热或冷不仅不舒服,它可以是致命的,导致蛋白质解开和故障。
多年来,科学家们已经了解的分子机制,使动物感觉到危险的温度;如有非常高的温度,热传感器直接触发蛋白质称为TRP通道。然而,更知之甚少的动物是如何感觉非常小的温度差异在舒适的范围内,并选择他们喜欢的温度。
本周报告自然神经科学现在,霍普金斯大学的研究人员发现,果蝇使用TRPA1感觉舒适的范围内单度的变化。然而,而不是直接感知温度的变化,在一个多步骤的过程,使用多功能视力相同的蛋白质最后一步TRPA1功能。正如早期的活动所涉及的视觉允许动物适应不同的光照强度,在温度检测中所涉及的多步过程可能允许动物适应不同的温度在舒适的范围内,以及。
“这是一个令人兴奋的发现,但在很多方面,这让很多道理,说:”克雷格Montell,博士,一个生物化学和约翰霍普金斯的新感官生物学中心教授。“你显然不想挂在周围或适应一个可以杀死你的温度,但另一方面,如果你不能找到你喜欢的温度,它是可以适应另一个舒适的温度。”
蒙特和他的团队利用果蝇作为实验模型,因为它很容易对这些动物进行遗传操作。温度低于16摄氏度(华氏61度)或温暖超过26摄氏度(79度)被称为触发一个回避反应。果实蝇蛆(幼虫),说明蒙特尔,喜欢18摄氏度(64华氏度),但舒适的温度范围从18到24摄氏度(64到75华氏度)。
首先弄清楚如果幼虫甚至可以感觉在18到24度的“舒适区微小的温度差异,“蒙特尔的团队建立一个偏好测试,包括一个塑料板,其中一半的板保持在18度,在不同温度下的另一半,从19度到24度。15分钟后,他们数了数,每边的幼虫。
“这表明这些幼虫可以区分一个程度的差异,他们更喜欢18超过19度,说:”蒙特尔。“问题是:他们是怎么做到的?“
由于TRP通道是已知的温度变化的响应,蒙特尔的团队然后测试苍蝇含突变果蝇12 TRP基因是否是感知温度的变化在舒适的范围内要求的能力。
这12 trpmutants十一仍首选18度,在这个范围内的其他温度。只有TRPA1突变体幼虫没有温度的偏好,提出只有TRPA1是舒适温度传感要求的研究。
这个名为“thermoTRPs”所有打开的直接反应温度的变化。TRP蛋白也参与了其他类型的感官生物,包括视觉,说明Montell。但是,而不是直接引发的光,不同的光线传感器分子激活的TRP蛋白间接视野。自从TRPA1并不是在舒适的范围内,温度变化转向,蒙特尔的团队推测,也许,在这个范围内,它可能引发的间接地通过一系列的步骤类似于那些在视觉功能。
然后测试了果蝇突变破坏蛋白质色氨酸蛋白粉的视觉要求的工作和发现他们,也无法辨别在18到24℃范围的温度差异。
因此,蒙特尔和同事发现,在温度感知的TRP通道功能的新途径,这是很让人联想到我们如何检测光。”
“我们认为适应是很重要的;如果一个飞发现自己在34摄氏度(93华氏度),它不应该尝试适应温度,因为它会死的,”蒙特。“但果蝇22度可以适应这种环境,因为这不是他们的最佳选择,它仍然是不有害的。”如温度变化的温度,如18和19摄氏度的温度变化非常小的差异,这一战略可以允许动物响应一个不可能通过一个过程只涉及一个蛋白质的温度变化的多步愿景。
该研究小组的工作提出了类似的多步过程可能会允许哺乳动物感觉到内部体温变化小的可能性。
该研究由国家眼科研究所和国家普通医学科学研究所资助。
在本文作者是年轻的跆拳道,慧锡垫片,小月王和蒙特尔,霍普金斯所有。
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