ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΙ Με βάση τη ροδοψίνη Σύνθετοι οφθαλμοί Απλοί οφθαλμοί Δομές Hofbauer-Buchner ΕΚΦΡΑΖΟΜΕΝΟΙ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ κρυπτόχρωμα.

Παρουσίαση με θέμα: "ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΙ Με βάση τη ροδοψίνη Σύνθετοι οφθαλμοί Απλοί οφθαλμοί Δομές Hofbauer-Buchner ΕΚΦΡΑΖΟΜΕΝΟΙ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ κρυπτόχρωμα."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1

2

3 ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΙ Με βάση τη ροδοψίνη Σύνθετοι οφθαλμοί Απλοί οφθαλμοί Δομές Hofbauer-Buchner ΕΚΦΡΑΖΟΜΕΝΟΙ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ κρυπτόχρωμα

4  Ανήκει στην ομάδα των φλαβοπρωτεϊνών  Είναι ευαίσθητο στα μπλε μήκη κύματος  Δύο γονίδια Cry1 και Cry2 κωδικοποιούν τις αντίστοιχες πρωτεΐνες

5

6 Συντηρημένες περιοχές σε διάφορα είδη

7  Παρόμοια δομή με φωτολυάση

8 Καθοριστικός ρόλος στη ρύθμιση των κιρκάδιων ρυθμών φυτών και ζώων

9

10 Λειτουργούν ως αισθητήρες των μαγνητικών πεδίων

11

12

13 1. Η ταχεία αύξηση του δυναμικού ενέργειας προς την ουδό πυροδότησης είναι ανεξάρτητη από τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς 2. Απουσία CRY έλλειψη ανταπόκρισης στο φως 3. Έκτοπη έκφραση του CRY μεταβάλλει την ευαισθησία των νευρώνων 4. Σύζευξη CRY-καναλιών Κ + μέσω οξειδοαναγωγικής αντίδρασης 5. Ταχεία αλλαγή του RMP σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φωτός/σκοταδιού

14 Τονική διέγερση με λευκό φως και άμεση διέγερση με μπλε φως

15 Η συχνότητα διέγερσης σε φως/σκοτάδι ποικίλλει ανάλογα με την ένταση του φωτός. Οι λανθασμένες μπάρες οφείλονται στο SEM

16 γενετική εκτομή όλων των εξωτερικών φωτοϋποδοχέων με βάση την οψίνη. Δεν είχε καμία επίδραση στην ανταπόκριση των νευρώνων στο φως. Γενετική εκτομή όλων των εξωτερικών φωτοϋποδοχέων με βάση την οψίνη. Δεν είχε καμία επίδραση στην ανταπόκριση των νευρώνων στο φως.

17 Αντιπροσωπευτικές καταγραφές της ανταπόκρισης των νευρώνων στα διάφορα μήκη κύματος

18 φασματικά προφίλ της ανταπόκρισης στο φως ανάμεσα στις φυσιολογικές και τις gl60j είναι αμελητέες ενώ είναι σημαντικές αναφορικά με τις CRYb. φασματικά προφίλ της ανταπόκρισης στο φως ανάμεσα στις φυσιολογικές και τις gl60j είναι αμελητέες ενώ είναι σημαντικές αναφορικά με τις CRYb.

19 1. Η ταχεία αύξηση του δυναμικού ενέργειας προς την ουδό πυροδότησης είναι ανεξάρτητη από τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς 2. Απουσία CRY έλλειψη ανταπόκρισης στο φως 3. Έκτοπη έκφραση του CRY μεταβάλλει την ευαισθησία των νευρώνων 4. Σύζευξη CRY-καναλιών Κ + μέσω οξειδοαναγωγικής αντίδρασης 5. Ταχεία αλλαγή του RMP σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φωτός/σκοταδιού

20  Η ταχεία αύξηση του δυναμικού ενέργειας προς την ουδό πυροδότησης είναι ανεξάρτητη από τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς

21 Αντιπροσωπευτικές μετρήσεις σε μύγες με έλλειψη του γονιδίου cry και σε νευρώνες που έχει γίνει γενετική διάσωση του cry

22 Απεικόνιση ανταπόκρισης σε διαδοχικούς κύκλους φωτεινών/σκοτεινών συνθηκών

23 1. Η ταχεία αύξηση του δυναμικού ενέργειας προς την ουδό πυροδότησης είναι ανεξάρτητη από τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς 2. Απουσία CRY έλλειψη ανταπόκρισης στο φως 3. Έκτοπη έκφραση του CRY μεταβάλλει την ευαισθησία των νευρώνων 4. Σύζευξη CRY-καναλιών Κ + μέσω οξειδοαναγωγικής αντίδρασης 5. Ταχεία αλλαγή του RMP σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φωτός/σκοταδιού

24  Απουσία CRY έλλειψη ανταπόκρισης στο φως

25  CRY  παρέχει ανταπόκριση στο φως σε εγγενώς αδρανείς νευρώνες  ΔΕΙΓΜΑ  οσφρητικοί νευρώνες

26 Αντίδραση των τροποποιημένων νευρώνων σε διαδοχικούς κύκλους έντονου μπλε φωτός

