Изменения экспрессии гена limk1 в дофаминергических и серотонинергических нейронах и нейронах fruitless влияют на память у Drosophila melanogaster

Авторы

  • Екатерина Сергеевна Заломаева Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН; Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена https://orcid.org/0000-0002-6005-3433
  • Екатерина Сергеевна Егозова Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН https://orcid.org/0000-0002-0055-3778
  • Александр Владимирович Журавлев Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН https://orcid.org/0000-0003-2673-4283
  • Анна Владимировна Медведева Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН https://orcid.org/0000-0001-7989-8746
  • Светлана Александровна Васильева Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена https://orcid.org/0000-0002-7785-7091
  • Екатерина Александровна Никитина Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН; Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена https://orcid.org/0000-0003-1897-8392

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-1270-2026-7-2-297-305

Ключевые слова:

limk1, Drosophila melanogaster, дофаминергические и серотонинергические нейроны, нейроны fruitless, память

Аннотация

Важную роль в формировании и сохранении памяти играет актиновый цитоскелет. Ключевым ферментом каскада ремоделирования актина является LIMK1. Изменение экспрессии гена limk1 может привести к нейрокогнитивным патологиям. Удобным модельным объектом для изучения памяти является Drosophila melanogaster. Наиболее физиологичной методикой для анализа процессов формирования и сохранения памяти у дрозофилы является методика подавления ухаживания. В реализацию процессов памяти у дрозофилы вовлечены следующие структуры мозга: антеннальные доли, протоцеребрумы, грибовидные тела и центральный комплекс. Мозг дрозофилы содержит около 140 тысяч нейронов. Среди них ведущую роль в реализации процессов памяти играют дофаминергические и серотонинергические нейроны. Также вовлечённость в процессы памяти показана для немногочисленных нейронов fruitless, которые отвечают за поведение самцов во время ухаживания. Нами изучены особенности формирования и сохранения памяти у мух линий с активацией и подавлением экспрессии гена limk1 в дофаминергических и серотонинергических нейронах, а также в нейронах fruitless. Также проанализировано, в каких структурах мозга дрозофилы, ответственных за реализацию процессов памяти, изменение экспрессии гена limk1 оказало наибольшее влияние на интенсивность флуоресценции белка.

Библиографические ссылки

Gajardo, I., Guerram, S., Campusano, J. M. (2023) Navigating like a fly: Drosophila melanogaster as a model to explore the contribution of serotonergic neurotransmission to spatial navigation. International Journal of Molecular Sciences, vol. 24, no. 5, article 4407. https://doi.org/10.3390/ijms24054407 (In English)

Johnson, O., Becnel, J., Nichols, C. D. (2011) Serotonin receptor activity is necessary for olfactory learning and memory in Drosophila melanogaster. Neuroscience, vol. 192, pp. 372–381. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2011.06.058 (In English)

Kaminskaya, A. N., Nikitina, E. A, Payalina, T. L. et al. (2012) Effect of the LIM kinase 1 isoform ratio on Drosophila melanogaster courtship behavior: A complex approach. Russian Journal of Genetics: Applied Research, vol. 2, no. 5, pp. 367–377. https://doi.org/10.1134/S2079059712050024 (In English)

Kamyshev, N. G., Iliadi, K. G., Bragina, J. V. (1999) Drosophila conditioned courtship: Two ways of testing memory. Learning & Memory, vol. 6, no. 1, pp. 1–20. https://doi.org/10.1101/lm.6.1.1 (In English)

Keleman, K., Vrontou, E., Krüttner, S. et al. (2012) Dopamine neurons modulate pheromone responses in Drosophila courtship learning. Nature, vol. 489, pp. 145–149. https://doi.org/10.1038/nature11345 (In English)

Kovaleva, T. F., Maksimova, N. S., Zhukov, I. Yu. et al. (2019) Cofilin: Molecular and cellular functions and its role in the functioning of the nervous system. Neurochemical Journal, vol. 13, no. 1, pp. 11–19. https://doi.org/10.1134/S1819712419010124 (In English)

