Основы этологии и генетики поведения

Локомоция. Координация движений. В виду очень мелких размеров C.elegans основным методом выявления нарушений движения у него стала регистрация следов, которые червь оставляет на поверхности агара, служащего ему питательной средой. Примером мутаций, нарушающих движения, может служить roller, когда червь перемещается, переворачиваясь через головной и хвостовой концы, и bent head: при этой мутации изменена анатомия головного конца, и вместо обычных "рыскающих" движений перемещение идет по спирали. Движения червя обеспечиваются элементами брюшной нервной цепочки. Ее нейроны и их соединения хорошо описаны, известны также и эмбриональные клетки-предшественницы этих нейронов. Выделяют пять классов нейронов, которые подразделяются на два главных типа: возбудительные нейроны, инициирующие движение животного вперед или назад, и тормозные нейроны, координирующие сокращения мышц двух сторон тела.

Мутации группы Unc (uncoordinated) были одними из первых, описанными у C.elegans. Аномалии движений при неврологических мутациях очень перспективны для исследования организации движений в норме.

Фенотипически группа мутаций Unc подразделяется на 3 категории:

1. животные либо сохраняют неподвижность в покое, либо при сти муляции, которая в норме побуждает их двигаться вперед или назад, сокращаются все мышцы одновременно; такие системные мутации затрагивают функцию тормозных нейронов, в частности влияют на распределение их отростков (ипс-30); в других случаях нарушается синтез ГАМК;
2. животные не способны двигаться в одном из направлений (впе ред или назад), а при соответствующей стимуляции закручивают ся либо дорсальной, либо вентральной стороной кверху; установ лено, что в основе такого дефекта лежат аномальные связи ин тернейронов; в некоторых случаях отсутствует иннервация ряда мышц;
3. животные неспособны двигаться по прямой, не извиваясь; суще ствуют свидетельства того, что у таких мутантов аномалия затра гивает холинергические синапсы.

Реакция откладки яиц. Выход яиц из организма обеспечивают мышцы, иннервация которых идет от двух категорий нервных клеток, по-видимому, серотонинергических. Показано также, что ок-топамин эту реакцию тормозит, а его антагонист стимулирует. Описано около 40 мутаций, изменяющих процесс. При одной из них, например, нарушено собственно выведение яиц, и молодые особи вылупляются, оставаясь внутри родительского организма.

Мутации, влияющие на продолжительность жизни. Продолжительность жизни C.elegans – 18-21 день. Этот объект очень удобен для исследования молекулярно-генетических основ старения. Еще в начале работы с C.elegans была описана мутация age-1, при которой продолжительность жизни увеличивается до 34 дней.