Distinct sweet taste receptor neurons in the legs of Drosophila

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Wachtler-Kulla, seit 5/2014
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239139988

Essbares zu entdecken und daraufhin das richtige Verhaltensmuster abzurufen ist für jedes Tier überlebenswichtig. In der Fruchtfliege Drosophila melanogaster wird die auf Berührung basierende Wahrnehmung von süßen Substanzen durch gustatorische Organe vermittelt. Diese sind über den ganzen Körper der Fliege, vor allem auf Rüssel und Beinen, verteilt. Dank einer weiten Bandbreite von genetischen Methoden stellt Drosophila melanogaster ein exzellentes Modellsystem für die Untersuchung der grundlegenden Prinzipien von Struktur und Funktion des gustatorischen Systems dar. Trotzdem warten bisher noch immer fundamentale Fragen auf eine Antwort: Erfüllen unterschiedliche gustatorische Neuronen spezifische Funktionen? Wie werden Informationen über süßen Geschmack im Fliegenhirn verarbeitet, so dass daraufhin appetitives Verhalten ausgelöst werden kann? Wie führt Zuckerwahrnehmung zu so ganz unterschiedlichen Verhaltensaspekten wie z.B. das Austrecken des Rüssels oder der appetitiven Verstärkung von Neuronen im Gehirn?Unsere ersten Beobachtungen haben gezeigt, dass eine kleine Gruppe morphologisch unterscheidbarer Wahrnehmungsneurone an den Tarsi besonders wichtig sind um appetitives Verhalten auf Sucrose auszulösen. Ich beabsichtige mit Hilfe ausgefeilter genetischer Methoden individuelle Neuronen an den Tarsi umfassend zu charakterisieren. Dafür werden wir neue transgene Fliegen generieren, die es uns erlauben werden unterschiedliche Süßrezeptoren an den Tarsi zu markieren und genetisch zu manipulieren. Damit werden wir die Funktionen einzelner Süßrezeptoren für die unterschiedlichen Verhaltensantworten auf Zucker identifizieren können. Als ersten Schritt zur Erforschung der zellulären Mechanismen die der Vermittlung der Informationen über süßen Geschmack in der Fliege zu Grunde liegen, wollen wir die den Wahrnehmungsneuronen für Zucker nachgeschalteten Nervenzellen identifizieren und deren anatomische Verknüpfungen zu höheren Komponenten des neuronalen Geschmacksnetzwerks untersuchen. Zusammengenommen werden diese Experimente einen wesentlichen Teil dazu beitragen, um eine funktionelle Karte der neuronalen Netzwerke zu erstellen auf dem das Zuckerverhalten von Drosophila basiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Hiromu Tanimoto, bis 4/2014