Medvedeva, A. V., Rebrova, A. V., Zalomaeva, E. S. et al. (2022) Role of LIM kinase 1 in dopaminergic and serotonergic neurons in genome stability, learning and memory during stress response to weakening of Earth’s magnetic field in Drosophila. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, vol. 58, no. 1, pp. 35–44. https://doi.org/10.1134/S0022093022010033 (In English)

Mohammad, F., Mai, Y., Ho, J. et al. (2024) Dopamine neurons that inform Drosophila olfactory memory have distinct, acute functions driving attraction and aversion. PLoS Biology, vol. 22, no. 11, article e3002843. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002843 (In English)

Nikitina, E. A., Zalomaeva, E. S., Medvedeva, A. V. et al. (2024) The role of LIM Kinase 1 in memory processes. Neuroscience and Behavioral Physiology, vol. 54, no. 5, pp. 764–780. https://doi.org/10.1007/s11055-024-01656-0 (In English)

Redt-Clouet, C., Trannoy, S., Boulanger, A. et al. (2012) Mushroom body neuronal remodelling is necessary for short-term but not for long-term courtship memory in Drosophila. European Journal of Neuroscience, vol. 35, no. 11, pp. 1684–1691. https://doi.org/10.1111/j.1460-9568.2012.08103.x (In English)

Sitaraman, D., Zars, M., LaFerriere, H. et al. (2008) Serotonin is necessary for place memory in Drosophila. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 105, no. 14, pp. 5579–5584. https://doi.org/10.1073/PNAS.0710168105 (In English)

Yang, X., Cao, Z., Zhang, J. et al. (2018) Dendritic spine loss caused by AlCl3 is associated with inhibition of the Rac 1/cofilin signaling pathway. Environmental Pollution, vol. 243, pp. 1689–1695. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.09.145 (In English)

Zhao, X., Lenek, D., Dag, U. et al. (2018) Persistent activity in a recurrent circuit underlies courtship memory in Drosophila. Elife, vol. 7, article e31425. https://doi.org/10.7554/eLife.31425 (In English)

Zhuravlev, A. V., Nikitina, E. A., Savvateeva-Popova, E. V. (2015) Education and memory in drosophila: Physiological and genetic bases. Progress in physiological science, vol. 46, no. 1, pp. 76–92. (In Russian)

Zhuravlev, A. V., Vetrovoy, O. V., Zalomaeva, E. S. et al. (2024) Overexpression of the limk1 gene in Drosophila melanogaster can lead to suppression of courtship memory in males. Biochemistry (Moscow), vol. 89, no. 3, pp. 393–406. https://doi.org/10.1134/S0006297924030015 (In English)

Загрузки

Опубликован

31.08.2026

Выпуск

Том 7 № 2 (2026)

Раздел

Экспериментальные статьи

Лицензия

Copyright (c) 2026 Екатерина Сергеевна Заломаева, Екатерина Сергеевна Егозова, Александр Владимирович Журавлев, Анна Владимировна Медведева, Светлана Александровна Васильева, Екатерина Александровна Никитина

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Авторы предоставляют материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате в любых целях, делать ремиксы, видоизменять, и создавать новое, опираясь на этот материал в любых целях, включая коммерческие.

Данная лицензия сохраняет за автором права на статью, но разрешает другим свободно распространять, использовать и адаптировать работу при обязательном условии указания авторства. Пользователи должны предоставить корректную ссылку на оригинальную публикацию в нашем журнале, указать имена авторов и отметить факт внесения изменений (если таковые были).

Авторские права сохраняются за авторами. Лицензия CC BY 4.0 не передает права третьим лицам, а лишь предоставляет пользователям заранее данное разрешение на использование при соблюдении условия атрибуции. Любое использование будет происходить на условиях этой лицензии. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.