Profiluri geometrice nutriționale ale expresiei insulinei IGF la Drosophila melanogaster
Departamentul de afiliere pentru biologie moleculară, biologie celulară și biochimie, Providence, RI, Universitatea Brown, Statele Unite ale Americii
Departamentul de Biologie Moleculară, Biologie Celulară și Biochimie, Providence, RI, Universitatea Brown, Statele Unite ale Americii, Departamentul de Ecologie și Biologie Evolutivă, Providence, RI, Universitatea Brown, Statele Unite ale Americii
Cifre
Abstract
Citare: Post S, Tatar M (2016) Profiluri geometrice nutriționale ale expresiei insulinei/IGF în Drosophila melanogaster. PLOS ONE 11 (5): e0155628. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155628
Editor: Kyung-Jin Min, Universitatea Inha, REPUBLICA COREA
Primit: 22 decembrie 2015; Admis: 1 mai 2016; Publicat: 12 mai 2016
Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.
Finanțarea: Autorii nu au primit fonduri specifice pentru această lucrare.
Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.
Introducere
Semnalizarea insulinei/factorului de creștere asemănător insulinei (IIS) în musca fructelor Drosophila melanogaster este mediată de opt peptide insulinoase Drosophila (dilps) care semnalizează printr-un INR al receptorului tirozin kinazei comun (receptor insulină/IGF). Dilps și InR sunt omologi insulinei, factorului de creștere asemănător insulinei și receptorilor lor respectivi la mamifere [1]. INR activat de ligand interacționează cu substratul receptorului de insulină IRS (chico, omolog al IRS1-4 uman) pentru a iniția semnalizarea canonică PI3K și Akt și, ulterior, reprima factorul de transcripție a furcii dFOXO [2]. Cele opt dilpuri sunt exprimate în mod diferit de-a lungul ciclului de viață, al dezvoltării și al țesuturilor [1,3]. ARN mesager al dilp1, dilp2, dilp3 și dilp5 sunt exprimate predominant în celule neurosecretorii mediane (MNC; celule producătoare de insulină, IPC) ale creierului adult. ARNm Dilp5 este produs și în foliculii ovarieni adulți și în tubulii renali, în timp ce dilp3 este exprimat în intestinul mediu [1,4,5]. ARNm Dilp6 este produs în corpul adulților și larvelor, un țesut cu funcții adipoase și asemănătoare ficatului [6,7]. Dilp4 este exprimat în embrion mezoderm [3]. Dilp7 este exprimat în sistemul nervos central larv și adult [3], iar dilp8 a fost observat în timpul dezvoltării pupale [8,9].
Muștele mutante pentru loci dilp specifici au fost utilizate pentru a explora creșterea și funcțiile metabolice ale acestora, deși interpretarea rezultatelor este complicată de creșterea sau scăderea compensatorie a diferitelor dilpuri atunci când un locus este mutat. Se deduce că peptida DILP2 modulează carbohidrații circulanți, deoarece mutanții dilp2 au zahăr hemolimfă crescut [10]. Un fenotip similar a fost raportat de la muște unde MNC-urile au fost ablate și salvarea a fost realizată ulterior prin expresia exogenă a dilp2 [11]. Dilp2 a fost în special asociat cu reglarea longevității. ARNm și peptida Dilp2 sunt reduse în manipulările genetice care extind durata de viață a adulților [7,12], iar durata de viață este extinsă la adulții mutanți dilp2 [10]. Dacă dilp2 controlează direct aceste fenotipuri rămâne oarecum incert, deoarece mutația dilp2 crește simultan expresia dilp3 și dilp5 [10,13]. Muștele mutante cărora le lipsește dilp2, dilp3 și dilp5 împiedică împreună această expresie compensatorie: mutanții homozigoti nu mai prezintă o durată de viață extinsă, deși animalele heterozigote au o durată de viață ușoară [10].