FMRFamid-rokon neuropeptidek és receptoraik hatásmechanizmusának genetikai analízise Drosophila melanogaster-ben = Insect FMRFamide-related neuropeptides (FaRPs) and receptors: genetic analysis of their mechanism of action in Drosophila melanogaster

Abstract

Genetikai módszerekkel tanulmányoztuk ecetmuslica (Drosophila melanogaster) modellben az FMRF-rokon (FARP) és azok receptorait. (1) Intragénikus deléciós mutánsokat izoláltunk a DMS-R1 and FMRFa génekben. (2) Kettős-szálú RNS (RNAi) segítségével csendesítettük a peptid- és receptor géneket. (3) Gal4 driver-eket készítettünk az FMRFa gén 5’ régiójának fragmentjeivel, majd FMRFa peptiderg neuronokat elimináltunk. Az RNAi tesztben először az Act5C-Gal4 drivert alkalmaztuk, amely az FMRFa, DMS, DMS-R1, DSK-R1 és DSK-R2 gének esetében letalitást eredményezett. A pánneurális elav-Gal4 driverrel viszont minden kombináció életképes volt. Homozigóta életképesek az FMRFa és DMS-R1 deléciós mutánsok is. Az eredmények magyarázata az „off-target” hatás.. A mutáns kombinációknak az adult viselkedésre gyakorolt hatását stressz-indukált mozgási tesztben vizsgáltuk. A mozgási aktivitást szignifikánsan csökkentették a deléciós mutánsok és az RNAi kombinációk, valamint bizonyos FMRF-specifikus neuronok ablációja. | We accomplished a genetic analysis in Drosophila melanogaster of the FMRF-related group of peptides (FARPs) comprising (DMS the dFMRFamide, dromyosuppressin) and drosulfakinin (DSK) peptides, and their specific receptors (FP, DMS-R1 and -R2, DSK-R1 and –R2). We used three approaches: (i) isolating intragenic deletions by P transposon remobilization in the DMS-R1 and FMRFa genes, (ii) gene silencing by double-stranded inhibitory RNA (RNAi) and (iii) constructing new Gal4 drivers (RS- 8, -11 ans -17) with 5’ regulatory fragments of the FMRFa gene, and using them to ablate specific FMRFa peptidergic neurons. In the RNAi tests, when using the Act5C-Gal4 driver expressing continuously in all the tissues, silencing the FMRFa, DMS, DMS-R1, DSK-R1 and DSK-R2 genes resulted in lethality, while with the pan-neuronal elav-Gal4 driver all the combinations remained alive. Similarly, the FMRFa and DMS-R1 deletion mutants are homozygous viable. The RNAi-induced lethality is likely explained by off-target effect, i.e. silencing non-specific genes which have sections in their DNA sequence similar to that of the target gene. In order to compare the effects of the above mutant combinations on adult behavior, we examined the startle-induced locomotor activity of flies by measuring the mean velocity of movement (MVM) following repeated air-puffs. In general, the MVM was decreased by the deletion mutants, the elav-Gal4-induced RNAi knockdown and the ablation of some FMRF-specific neurons