简介:Zoë的希尔伯特

解码蛔虫交配的遗传学

Person with long, brown hair smiling at microscope

六年级研究生Zoë的希尔伯特调查如何 C。线虫 应对环境的变化 - 而这些变化如何影响生理,基因表达和行为。

罗利mcelvery

 

六年级研究生的Zoë希尔伯特是肯定的很多事情。在三年级进行她的第一次解剖后,她确信她喜欢科学。她开始上大学前,她确信她想主要在生物学相关学科。当她完成了她最后一年在哥伦比亚大学,她确信她会马上离开东海岸毕业后。她没有预料到的,然而,爱上了剑桥的生物技术中心,适用于ag真人平台注册研究生院,以及生物化学领域的切换遗传学。

“我是ag真人平台注册的第一年计划令人难以置信的感激,因为只专秋季学期上课给我的主题我没有在大学采取的背景下,”希尔伯特说。 “我从来没有采取遗传学之前,现在我在这里的 丹尼斯·金的实验室 - 遗传学实验室“。

希尔伯特是从小就着迷进化,特别的想法,整个有机体及其蛋白响应内部和外部的压力随时间变化。她回忆说成为“痴迷”与小而看似不起眼刺鱼,之后她了解到,研究人员可以映射像额外肚子片或额外的装甲特定基因变异的物理特征的演变。

“当轮到第一年写我们国家科学基金会的建议,我们有机会工作,教员,”她回忆说,“我选择了丹尼斯,因为他已经列出的项目的想法之一是在同理的刺研究。进入它,我不知道他的工作,甚至他的模型系统什么,但我结束了之后,第二学期转加盟实验室“。

金正日实验室探讨如何蛔虫 秀丽隐杆线虫 要做出反应在他们的环境的变化 - 以及如何将这些变化不仅会影响生理和基因表达,但行为也是如此。

今天,希尔伯特是由迷恋 C。线虫 因为她曾经是与刺鱼。以最小的推动下,她很高兴背出他们的许多优点:它们是透明的,所以没有必要做解剖往里;他们是理想的研究开发和神经系统,因为科学家已经绘制在体内所有细胞和神经元的通信方式;他们正在低维护,易于保持在实验室。这样的例子不胜枚举。

但最相关的希尔伯特的事实是 - 样的动物品种最 - 的两性 C。线虫,男性和雌雄同体,往往表现不同在类似情况下,由于在基因表达的差异。采取配合,例如。

雌雄同体能够自体受精的,并能产生高达几百相同的后代在数天的时间。男性要少得多常见的,无法复制自己,而是通过与两性交配,他们可以引进一些遗传变种到他们的后代。因为男性必须为了传递他们的遗传物质找到雌雄同体,他们已经开发了一些特定的行为来找到自己的伴侣。 。而其中希尔伯特的工作进来的她让男性他们最需要的两样东西之间进行选择:食物和伴侣。

有过发现,当一个伴侣需要优先连续吃,因为年轻的蠕虫是不会做这种时候在每一个成年男子的生命。如果他被放置在美味的细菌通过自己的盘子,他逃跑了 - 不是因为他的全部,而是因为他宁愿把时间花在寻找伴侣。但是,如果他被放置在一盘食物有诱人的雌雄同体一起,他的冲动逃逸被抑制,并且他仍然足够长的时间进行交配。

这么说, C。线虫 交配并非总是如此添油加醋。研究人员明白,一个男人的行为是食品也是相关的。如果你把一个饥饿的男性对食物的盘子,他不再优先交配过喂食,并将继续在食品,而不是寻求一个伴侣。他不断地评估他的工作重点,这是由严重的情况,在手的影响, - 希尔伯特发现 - 在何时何地某些基因表达。

Several worms with glowing, green dots
C。线虫是理想的使用荧光蛋白,感谢他们的透明体研究基因表达。在这里,蠕虫表达神经元的一个子集绿色荧光蛋白。信用:Zoë的希尔伯特

希尔伯特几年前证明该男性特有的行为被称为基因控制 DAF-7,其编码的信号传导分子和在男性两个特定的神经元中被表达。 (不表达通常出现在雌雄同体)。奇怪的是,在相同的两个神经元相同的基因也被导通时,任何蠕虫 - 男性或雌雄同体 - 遇到病原体,发送“警告:消费需要您自担风险”的信号,并促使蠕虫避免伤害性的细菌。

“我们花了很多时间监控如何表达 DAF-7 在不同的食物和交配形势的变化,”希尔伯特说。 “当你饿死的男性,你抑制基因,因此也抑制逃跑的行为。”

表情似乎不仅取决于营养状态(饥饿或全部),而且环境(食品和/或配偶),性别(男性以来快递 DAF-7 不同于雌雄同体)。

“所有这些因素和信号在这一个基因融合,”希尔伯特说。 “这真的很不可思议。”

表达神经元 DAF-7 是“感觉”,而在那里信息被处理并生成的行为传统上被视为漏斗至更高的神经中心。然而,希尔伯特的数据表明该信息处理时无需从高等待指令发生在那里,直接通过基因表达的变化这些神经元内。

什么希尔伯特认定特别耐人寻味的是,蠕虫仅仅依靠一个分子途径有两种非常不同的战场形势的行为:交配,避免病原体。尽管该蠕虫在这两种情况下逃离食品,正因如此,一个基因在两个不同的设置牵连仍是一个谜。希尔伯特还在问自己, 什么好处?

她打算度过她最后一学期在ag真人平台注册进行收尾和进行后续实验从她延长工作 最近的一篇文章 在2017年1月发行 网上生活,其上她是第一作者。她筛选可能影响与否分子 DAF-7 中表达时,在化学品珩磨和信令使用神经元与彼此通信的分子。

“我想提醒准毕业生愿意和开放改变了主意,你想做的事,”她说。 “我真的很为蛋白质生物化学当我第一次来到ag真人平台注册,并真的很惊讶,当我爱上一门学科,这是从我最初的利益完全不同的下跌。”

希尔伯特适用于学术博士后岗位,她仍然设置完成她向西出的长期梦想。她知道她想结束某个地方像加州,华盛顿,或犹他州,但只有时间才能告诉我们。

图片来源:罗利mcelvery

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