid; Großjohann, Alexandra & Thum, Andreas S.
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Rewarding Capacity of Optogenetically Activating a Giant GABAergic Central-Brain Interneuron in Larval Drosophila. The Journal of Neuroscience, 43(44), 7393-7428.
Mancini, Nino; Thoener, Juliane; Tafani, Esmeralda; Pauls, Dennis; Mayseless, Oded; Strauch, Martin; Eichler, Katharina; Champion, Andrew; Kobler, Oliver; Weber, Denise; Sen, Edanur; Weiglein, Aliće; Hartenstein, Volker; Chytoudis-Peroudis, Charalampos-Chrysovalantis; Jovanic, Tihana; Thum, Andreas S.; Rohwedder, Astrid; Schleyer, Michael & Gerber, Bertram
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The adhesion G-protein-coupled receptor mayo/CG11318 controls midgut development in Drosophila. Cell Reports, 43(1), 113640.
Vieira, Contreras Fernando; Auger, Genevieve M.; Müller, Lena; Richter, Vincent; Huetteroth, Wolf; Seufert, Florian; Hildebrand, Peter W.; Scholz, Nicole; Thum, Andreas S.; Ljaschenko, Dmitrij; Blanco-Redondo, Beatriz & Langenhan, Tobias
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Four individually identified paired dopamine neurons signal taste punishment in larval Drosophila. eLife, 12.
Weber, Denise; Vogt, Katrin; Miroschnikow, Anton; Pankratz, Michael J. & Thum, Andreas S.
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Morphology and ultrastructure of external sense organs of Drosophila larvae. eLife, 12.
Richter, Vincent; Rist, Anna; Kislinger, Georg; Laumann, Michael; Schoofs, Andreas; Miroschnikow, Anton; Pankratz, Michael J.; Cardona, Albert & Thum, Andreas S.
