Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

NYU biologists use Sinatra-named fly to show how to see the blues -- and the greens

10.10.2011
New York University biologists have identified a new mechanism for regulating color vision by studying a mutant fly named after Frank ('Ol Blue Eyes) Sinatra.

Anzeige

Their findings, which appear in the journal Nature, focus on how the visual system functions in order to preserve the fidelity of color discrimination throughout the life of an organism. They also offer new insights into how genes controlling color detection are turned on and off.


Many biologists study how different cells develop to acquire their fate. The NYU research team, headed by Claude Desplan, a professor of biology, examined how they stay the same. Cells have complex functions that must be maintained through extensive coordination, and failure to do so could lead to "confused" cells whose function is not clear. This is particularly important for cells, such as neurons, which live for a long time—usually the entire lifetime of an animal.

The NYU researchers focused on the photoreceptor neurons in the retina of the fruit fly Drosophila. Drosophila is a powerful model for studying eye development as it is amenable to very precise genetic manipulations. This allows researchers to analyze how the visual system functions when its different elements are affected.

The work builds upon a previous finding from Desplan's laboratory. In a 2005 study, published in Cell, Desplan and his colleagues identified a molecular pathway by which one photoreceptor cell type controls its choice to be sensitive to one color of light vs. another—in this instance, green vs. blue. This sensitivity is due to the presence of light-sensing proteins, Rhodopsins: each photoreceptor makes a decision to express either blue light-sensitive Rhodopsin5 or green light-sensitive Rhodopsin6, but not both. This exclusive expression of different Rhodopsins underlies the fly's ability to discriminate colors.

In the Nature study, the researchers explored a phenomenon that occurs over the lifetime of an organism. Because Rhodopsins are continually produced in the eye, the researchers wanted to know what keeps each photoreceptor from starting to make the wrong Rhodopsin later in life. Their findings showed that, in fact, the Rhodopsin itself can prevent the gene encoding another Rhodopsin from turning on incorrectly.

The researchers observed that, in mutant flies that have a non-functioning Rhodopsin6 (green-sensitive) gene, the photoreceptors that would have normally produced this Rhodopsin instead slowly start to make the blue-sensitive Rhodopsin5. After two weeks, essentially all of these photoreceptors were observed making the blue Rhodopsin. The authors named one of the mutations in Rhodopsin6 gene "Frank Sinatra" because presumably it makes old eyes more sensitive to blue light—they don't actually become blue in color.

These findings showed, then, that in normal flies, green Rhodopsin6 maintains repression of the blue Rhodopsin5 gene. This result is surprising—previously, it had not been known that Rhodopsins could control how other Rhodopsins are made.

The neurons governing our sense of smell are organized in a similar fashion. Once each olfactory neuron, which is responsible for this sense, makes a functional olfactory receptor protein, that receptor can prevent other genes encoding different olfactory receptors from being turned on in the same cell.

While the researchers did not investigate what brings about this change in Rhodopsins, they think of this as a maintenance mechanism that prevents cells from having blue and green Rhodopsins together.

"The two types of photoreceptors could be connected to different neuronal circuits in the brain which interpret the information they receive from photoreceptors as being about blue or green light," noted Daniel Vasiliauskas, the leading author of the paper and a post-doctoral fellow at NYU. "Thus changing the Rhodopsin that a photoreceptor makes could lead to sensory confusion and reduce the fly's ability to tell apart different colors."

"An alternative possibility is that our findings point to a mechanism that allows a fly to adapt to changing circumstances," he added. "If we keep flies in the dark for extended periods of time, we start seeing the same thing happening: blue Rhodopsin5 is made in the green Rhodopsin6-producing photoreceptors, leading to cells that have both. This change could be associated with changes in the downstream circuits that must now adapt to correctly interpret the information they receive."

The research was supported by a grant from the National Institutes of Health.

James Devitt | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.nyu.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center

nachricht Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Im Focus: Mikroben kennen nur eine Konstante: Veränderung!


Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.

„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...

Im Focus: Schnelles Korallensterben


Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen

Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.

Jetzt ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Komplexität beherrschen

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik

Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen

23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Nea Kameni volcano movement captured by Envisat

23.05.2012 | Geowissenschaften

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Exklusive Kontakte beim Investforum

23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp