DIlp7-Producing Neurons Regulate Insulin-Producing Cells in Drosophila
7
Citation
57
Reference
10
Related Paper
Citation Trend
Abstract:
Cellular Insulin signaling shows a remarkable high molecular and functional conservation. Insulin-producing cells respond directly to nutritional cues in circulation and receive modulatory input from connected neuronal networks. Neuronal control integrates a wide range of variables including dietary change or environmental temperature. Although it is shown that neuronal input is sufficient to regulate Insulin-producing cells, the physiological relevance of this network remains elusive. In Drosophila melanogaster , Insulin-like peptide7-producing neurons are wired with Insulin-producing cells. We found that the former cells regulate the latter to facilitate larval development at high temperatures, and to regulate systemic Insulin signaling in adults feeding on calorie-rich food lacking dietary yeast. Our results demonstrate a role for neuronal innervation of Insulin-producing cells important for fruit flies to survive unfavorable environmental conditions.Abstract Cuticle pigmentation was shown to be associated with body temperature for several relatively large species of insects, but it was questioned for small insects. Here we used a thermal camera to assess the association between drosophilid cuticle pigmentation and body temperature increase when individuals are exposed to light. We compared mutants of large effects within species ( Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants). Then we analyzed the impact of naturally occurring pigmentation variation within species complexes ( Drosophila americana/Drosophila novamexicana and Drosophila yakuba/Drosophila santomea ). Finally we analyzed lines of D. melanogaster with moderate differences in pigmentation. We found significant differences in temperatures for each of the four pairs we analyzed. The temperature differences appeared to be proportional to the differently pigmented area: between Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants or between Drosophila americana and Drosophila novamexicana, for which the whole body is differently pigmented, the temperature difference was around 0.6 °C ± 0.2 °C. By contrast, between D. yakuba and D. santomea or between Drosophila melanogaster Dark and Pale lines, for which only the posterior abdomen is differentially pigmented, we detected a temperature difference of about 0.14 °C ± 0.10 °C. This strongly suggests that cuticle pigmentation has ecological implications in drosophilids regarding adaptation to environmental temperature.
Cuticle (hair)
Melanogaster
Cite
Citations (4)
Cite
Citations (2)
Isolation
Melanogaster
Cite
Citations (0)
Mutation frequency
Cite
Citations (13)
Abstract Cuticle pigmentation has been clearly demonstrated to impact body temperature for several relatively large species of insects, but it was questioned for small insects. Here we used a thermal camera to assess the impact of drosophilid cuticle pigmentation on body temperature when individuals are exposed to light. We compared mutants of large effects within species ( Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants). Then we analyzed the impact of naturally occurring pigmentation variation within species complexes ( Drosophila americana/Drosophila novamexicana and Drosophila yakuba/Drosophila santomea ). Finally we analyzed lines of D. melanogaster with moderate differences in pigmentation. We found significant differences in temperatures for each of the four pairs we analyzed. The temperature differences appeared to be proportional to the differently pigmented area: between Drosophila melanogaster ebony and yellow mutants or between Drosophila americana and Drosophila novamexicana , for which the whole body is differently pigmented, the difference in temperatures was around 0.6°C ±0.2°C. By contrast, between D. yakuba and D. santomea or between Drosophila melanogaster Dark and Pale lines, for which only the posterior abdomen is differentially pigmented, we detected a temperature difference of about 0.14°C ±0.10°C. This demonstrates that cuticle pigmentation has ecological implications in drosophilids regarding adaptation to environmental temperature.
Cuticle (hair)
Melanogaster
Drosophila Suzukii
Cite
Citations (1)
Abstract Drosophila melanogaster are found in sympatry with Drosophila simulans , and matings between the species produce nonfertile hybrid offspring at low frequency. Evolutionary theory predicts that females choose mates, so males should alter their behaviour in response to female cues. We show that D. melanogaster males quickly decrease courtship towards D. simulans females. Courtship levels are reduced within 5 min of exposure to a heterospecific female, and overall courtship is significantly lower than courtship towards conspecific females. To understand changes at the molecular level during mate choice, we performed microarray analysis on D. melanogaster males that courted heterospecific D. simulans females and found nine genes have altered expression compared with controls. In contrast, males that court conspecific females alter expression of at least 35 loci. The changes elicited by conspecific courtship likely modulate nervous system function to reinforce positive conspecific signals and dampen the response to heterospecific signals.
Melanogaster
Cite
Citations (19)
Cite
Citations (24)
To detect the sexual maturation time of female Drosophila,one wild type(mark as 18#) and three strains of mutant Drosophila melanogaster(mark as 2#、6# and e#) were used as materials.By mixed culture of female Drosophila just after eclosion with male Drosophila of sexual maturation,the result showed that female Drosophila reached their sexual maturation between 10 to 13 hours after eclosion,and the sexual maturation time is diverse in different strains.But all in all,the sexual maturation time in wild type is earlier than those of mutant Drosophila.
