Молекулярно-генетические механизмы обучения у виноградной улитки

• Автор: Гринкевич, Лариса Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 308 с. : ил.

1.1. Модели, используемые для анализа молекулярноклеточных механизмов обучения

1.1.1. Выработка ассоциативных и неассоциативных форм обучения у виноградной улитки

1.1.2. Выработка неассоциативных и ассоциативных форм обучения у Ар1уз1а.

1.1.3. Выработка ассоциативных форм обучения у

гермиссенды Негггпэзепба сгаззюогтэ

1.1.4. Долговременная потенциация синаптической передачи.

1.2. Участие внутриклеточных регуляторных систем в механизмах обучения

1.2.1 Участие системы цАМФ в регуляции нейрональной пластичности.

1.2.2 Участие кальциевой сигнальной системы в регуляции нейрональной пластичности

1.2.3. Участие фосфоинозитидной системы вторичных посредников в регуляции нейрональной пластичности

1.2.4.Участие митогенактивируемых МАР киназ в механизмах нейрональной пластичности

1.2.5.Участие казеинкиназ в механизмах нейрональной пластичности.
1.3. ДНК связывающие транскрипционные факторы .
1.3.1. Транскрипционные факторы семейства СРЕ
1.3.1.1. Белки СРЕВсемейства
1.3.1.2. Белки СРЕМсемейства
1.3.1.3. СРЕВсвязывающий белок СВР
1.3.2. Транскрипционные факторы семейства АР1.
1.3.2 1. Белки семейства РОЭ.
1.3.2.2. Белки семейства ЛЫ
1.3.2.3. Гены содержащие АР1 регуляторный элемент
1.3.3. Транскрипционные факторы семейства СЕВР
1.3.4. Транскрипционные факторы, регулирующие экспрессию генов через БРЕ элемент
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования ВИНОГРАДНАЯ УЛИТКА
2.1.2. Выработка условного оборонительного рефлекса закрытия дыхательного отверстия у виноградной улитки.
2.1.3. Выработка условных оборонительных рефлексов избегания пищи
2.2. Дискэлектрофорез в полиакриламидном геле
2.3. Выделение идентифицированных нейронов и экстрагирование водорастворимых белков
2.4. Микродискэлектрофорез в полиакриламидном геле.
2.5. Изучение экспрессии генов методом 6гибридизации
2.6. Определение активности белков.
2.7. Определение активности протеинкиназ А, С
2.8. Метод задержки в геле i , i

