線蟲學習記憶機制的研究.pdf

1、行為學是生物自身的基因與環(huán)境相互作用而產(chǎn)生的結果。對于人類自身來講,周圍環(huán)境能夠改變行為學,其蘊涵的最重要的機制就是學習記憶過程。學習是從外界獲取認知的一個過程,而記憶是所獲得的認知的編碼、存儲和以后重新使用的過程。學習過程是如何通過大腦影響行為的。記憶存儲的分子機制在進化過程中高度的保守,高級的復雜的學習記憶過程的分子機制往往和最簡單的低等生物的機制十分類似。通過對一些簡單的模式的研究分析,可以折射出高等的哺乳動物中對學習記憶有比較大

2、影響的一些基因,以及它們對學習記憶的調節(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,因為它的神經(jīng)系統(tǒng)特別簡單,而且到目前為止都研究的十分清晰。線蟲對外界的刺激,比如輕觸、味道、溫度等等都有很強的感應能力。線蟲中的學習記憶包括非聯(lián)合學習記憶和聯(lián)合學習記憶。到目前為止,溫度和化學趨向性是兩類主要的聯(lián)合學習記憶模式,已經(jīng)開發(fā)出來的已有6種化學趨向性介導的聯(lián)合學習記憶模式。本論文研究了線蟲幾種主要的學習記憶模式,并且篩選出了

3、幾種感興趣的基因,在學習記憶方面有著缺陷。
　　hid-1基因最早是人們在篩選高溫誘導的 dauer表型的時候發(fā)現(xiàn)的。它是一個高度保守的跨膜蛋白,在果蠅、老鼠、和人類當中有一個單一的同源物。序列比對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在信號整合方面有著嚴重缺陷,并且在溫度模式、NaCl模式的聯(lián)合學習模式中也有缺

4、陷。利用特異神經(jīng)元恢復的實驗我們發(fā)現(xiàn)只有AFD神經(jīng)元中表達HID-1可以恢復其功能。推測可能是HID-1影響了AFD神經(jīng)元中大囊泡的分泌,又進一步影響了學習記憶過程。
　　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)中谷氨酸的轉運本身起著重要的基礎作用,但是對于代謝型谷氨酸受體的功能和機制卻知之甚少?；蚪M序列預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