Welche Sinnesorgane besitzt die Drosophila Larve auf ihrer Körperoberfläche, um Geschmacksstoffe wie Zucker, Salze und Bitterstoffe aus ihrer Umwelt wahrzunehmen? In diesem Projekt rekonstruieren wir sämtliche sensorische Nervenzellen der Larve von der einzelnen Sinneszelle bis hin zum komplexen sensorischen Organ.
Vorhaben
Der Geschmackssinn erlaubt Tieren chemische Substanzen in ihrer Umgebung wahrzunehmen, um passende Verhaltensweisen zu initiieren: Bei der Futtersuche, bei der Partnersuche, aber auch um gefährliche Umgebungen und Freßfeinde zu vermeiden.
Die Drosophila Larve hat sich als vielversprechender Modellorganismus etabliert, um den Geschmackssinn zu analysieren. Das einfache periphere Nervensystem steuert verschiedene stereotype Verhaltensweisen und die neuronale und molekulare Kodierung der Geschmackswahrnehmung kann mit genetischen Werkzeugen auf der Ebene einzelner Zellen analysiert werden.
Vorgehen
In diesem Projekt analysieren wir wie Geschmacksinformation in den peripheren und pharyngealen sensorischen Organen verarbeitet wird. Mit mehreren vehaltensgenetischen Experimenten versuchen wir dabei herauszufinden, welche zellulären und molekularen Mechanismen benötigt werden, um Zucker, Salz und Bitterstoffe zu detektieren. Dabei schalten wir zum Beispiel in der Larve einzelne Sinneszellen optogenetisch aus und untersuchen, ob die Larve noch einen bestimmte Stoff schmecken oder riechen kann.
Ziel
In diesem Projekt wollen wir alle Nervenzellen katalogisieren, die an der chemosensorischen Wahrnehmung beteilitgt sind. Die Larve ist einfach genug, um dies zu realisieren. Jedoch ist sie gleichzeitig so komplex, um aus den Ergebnissen generell abzuleiten, welche sensorische Information für einen Organismus wichtig ist, um sich gezielt in einer Umwelt zu bewegen und mit ihr in passender Weise zu interagieren.
Publikationen
A map of sensilla and neurons in the taste system of drosophila larvae.
Rist A, Thum AS.
J Comp Neurol. 2017 Dec 15;525(18):3865-3889.
DOI: 10.1002/cne.24308
Taste processing in Drosophila larvae
Apostolopoulou AA, Rist A, Thum AS.
Front Integr Neurosci. 2015 Oct 13;9:50.
DOI: 10.3389/fnint.2015.00050
Caffeine Taste Signaling in Drosophila Larvae
Apostolopoulou AA, Köhn S, Stehle B, Lutz M, Wüst A, Mazija L, Rist A, Galizia CG, Lüdke A, Thum AS.
Front Cell Neurosci. 2016 Aug 9;10:193.
DOI: 10.3389/fncel.2016.00193