2.9. Конструирование геномной библиотеки виноградной улитки .
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Метаболизм белков в ЦНС ix при обучении
3.1.1. Метаболизм белков в ЦНС виноградной улитки на разных стадиях формирования оборонительного условного рефлекса
3.1.2. Иследование белковых спектров командных нейронов оборонительного поведения при обучении виноградной улитки
3.1.3. Белок 0. в молекулярных механизмах обучения ix.
3.1.4. Формирование механизмов пластичности в онтогенезе
3.2. Участие внутриклеточных регуляторных систем в механизмах пластичности оборонительного рефлекса у виноградной улитки
3.3. Формирование транскрипционных факторов и возможные пути регуляции их активности при обучении ix
3.3.1. Формирование транскрипционных факторов при обучении ix
3.3.2. Формирование транскрипционных факторов С при обучении ix
3.3.2.1. Влияние функциональных воздействий на образование транскрипционных факторов семейства СЕВР.
3.3.2.2. Влияние систем вторичных посредников на формирование факторов СЕВР.
3.3.3. Формирование транскрипционных факторов АР1 и возможные пути регуляции их активности при обучении ix
3.3.3.1. Анализ ДНКсвязывающей активности
транскрипционных факторов семейства АР1 в ЦНС ix при обучении .
3.3.3.2. Экспрессия ранних генов в ЦНС ix при обучении
3.3.3.3. Влияние систем вторичных посредников на формирование факторов АР1
3.3.4. Особенности участия транскрипционных факторов в формировании оборонительных форм пластичности в онтогенезе ix
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Показано уменьшение плотности молекул клеточной адгезии на поверхности сенсорных нейронов аплизии при длительной инкубации с серотонином, причем этот процесс зависит от белкового синтеза В i 1 а у . Долговременную фасилитацию в культуре сенсорномоторных нейронов можно также проимитировать подведением нейротрофического фактора i . Что интересно, в данном случае долговременная фасилитация формируется без кратковременной фазы и без увеличения возбудимости сенсорных нейронов, в отличии от фасилитации, вызываемой серотонином i. Мегсег . Ингибитор блокирует долговременную фасилитацию, продуцируемую электрической стимуляцией. Кроме того у сенситизированных животных наблюдается увеличение экспрессии протеазы, 1 i i, которая может активировать . Сходные процессы наблюдаются также и в гиппокампе , , . Высказывается мнение, что краткосрочная и долговременная фасилитация могут формироваться независимо друг от друга . У i возможна выработка и ассоциативных форм обучения. Наиболее изученным у этого животного, является рефлекс отдергивания жабр. При формировании рефлекса в качестве условного стимула применяется раздражение рецептивных полей сенсорных нейронов, а подкреплением служит нанесение ноцицептивных стимулов . При формировании клеточного аналога этого вида обучения условным стимулом было раздражение рецептивных полей сенсорных нейронов, либо их деполяризация, а подкреплением служило применение ноцицептивных стимулов, либо аппликация серотонина i . К каналов, увеличение возбудимости сенсорных нейронов и усиление выброса медиатора. Предъявление как условного, так и безусловного стимулов сопровождается активацией аденилатциклазы. При этом предъявление безусловного стимула, вызывающего сенситизацию, через серотонининдуцируемый путь непосредственно активирует аденилатциклазу, тогда как условный стимул через вхождение кальция в клетку, вызывает активацию кальмодулина, который в свою очередь влияет на активацию аденилатциклазы , i . Авторы предполагают, что условные и подкрепляющие стимулы, конвергируя на аденилатциклазе, могут значительно увеличивать уровень цАМФ в сенсорном нейроне по сравнению с сенситизирующим стимулом . Однако аденилациклаза, является не единственным субстратом, на котором могут конвергировать стимулы различной модальности, особенно в случае долговременных форм пластичности. В последние годы появились работы в которых исследовалась возможность конвергенции Са и цАМФзависимых сигнальных путей при активации МАР киназы, активность которой увеличивается при обучении ii, , . Интенсивно изучаются также ядерные транскрипционные факторы, активация которых может достигаться через различные протсинкиназные системы, значительно усиливая экспрессию соответствующих эффекторных генов. Возможные механизмы взаимодействия различных внутриклеточных сигнальных путей на уровне транскрипционных факторов будут рассмотрены в следующих разделах. Выработка ассоциативных форм обучения у гермиссенды i ii. Хорошо известна следующая модель выработки классического обусловливания у этого животного . Моллюск обучается ассоцировать вспышку света с вращением диска, на котором находится во время обучения, имитирующим волнение воды. При этом у моллюска наблюдается сокращение мышц ноги и замедляется движение к свету, доминирующее изначально. При предъявлении моллюску нескольких сочетаний условного и безусловного стимулов в фоторецепторных нейронах типа В наблюдается рост возбудимости мембраны и снижение выходящего К тока, а также увеличение внутриклеточной концентрации Са . При этом предъявление условного стимула посредством индукции полифосфоинозитидной системы вызывает транслокацию и активирование протеинкиназы С ПКС. Авторы предполагают, что основной мишенью ПКС является связывающий белок ср xii, активация которого влияет на модификацию каналов , , , . Са . Так как Са способен модулировать активность ПКС, авторы предполагают, что на данной киназе происходит конвергенция условного и безусловного стимула. ПКС, в свою очередь, вызывает индукцию длительных пластических изменений. В настоящее время показано что ПКС, а не цАМФ или СаМзависимые киназы, может осуществлять фосфорилирование ср белка i viv.