Drosophila olfactory system patterning and specification
- Reference number
- F06-0013
- Start and end dates
- 080301-140301
- Amount granted
- 8 500 000 SEK
- Administrative organization
- Linköping University
- Research area
- Life Sciences
Summary
We want to understand how neurons in general adopt their fate. In particular we are interested in how olfactory receptor neurons (ORNs) choose their Odorant receptor (OR). Therefore we have conducted two RNAi screens in Drosophila for genes affecting the choice of 4 different ORs and found 260 candidate genes. In an initial attempt to address the logic if any behind the choice process we are performing an extensive phenotypic characterization followed by a detailed analysis of a few genes. The next step is to understand which of these genes that directly regulate ORs and to which sites they bind. This we will do by combining state of the art in vitro DNA binding studies and bioinformatics. The outcome will besides generating a well defined network for OR regulation, create the bioinformatics tools to address if the same network is reused to regulate other spectra of the ORN fate such as axon guidance. Another aspect that we have addressed in the screens is which cues that influence the ORNs to adopt a certain fate. We will thus address how these cues shape the regulatory networks so they create the multitude of ORN fates. Finally The process of OR choice and the coupled ORN targeting is conserved from flies to man. Therefore we want to capitalize upon our novel findings in Drosophila and conduct parallel studies in vertebrate systems in collaboration with other groups. Thus expanding the scope from OR choice in drosophila to neuronal fate determination in general.
Popular science description
Det finns tusentals olika celltyper i var kropp, alla med olika funktioner och specifika egenskaper. Hur varje cell far sin specifika instruktion om vad den skall gora ar fortfarande ar oklart. Dessa processer ar speciellt viktiga for bildandet av hjarnan, dar varje nervcell forst maste fa sina egenskaper och efter det maste den koppla upp pa ratt satt for att utfora just sin funktion i kretsen. Darefter integrearas kretsar med tiden och vi far exempelvis minne, koordination och luktsinne. Vi har vant oss till luktsystemet for att studera detta, dar bestams cellens egenskap av dess luktreceptor. Manniskan har ett tusental olika lukt receptorer gener, proteiner som kanner igen en eller en vis typ av molekyler och darefter genererar ett svar i nervcellen. Varje lukt nervcell i nasan blir instruerad att anvanda endast en receptor och alla nervceller med samma recptor skickar sina utskott till samma punkt i hjarna och pa sa vis bildas en lukt karta. Mao kan vi nu borja besvara hur en nerv cell far sina egenskaper; hur bestams vilken av luktreceptorerna som skall anvandas och hur ar det kopplat till kartan som bildas? Eftersom luktkartor ser likadana ut fran manniska till fluga har vi valt att studera ett mycket mindre luktsinne, banan flugans (Drosophila Melanogaster). Det har bara 60 lukt receptorer och vi vet hur kartan ser ut, mao hur de olika populationerna av nervceller bildar lukthjarnan, nagot som ar fornarvarnde omojligt i mus och manniska med sina tusen grupper av lukt nervceller. Vad vi nu vill gora ar att forsta hur gener samverkar for att tillsammans bilda denna komplexa lukt karta. Min grupp har hittils hittat mer an tva hundra potentiella gener inblandade i denna process. Den stora utmaningen nu ar att forsta hur de samverkar i cellen. Vi har redan funnit att lukt receptor valet verkar bestammas av olika kombination av gener i en mojlig kod. Den forsta delen kommer darfor att besta av att gruppera gener efter vilka lukt receporer de styr. Darefter kan vi jamfora skillnader / likheter mellan celler som anvander olika receptorer och se om gener som styr lukt receptor val ocksa styr de andra cell specifika processerna som att hitta ratt mal i hjarnan. Vad kommer vi att lara oss av detta? Forutom att forsta hur ett sinne bildas kommer denna forskning pa sikt att ge en okad forstaelse for hur man i framtiden kan stodja tillvaxt och ny bildande av nervvceller bade i kroppen och i provror.