Research press release


Nature Neuroscience

Sensing sustained environmental threats

線虫C. elegansは、環境中の酸素濃度に応じた行動をとる。それにかかわる機構が、今週のNature Neuroscience誌電子版に発表された研究で述べられている。この結果は、動物が持続性の防御行動を起こす仕組みを知るための重要な一歩を表している。 生物はみな、環境から次々とくり出される情報を処理しなければならない。そのため感覚系は、そのうちの一番多い刺激にのみ短く反応したり、一部についてはすばやく無視したりする適応機構を進化させてきた。一方、ある程度の有害な刺激に対しては長期に注意力を持続しなければならないが、その持続性応答をなしとげる機構について完全にはわかっていない。 野生のC. elegansはきわめて低い濃度から非常に高い濃度に及ぶ酸素にさらされているらしい。酸素濃度が高くなったり低くなったりすると、線虫は速度や方向を変えたり、他の線虫と密集して集団で酸素濃度を下げたりする。Mario De Bonoらは、線虫のもつ、「持続性」感覚器と呼ばれ酸素濃度に間断なく応答する酸素感受性ニューロンを研究した。De Bonoは一連の遺伝学的手法を用いて、これらニューロンが持続性信号を生成するのに要する分子機構を解明し、この信号が下流の別のニューロンにどのように伝わり、短期あるいは長期行動を誘発するかを特定した。

The mechanisms that mediate the behavior of the worm C. elegans in response to environmental oxygen concentration are described in a study published online this week in Nature Neuroscience. These results represent an important step in our understanding of how animals implement persistent defense behaviors. All organisms have to deal with a barrage of environmental information. Sensory systems have therefore evolved adaptive mechanisms that allow them to only react briefly to most stimuli, or rapidly ignore some of them. However, certain harmful stimuli have to hold our attention for a prolonged period of time, but the mechanisms that mediate this sustained response are not fully understood. In the wild, C. elegans is likely exposed to oxygen concentrations varying from very low to very high levels. When exposed to higher or lower oxygen concentrations, the worm responds by changing speed or direction, or by aggregating with other worms to collectively reduce oxygen concentrations. Mario De Bono and colleagues studied the oxygen-sensing neurons of the worm, called ‘tonic’ sensors, that respond continuously during oxygen exposure. Using a set of genetic tools, the scientists worked out the molecular mechanisms in these neurons that are required to generate these tonic signals, and determined how these signals are transformed in different downstream neurons to elicit short and long-term behaviors.

doi: 10.1038/nn.3061

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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