27 Φασματικό προφίλ οσφρητικών νευρώνων ΔΕΞΙΑ : τροποποιημένοι νευρώνες με έκφραση CRY ΑΡΙΣΤΕΡΑ : φυσιολογικοί οσφρητικοί νευρώνες

28 1. Η ταχεία αύξηση του δυναμικού ενέργειας προς την ουδό πυροδότησης είναι ανεξάρτητη από τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς 2. Απουσία CRY έλλειψη ανταπόκρισης στο φως 3. Έκτοπη έκφραση του CRY μεταβάλλει την ευαισθησία των νευρώνων 4. Σύζευξη CRY-καναλιών Κ + μέσω οξειδοαναγωγικής αντίδρασης 5. Ταχεία αλλαγή του RMP σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φωτός/σκοταδιού

29  Έκτοπη έκφραση του CRY μεταβάλλει την ευαισθησία των νευρώνων

30 Είναι απαραίτητη η φωτοεξαρτώμενη αλληλεπίδραση CRY-TIM για το μηχανισμό που μελετάμε;

31 ΠΑΝΩ: μύγες με έλλειψη ΤΙΜ ΚΑΤΩ: μύγες με CRY m

32

33  Έντομα  CRY 2  αποτελεί ισχυρό μεταγραφικό ρυθμιστή, αλλά δεν έχει ευαισθησία στο φως Q. Yuan et al Insect cryptochromes: Gene duplication and loss define diverse ways to construct insect circadian clocks. Mol. Biol. Evol. 24, 948 (2007).

34 CRY1 και CRY2 από έντομα

35

36  ΑΡΑ, απαιτείται CRY που είναι φωτοευαίσθητο αλλά όχι μεταγραφικό ενεργό

37 Σημειακή μετάλλαξη αποσταθεροποιεί το σημείο σύνδεσης της χρωμοφόρου φλαβίνης R. Stanewsky et al The cryb mutation identifies cryptochrome as a circadian photoreceptor inDrosophila. Cell 95, 681 (1998).

38  Οξεία αναστολή της οξειδοαναγωγικής αντίδρασης της φλαβίνης θα μπλόκαρε την αντίδραση των νευρώνων στο φως;

39 DPI: diphenyleneiodonium chloride Αναστολέας φλαβίνης

40 Επίδραση DPI στους νευρώνες δείχνει την απουσία των μη ειδικών μεταβολικών επιδράσεων της πυροδότησης

41 ΤΤΧ: τετραδοτοξίνη ( αναστολέας καναλιών νατρίου) Κ + block: κοκτέιλ αναστολέων καναλιών καλίου Αποδεικνύεται ότι η διαμόρφωση των καναλιών καλίου επηρεάζει την ανταπόκριση των νευρώνων

42 1. Η ταχεία αύξηση του δυναμικού ενέργειας προς την ουδό πυροδότησης είναι ανεξάρτητη από τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς 2. Απουσία CRY έλλειψη ανταπόκρισης στο φως 3. Έκτοπη έκφραση του CRY μεταβάλλει την ευαισθησία των νευρώνων 4. Σύζευξη CRY-καναλιών Κ + μέσω οξειδοαναγωγικής αντίδρασης 5. Ταχεία αλλαγή του RMP σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φωτός/σκοταδιού

43  Σύζευξη CRY-καναλιών Κ + μέσω οξειδοαναγωγικής αντίδρασης

44 Τάση περισσότερων δυναμικών ενέργειας στο φως χωρίς δυνατότητα αναγωγής σε κλίμακα ms 1s πριν και 1s μετά το φως

45 φιλτράρισμα θορυβού από μεμονωμένες εγγραφές και δίνει ένα καθαρό πλαίσιο εγγραφών

46 Μεμονωμένες εγγραφές από Α και Β Αύξηση του RMP Αδυναμία μέτρησης FF

47 1. Η ταχεία αύξηση του δυναμικού ενέργειας προς την ουδό πυροδότησης είναι ανεξάρτητη από τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς 2. Απουσία CRY έλλειψη ανταπόκρισης στο φως 3. Έκτοπη έκφραση του CRY μεταβάλλει την ευαισθησία των νευρώνων 4. Σύζευξη CRY-καναλιών Κ + μέσω οξειδοαναγωγικής αντίδρασης 5. Ταχεία αλλαγή του RMP σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φωτός/σκοταδιού

48  Ταχεία αλλαγή του RMP σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φωτός/σκοταδιού

49  Ο οπτικός λοβός περιέχει πλήθος συνάψεων και δεν είναι απίθανο να υπάρχει συνέργια με εξωτερικούς φωτοϋποδοχείς αναφορικά με το FF  Μεγαλύτερο κατώφλι ουδούς πυροδότησης μη διέγερση κυττάρων που σχετίζονται με την δημιουργία εικόνας

50  To κρυπτόχρωμα είναι φωτοϋποδοχέας  Προκαλεί τη διέγερση των νευρώνων ύστερα από έκθεση στο φως  Δε σχετίζεται με τους κλασσικούς φωτοϋποδοχείς  Δε σχετίζεται με τη ρύθμιση του κιρκάδιου ρολογιού

51