Пов’язування поживних речовин із ростом через позитивну петлю зворотного зв’язку

Ребекка А.С. Палу

1 Кафедра генетики людини Медичного факультету університету штату Юта, Солт-Лейк-Сіті, UT 84112, США

Карл С. Туммель

1 Кафедра генетики людини Медичного факультету університету штату Юта, Солт-Лейк-Сіті, UT 84112, США

Анотація

У цьому випуску "Розвивальна клітина" Окамото та Нісімура (2015) виявляють петлю позитивного зворотного зв'язку між нейрональними клітинами, яка підтримує передачу сигналів та ріст інсуліну в обмежених харчових умовах.

Окамото та Нішимура (2015) вперше підтвердили, що експресія dilp5 пригнічується голодом, і виявили, що годування тварин багатим раціоном - або таким, що містить переважно амінокислоти, але не ліпіди або вуглеводи - достатньо для відновлення експресії dilp5. Крім того, хоча мутанти dilp5 демонструють відносно нормальний ріст личинок на багатих середовищах, вони зменшують ріст при підтримці в умовах, обмежених поживними речовинами. Разом з іншими експериментами ці результати піднімають інтригуючу модель того, що регуляція поживних речовин експресії dilp5 необхідна для підтримки росту личинок за неоптимальних дієтичних умов. Більше того, автори показують, що порушення шляху виявлення амінокислот TOR в МПК не впливає на експресію dilp5, вказуючи на те, що інші клітини повинні відчувати похідні амінокислоти, щоб контролювати продукцію dilp5. Ці спостереження спонукали авторів провести детальне вивчення регуляції dilp5 і призвели до відкриття віддаленої системи сигналізації, яка підтримує Dilp5 у відповідь на дієтичні сигнали (рис. 1).

язування

Циркулюючі Dilps разом із дієтичними амінокислотами сприяють виробленню Dilp6 поверхневими гліальними клітинами. Цей ліганд активує InR на поверхні холінергічних нейронів, у безпосередній близькості від глії та МПК. IIS в холінергічних нейронах призводить до секреції Jeb, яка активує рецептор Alk на МПК. Нижча активація сигнального шляху PI3K/AKT призводить до фосфорилювання та ядерного виключення Foxo. За відсутності IIS ядерний Foxo негативно регулює фактори транскрипції Ey та Dac для придушення експресії dilp5. Виведені з МПК краплі виділяються в гемолімфу через проекції в систему кровообігу (представлені відкритою стрілкою), завершуючи цикл позитивного зворотного зв'язку.