Изучение адаптивных модификаций поведения на примере дрозофилы

Моделирование когнитивных процессов на простых нервных системах может послужить отправной точкой для понимания принципов работы мозга. Широкий поведенческий репертуар, появление доступных методов геномного редактирования и работы по созданию коннектома мозга делают дрозофилу хорошей стартовой моделью для изучения механизмов целенаправленного поведения.

Ритуал ухаживания у дрозофилы является ярким примером сложного поведенческого акта. В качестве объекта ухаживания самец может встретить самок разного репродуктивного статуса – рецептивных девственных, нерецептивных незрелых или уже оплодотворенных. Наивные самцы обычно ухаживают за всеми типами самок с высокой интенсивностью, однако в зависимости от статуса самки происходит модуляция структуры ритуала ухаживания. Механизм и молекулярно-генетические корреляты способности к модуляции этой врожденной формы поведения еще предстоит установить.

После оплодотворения самка дрозофилы длительное время (до суток) отвергает самцов. И у самцов есть способ избежать непродуктивных затрат времени и иных ресурсов на бесполезное ухаживание с помощью естественной мультимодальной формы ассоциативного обучения - условнорефлекторного подавления ухаживания. С помощью этой методики нами была выявлена роль гена Ent2 в формировании памятного следа, а также обнаружены плейотропные зрительные нарушения у мутантов. Эффекты мутации носили умеренный характер, однако это позволило предположить, что наследственная изменчивость ENT2 (Equilibrative nucleoside transporter 2) является фактором риска нарушений когнитивных возможностей. Также нами выявлены нарушения памяти у мутантов по генам Hel89B, psq, Dek, CG8036, CR43650, CR45895, продукты которых участвуют в формировании эпигенетического кода. 

Решение проблемы нарушений когнитивных способностей зависит от обнаружения как ключевых, так и второстепенных молекулярно-генетических игроков. Существенную помощь в этом поиске может оказать модельный генетический объект – дрозофила.

 Благодарим ЦКП «Биоколлекция» ИФ РАН за помощь в поддержании линий дрозофилы.