Sexual maturity
Wild type
Cite
Citations (0)
Τα επιθήλια αποτελούν δομικές και λειτουργικές μονάδες πολυάριθμων ιστών. Εμπλέκονται σε φυσιολογικές διεργασίες και προστατεύουν τον οργανισμό από την εισβολή παθογόνων, λειτουργώντας ως φραγμοί διαπερατότητας. Το αναπνευστικό σύστημα των εντόμων αποτελείται από δίκτυο επιθηλιακών αγωγών που μεταφέρουν οξυγόνο στα επιμέρους όργανα. Για τον εντοπισμό νέων γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη του αναπνευστικού συστήματος της Drosophila και ειδικότερα στο σχηματισμό του τραχειακού φραγμού διαπερατότητας, πραγματοποιήθηκε γενετική διαλογή μεταλλαγμένων στελεχών. Ταυτοποιήθηκε το γονίδιο Btk29A ως σημαντικό για τη μορφογένεση των ΟΑΣ, και τη λειτουργία του τραχειακού φραγμού διαπερατότητας. Το Btk29A κωδικοποιεί για μια Tec κινάση τυροσίνης, συντηρημένη στα σπονδυλωτά και στα ασπόνδυλα. Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν η αποσαφήνιση του ρόλου του Btk29A στο αναπνευστικό σύστημα της Drosophila. Ανάλυση της έκφρασης του Btk29A αποκάλυψε πως εκφράζεται στα κύτταρα της τραχείας και των ΟΑΣ. Τα ΟΑΣ συνδέουν την τραχεία με το περιβάλλον. Αποτελούνται από τον αναπνευστικό θάλαμο και το στιγματοφόρο. Τα κύτταρα των δυο επιμέρους τμημάτων εκφράζουν Btk29A. Σε Btk29A μεταλλαγμένα έμβρυα, τα ΟΑΣ είναι κοντύτερα από αυτά των αγρίου τύπου εμβρύων και εμφανίζουν μη φυσιολογικό σχήμα. Παρατήρηση των ΟΑΣ με in vivo μικροσκοπία, αποκάλυψε πως τα κύτταρα του αναπνευστικού θαλάμου δεν ολοκληρώνουν την εγκόλπωση που είναι αναγκαία για τη μορφογένεσή τους, με τα πιο οπίσθια κύτταρα να παραμένουν στην επιφάνεια. Για καλύτερη ανάλυση του φαινοτύπου, εξετάσθηκαν παράμετροι που εμπλέκονται στην εγκόλπωση των συγκεκριμένων κυττάρων: σύσφιξη της κορυφαίας μεμβράνης, κυτταρικό σχήμα, οργάνωση του κυτταροσκελετού και ενεργότητα της Rho1GTPase. Καμία από τις παραπάνω παραμέτρους δεν επηρεάζεται σε Btk29A μεταλλαγμένα έμβρυα. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν πειράματα διάσωσης φαινοτύπου βασισμένα στην ιστοειδική έκφραση του Btk29A μέσω του συστήματος UAS-GAL4. Επαναφορά της έκφρασης της Btk29A στα κύτταρα του αναπνευστικού θαλάμου δε διασώζει την ανώμαλη μορφογένεση των ΟΑΣ. Ο φαινότυπος διασώζεται με επαναφορά της Btk29A στα κύτταρα του στιγματοφόρου. Συνεπώς, η εγκόλπωση των κυττάρων του αναπνευστικού θαλάμου είναι πιθανό να ρυθμίζεται κυτταρικά μη αυτόνομα μέσω δράσης της Btk29A στα κύτταρα του στιγματοφόρου. Παρατήρηση του στιγματοφόρου με in vivo μικροσκοπία, αποκάλυψε πως η Btk29A είναι σημαντική για τις ανακατατάξεις των κυττάρων αυτών. Η σωστή ρύθμιση των ανακατατάξεων συμβάλει στη φυσιολογική τοποθέτηση των κυττάρων του αναπνευστικού θαλάμου και την ολοκλήρωση της εγκόλπωσης τους. Το αναπνευστικό σύστημα των Btk29A μεταλλαγμένων στελεχών χαρακτηρίζεται και από διατάραξη του τραχειακού φραγμού διαπερατότητας. Η μορφολογία της τραχείας δεν επηρεάζεται. Εξετάσθηκε η δομή και η μοριακή σύσταση των Διαφραγματικών Συνδέσεων (ΔΣ), που είναι σημαντικές για το σχηματισμό και τη διατήρηση των επιθηλιακών φραγμών διαπερατότητας. Ανάλυση των ΔΣ της τραχείας δεν αποκάλυψε ανωμαλία στη δομή και τον εντοπισμό των πρωτεϊνών που τις συνιστούν. Συνεπώς, η διατάραξη του φραγμού διαπερατότητας δεν είναι αποτέλεσμα διατάραξης των ΔΣ. Η παρούσα μελέτη προσφέρει νέες πληροφορίες για τη δράση της Btk29A στο αναπνευστικό σύστημα της Drosophila και επισημαίνει τη σημασία των αλληλεπιδράσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των οργάνων για τη σωστή ανάπτυξη και λειτουργία τους.
Cite
Citations (0)
White (mutation)
Melanogaster
Cite
Citations (9)