線蟲學(xué)習(xí)記憶機(jī)制的研究.pdf

1、行為學(xué)是生物自身的基因與環(huán)境相互作用而產(chǎn)生的結(jié)果。對(duì)于人類自身來講,周圍環(huán)境能夠改變行為學(xué),其蘊(yùn)涵的最重要的機(jī)制就是學(xué)習(xí)記憶過程。學(xué)習(xí)是從外界獲取認(rèn)知的一個(gè)過程,而記憶是所獲得的認(rèn)知的編碼、存儲(chǔ)和以后重新使用的過程。學(xué)習(xí)過程是如何通過大腦影響行為的。記憶存儲(chǔ)的分子機(jī)制在進(jìn)化過程中高度的保守,高級(jí)的復(fù)雜的學(xué)習(xí)記憶過程的分子機(jī)制往往和最簡單的低等生物的機(jī)制十分類似。通過對(duì)一些簡單的模式的研究分析,可以折射出高等的哺乳動(dòng)物中對(duì)學(xué)習(xí)記憶有比較大

2、影響的一些基因,以及它們對(duì)學(xué)習(xí)記憶的調(diào)節(jié)過程和方式。
　　線蟲在研究行為可塑性方面具有很好的優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗纳窠?jīng)系統(tǒng)特別簡單,而且到目前為止都研究的十分清晰。線蟲對(duì)外界的刺激,比如輕觸、味道、溫度等等都有很強(qiáng)的感應(yīng)能力。線蟲中的學(xué)習(xí)記憶包括非聯(lián)合學(xué)習(xí)記憶和聯(lián)合學(xué)習(xí)記憶。到目前為止,溫度和化學(xué)趨向性是兩類主要的聯(lián)合學(xué)習(xí)記憶模式,已經(jīng)開發(fā)出來的已有6種化學(xué)趨向性介導(dǎo)的聯(lián)合學(xué)習(xí)記憶模式。本論文研究了線蟲幾種主要的學(xué)習(xí)記憶模式,并且篩選出了

3、幾種感興趣的基因,在學(xué)習(xí)記憶方面有著缺陷。
　　hid-1基因最早是人們?cè)诤Y選高溫誘導(dǎo)的 dauer表型的時(shí)候發(fā)現(xiàn)的。它是一個(gè)高度保守的跨膜蛋白,在果蠅、老鼠、和人類當(dāng)中有一個(gè)單一的同源物。序列比對(duì)到目前為止也沒有發(fā)現(xiàn)它有什么已知的片斷或者功能區(qū)域,推測它可能是一個(gè)具有全新功能的蛋白。在我們的研究中,我們發(fā)現(xiàn)除了在27℃可以引起dauer之外,hid-1在信號(hào)整合方面有著嚴(yán)重缺陷,并且在溫度模式、NaCl模式的聯(lián)合學(xué)習(xí)模式中也有缺

4、陷。利用特異神經(jīng)元恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)只有AFD神經(jīng)元中表達(dá)HID-1可以恢復(fù)其功能。推測可能是HID-1影響了AFD神經(jīng)元中大囊泡的分泌,又進(jìn)一步影響了學(xué)習(xí)記憶過程。
　　代謝型谷氨酸受體是G蛋白耦連的受體家族,在腦神經(jīng)調(diào)節(jié)方面有重要功能。在線蟲的神經(jīng)系統(tǒng)中谷氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)本身起著重要的基礎(chǔ)作用,但是對(duì)于代謝型谷氨酸受體的功能和機(jī)制卻知之甚少?；蚪M序列預(yù)測在線蟲中存在三種不同的代謝型谷氨酸受體,mgl-1,mgl-2和mgl-3。他