Opis projektu
Czego możemy dowiedzieć się o chorobach neurodegeneracyjnych dzięki informacjom dotyczącym płci, robaków i reakcji ucieczki
Osobniki płci męskiej i żeńskiej tego samego gatunku często różnią się od siebie nie tylko pod względem układu rozrodczego, ale także rozmiaru, umaszczenia i zachowań. Dymorfizm wywołany czynnikami środowiskowymi wiąże się także z różnicami pomiędzy płciami w procesach chorobowych, szczególnie w przypadku chorób neurologicznych. Naukowcy z finansowanego ze środków UE projektu DimorphicCiruits zgłębiają różnice pomiędzy osobnikami różnej płci dotyczące ich układu nerwowego i neurogennej reakcji ucieczki obierając nicień C. elegans za system modelowy. Jest to jedyny organizm, którego cały układ nerwowy został opisany. Znane są wszystkie 302 neurony i 56 komórek glejowych oraz ich synapsy u dorosłych osobników. Korzystając z najnowocześniejszych technik, naukowcy chcą wyjaśnić, jak płeć reguluje obwody neuronalne.
Cel
In sexually reproducing species, males and females respond to environmental sensory cues and transform the input into sexually dimorphic traits. These dimorphisms are the basis for sex-biased phenotypes in many neurological diseases. Yet, complete understanding of the underlying mechanism is still missing. How does the sexual identity impose molecular changes to individual neurons and circuits? What are the sex-specific synaptic changes that occur during development in these circuits? We recently demonstrated a sexually dimorphic dimension of neuronal connectivity: neurons belonging to a shared nervous system rewire in a sex-specific manner to generate sexually dimorphic behaviors. New findings from our lab further reveal a significant difference in the way the two sexes in the nematode C. elegans respond to aversive stimuli. These dimorphic responses are mediated via sex-shared circuits that receive similar environmental input, yet respond differently.
Building on our exciting preliminary results, we seek to elucidate how genetic sex modulates neuronal function, neural circuit dynamics and behavior during development. This proposal will pursue three complementary objectives: (i) Map the repertoire of sexually dimorphic avoidance behaviors; (ii) Study the synaptic basis for the development of sexually dimorphic circuits; and (iii) Elucidate the molecular basis of sexually dimorphic neuronal circuits. These mechanisms can only be currently resolved in C. elegans, where the entire connectome of the nervous system for both sexes has been mapped. Using cutting-edge optogenetics, calcium imaging, activity-dependent trans-synaptic labeling, genetic screens and single-cell transcriptome analysis we will shed light on the elusive connection between genes, circuits and behavior. Understanding how genetic sex modulates neuronal circuits will aid in the development of novel gender-specific therapies.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
7610001 Rehovot
Izrael