Molekulare und verhaltensgenetische Charakterisierung des S6KII (ignorant)-Gens von Drosophila melanogaster

• Applicant: Professor Dr. Martin Heisenberg
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5451477

Das bei einer Suche nach Drosophila-Mutanten des operanten Lernens isolierte Gen S6KII codiert die p90-S6KinaseII. Homologe Kinasen der Säuger gehören zur MAPK-Signalkaskade und werden u.a. für synaptische Plastizität (LTP/LTD) so wie verschiedene Formen des Lernens benötigt. Wir haben gefunden, dass das S6KII-Gen im operanten Lernen in der Hitzekammer und in der klassischen Geruchskonditionierung von Bedeutung ist. S6KII-Mutanten zeigen, dass die Kinase auf molekularer Ebene unterschiedlich in die beiden Lernvorgänge verwickelt ist. So wirkt sich z.B. die vollständige Deletion des Gens nur auf das Geruchslernen aus, während die Überexpression des Gens nur das Lernen in der Hitzekammer stört. Im vorliegenden Projekt soll nach den molekularen Grundlagen dieser Verhaltensselektivität gesucht werden. Wir verfolgen die Hypothese, dass die S6KinaseII ein Glied einer Signalkette des olfaktorischen (klassischen) Lernens ist und mit einem Glied einer Signalkette des operanten Lernens interferiert. Dazu wollen wir (1.) das S6KII-Gen in vitro mutieren und in tansgenen Tieren testen, so wie (2.) nach Bindungspartnern suchen, die nur das operante oder das klassische Lernen beeinflussen. (3.) Die Untersuchungen sollen klären, in welchen Neuronen im Gehirn die mutantenspezifischen Gedächtnis-Effekte des S6KII-Gens hervorgerufen werden. (4.) Schließlich wollen wir testen, ob die S6KII-Mutanten auch zwischen anderen Formen operanter und klassischer Konditionierung differenzieren.

• DFG Programme: Research Grants