< Terug naar vorige pagina

Project

Wnt signaaltransductie en aggressie in Drosophila melanogaster van neurogenetica tot kandidaat-drugtargets.

Agressief gedrag is bepalend voor de overlevingskansen en voortplanting van een soort. Competitief gedrag tijdens interacties met soortgenoten is belangrijk voor de verdediging van voedsel, territorium en partners. Agressie wordt gemoduleerd door verscheidene sensorische signalen, waarbij het genereren van een gedragsrespons afhankelijk is van het correct detecteren en van de transductie van deze signalen naar het centraal zenuwstelsel. Tot op heden is er weinig geweten over hoe bepaalde sensorische circuits bijdragen tot agonistisch gedrag.

Wij hebben ons gefocust op de rol van het auditief system en van de Wg signaaltransductiecascade in het olfactorische circuit omwille van een reeds eerder bevonden genetische link met Drosophila agressie. Omdat sensorische communicatie een onderdeel is van agresief gedrag bij verscheidene diersoorten zijn we vertrokken van de volgende hypotheses:

Gehoor speelt een belangrijke rol in Drosophila agressie

Fruitvliegen genereren stereotype geluidspatronen door middel van specifieke vleugelbewegingen tijdens aggressieve interacties. Wij hebben op systematische wijze aangetoond dat deze signalen een biologische functie hebben en agressie effectief beïnvloeden. Zowel het afknippen van de arista als het immobiliseren van de antennae vermindert de agressiviteit. Daarnaast zorgt het inhiberen van neurotransmissie van de geluidsgevoelige AB neuronen en het neerregelen van signaaltransductiegenen in het Johnston’s organ (JO) voor een daling van agressiviteit, wat  aantoont dat geluidssignalen een impact hebben op agressie. Dit werd bevestigd door de observatie dat geluidssignalen die gegenereerd worden tijdens aggressieve interacties de agressiviteit verhogen, in tegenstelling tot signalen gekoppeld aan reproductief gedrag, die de agressiviteit doen dalen. Deze resultaten suggereren dat de detectie en interpretatie van acoustische signalen een belangrijke rol spelen in agressie bij Drosophila melanogaster.

De Wnt signaaltransductiecascade in het olfactorische circuit en in de mushroom bodies moduleert agressie

In Drosophila zijn de onderliggende olfactorische mechanismen van agressie ongekend. Wij tonen aan dat de Wg signaaltransductiecascade hierin een rol speelt. Het genetisch neerregelen van de Wnt ligand Wingless (Wg) en de Wnt receptor Frizzled 2 (Fz2) in het olfactorische systeem resulteert in een afname van agressie en suggereert dat Wg en Fz2 bijdragen tot de neuronale transductie van agressie-inducerende geuren of feromonen. Dit is in overeenstemming met de afname van het dosisafhankelijke effect op agressie van het mannelijke feromoon 11-cis-vaccenyl acetaat (cVA) na neerregulatie van wg of fz2 in het olfactorische systeem. Bovendien leidt dysfunctionele Wg signaaltransductie in de antennale lobben (ALs) en mushroom bodies (MBs) tot veranderingen in postsynaptische Kenyon cell (KC) Ca2+ responsen en microglomeruli grootte. Deze resultaten geven aan dat geur-gemedieerd agressief gedrag afhankelijk is van Wg-gereguleerde neuronale transmissie en synaptische plasticiteit.

Samengevat hebben we de relatieve bijdrage van het auditief systeem en van acoustische signalen in agressie geanalyseerd en aangetoond dat Drosophila mannetjes deze signalen detecteren, interpreteren en op basis hiervan hun gedrag aanpassen. Daarnaast zijn we de spatiotemporele rol van Wg signaaltransductie in het olfactorische neuronale circuit nagegaan en hebben we aangetoond dat geur-geïnduceerde agressie afhankelijk is van Wg signaaltranductie. Algemeen concluderen we dat auditieve en olfactorische informatie een belangrijke bijdrage leveren in de agressiviteit van Drosophila mannetjes.

Datum:1 okt 2009 →  10 jan 2017
Trefwoorden:Auditory system, Olfactory system, Wnt-signalling, Aggressive behavior, Drosophila melanogaster, Neurogenetics
Disciplines:Genetica, Systeembiologie, Moleculaire en celbiologie
Project type:PhD project