Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự thích nghi của giun tròn Caenorhabditis elegans với nhiệt độ môi trường cao
Tóm tắt
Hành động của nhiệt độ cao (36°C) trên sinh vật giun tròn Caenorhabditis elegans được thể hiện qua các lỗi trong chương trình motor của bơi lội do một kích thích cơ học gây ra (37 ± 2 phút), sự ngừng hoàn toàn nhưng có thể hồi phục của cử động (57 ± 3 phút), trong khi tổn thương là do tử vong nhiệt (215 ± 5 phút). Việc thêm atropine vào môi trường (10−8–10−9 M) và các kích thích hóa học (10−8–10−6 cAMP hoặc lysine) gây ra những thay đổi đáng kể về độ ổn định nhiệt của cử động giun. Phân tích những dữ liệu này cho thấy nguyên nhân của rối loạn nhiệt hồi phục trong cử động của C. elegans là sự phân hủy các nơ-ron trong các trung tâm thần kinh điều chỉnh hành vi. Dữ liệu thu được chỉ ra sự hiện diện ở sinh vật đơn giản C. elegans các thích nghi làm tăng độ ổn định của các quá trình tích hợp của nơ-ron dưới tác dụng của nhiệt độ cao, điều này đã được phát hiện trước đó ở động vật chân khớp và động vật có xương sống.
Từ khóa
#Caenorhabditis elegans #giun tròn #nhiệt độ cao #thích nghi #cử động #nơ-ron.Tài liệu tham khảo
Gisolfi, C.V. and Mora, F., The Hot Brain: Survival, Temperature, and the Human Body, Bradford, MIT Press; Cambridge, MA, 2000.
Prosser, L., Temperature, Comparative Animal Physiology, Prosser, L., Ed., Moscow, 1977, vol. 2, pp. 84–209.
Feder, M.E. and Hoffmann, G.E., Heat-Shock Proteins, Molecular Chaperones, and the Stress Response. Evolutionary and Ecological Physiology, Annu. Rev. Physiol., 1999, vol. 61, pp. 243–282.
Hoffmann, A.A., Sørensen, J.G., and Loeschke, V., Adaptation of Drosophila to Temperature Extremes: Bringing together Quantitative and Molecular Approaches, J. Therm. Biol., 2003, vol. 28, pp. 175–216.
Cossins, A.R., Temperature Adaptation of Biological Membranes, London: Portland, 1994.
Orr, P.R., Heat Death, Whole Animal and Tissues, Physiol. Zool., 1955, vol. 22, pp. 290–302.
Bligh, J., Mammalian Homeothermy: An Integrative Thesis, J. Therm. Biol., vol. 23, no. 4, pp. 143–238.
Schmalgausen, I.I., Organizm kak tseloe v individual’nom i istoricheskom razvitii (Organism as a Whole in Individual and Historical Development), Moscow, 1982.
Prosser, L., Central Nervous System, Comparative Animal Physiology, Prosser, L., Ed., Moscow, 1978, vol. 3, pp. 5–163.
Wendelaar Bonda, S.E., The Stress Response in Fish, Physiol. Rev., 1997, vol. 77, pp. 591–625.
Harris-Warrick, R.M., Modulation of Neural Networks for Behavior, Annu. Rev. Neurosci., 1991, vol. 14, pp. 39–57.
Sakharov, D.A., Integrative Function of Serotonin in Primitive Metazoa, Zh. Obshch. Biol., 1990, vol. 51, pp. 437–449.
Agnati, L.F., Biangini, G., Zoli, M., Stromberg, I., and Fuxe, K., Intercellular Communication in the Brain: Wiring Versus of Volume Transmission, Neurosci., 1995, vol. 69, pp. 711–726.
Dawson-Scully, K. and Robertson, R.M., Heat Shock Protects Synaptic Transmission in Flight Motor Circuitry of Locusts, Neuroreport, 1998, vol. 9, pp. 2589–2593.
Karunanithi, S., Barklay, J.W., Robertson, R.M., Brown, I.R., and Atwood, H.L., Neuroprotection at Drosophila Synapses by Prior Heat Shock, J. Neurosci., 1999, vol. 19, pp. 4360–4369.
Friendlander, M.J., Kotchabhakdi, N., and Prosser, C.L., Effects of Cold and Heat on Behavior and Cerebellar Function in Goldfish, J. Comp. Physiol., 1976, vol. 112, pp. 19–45.
Kelty, J.D., Noseworthy, P.A., Feger, M.E., Robertson, R.M., and Ramirez, J.-M., Thermal Preconditioning and Heat-Shock Protein 72 Preserve Synaptic Transmission during Thermal Stress, Neurosci., 2002, vol. 22, pp. 193–198.
Cunningham, J.R.C. and Hyde, D., The Short and Long Term Effects of Temperature on the Dynamic Range of Signaling in Horizontal Cells of Carp Retina, J. Therm. Biol., 1995, vol. 10, pp. 223–229.
Andronnikov, V.B., Thermoresistance of Gametes and Temperature Conditions of Reproduction of Poikilothermal Animals, Usp. Sovr. Biol., 1999, vol. 119, no. 6, pp. 548–556.
Brenner, S., The Genetics of Caenorhabditis elegans, Genetics, 1974, vol. 77, pp. 71–94.
Plokhinskii, N.A., Algoritmy biometrii (Algorithms of Biometry), Moscow, 1980.
Sawin, E.R., Ranganathan, R., and Horvitz, H.R., C. elegans Locomotory Rate Is Modulated by the Environment through a Serotoninergic Pathway, Neuron, 2000, vol. 26, pp. 619–631.
Bargmann, C.I., Chemosensory Neurons with Overlapping Functions Direct Chemotaxis to Multiple Chemicals in C. elegans, Neuron, 1991, vol. 7, pp. 729–742.
Bargmann, C.I., Genetic and Cellular Analysis of Behavior in C. elegans, Annu. Rev. Neurosci., 1993, vol. 16, pp. 47–71.
Nadler, I.S., Rosoff, M.I., Hamilton, S.F., et al., Molecular Analysis of the Regulation of Muscarinic Receptor Expression and Function, Life Sci., 1999, vol. 64, pp. 375–379.
Hinde, R., Povedenie zhivotnykh (Animal Behavior), Moscow, 1975.
Gainutdinov, M.Kh., Yargunov, V.G., Krasnoperova, I.A., Varlamov, V.E., Kalinnikova, T.B., Lobova, V.I., Petrova, R.B., and Gainutdinov, T.M., Coding of Chemosensory Information by the Nervous System of Daphnia magna and Enchytraeus albidus under Conditions of Action of the External High Temperature, Zh. Evol. Biokhim. Fiziol., 2000, vol. 36, pp. 214–218.
Clark, W.G. and Lipton, J.M., Changes in Body Temperature after Administration of Adrenergic and Serotoninergic Agents and Related Drugs Including Antidepressants, Neurosc. Biobehav. Rev., 1986, vol. 10, pp. 153–220.
Ohtzuka, K. and Suzuki, T., Roles of Molecular Chaperones in the Nervous System, Brain Res. Bull., 2000, vol. 53, pp. 141–146.