Tilbake til søkeresultatene

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Mapping the sensory processes underlying settlement and metamorphosis in a marine environment using the protochordate Ciona intestinalis.

Alternativ tittel: Kartlegging av de sensoriske prosessene som er underliggende for bosetting og metamorfose i et marint miljø ved å ta i bruk C. intestinalis.

Tildelt: kr 6,5 mill.

I løpet av livet må marine dyr ta viktige valg basert på sanseinntrykk fra miljøet i omgivelsene. Valgene omhandler, blant annet, migrasjon fra et område til et annet, lokalisering av mat og skjulested samt defensive og offensive manøvrer for å unngå rovdyr eller i jakt på byttedyr. En stor andel av det marine liv må dessuten ta en enda viktigere avgjørelse, den irreversible avgjørelsen om når og hvor de kan gjennomføre metamorfose fra larve- til voksenstadiet. Metamorfose er assosiert med drastiske endringer i fysiologi, kroppsfasong og adferd. Grunnlaget for denne avgjørelsen er basert på å sanse og vurdere valens fra et bredt spekter av sensoriske signaler i havet som dyrene må registrere og respondere på. I dette prosjektet vil vi ta i bruk Ciona intestinalis i larvestadiet, en larve med et lite nervesystem på omtrent 300 nerveceller, for å besvare en rekke spørsmål inkludert følgende: - Hvilke sensoriske stimuli fremmer eller hemmer metamorfosen til en marin larve? - Hvilke typer nerveceller og molekyler tas i bruk for å sanse slikt stimuli? - Og til slutt, hvilke handlinger må de frittsvømmende larvene utføre under og etter sansestimulans som fremmer eller hemmer bosetting og metamorfose? For å adressere spørsmålene vil vi ta i bruk en rekke teknikker som inkluderer avansert mikroskopi, dyplæringsbasert adferdsanalyse og genetikk.

In his book ‘’The Voyage of the Beagle’’ Charles Darwin notes the story of a man named Renous. He was a German naturalist who was arrested in the 1830s in San Fernando of Chile for heresy. The reason for been deemed a heretic was that he claimed he could turn a caterpillar into a butterfly! Today, it is well established that what he described was the amazing phenomenon of metamorphosis, a developmental process through which numerous animals will transform their bodies at the end of their larval life. While several aspects of the developmental and hormonomal mechanisms underlying metamorphosis have been extensively studied across species, the sensory molecules and neuronal computations that permit an organism to sense settlement cues and leverage that information in order to decide whether to enter the irreversible process of metamorphosis are still largely unknown. This lack of understanding of the neuronal substrates of such wide-spread developmental mechanism in numerous metazoans represents a major knowledge gap. Our project will use the larva of Ciona intestinalis, one of the closest living relatives to all vertebrates with the aim of answering the general question of how an animal's nervous system leverages sensory information in order to initiate the process of settlement and metamorphosis in a permissive environment that will ensure its survival. This animal has a fully mapped compact nervous system composed of only a few hundred neurons. It is transparent facilitating functional imaging and it is amenable to genome editing. By using an interdisciplinary approach combining molecular biology with computational neurobiology, high-throughput behavioral analysis and sensory stimulation coupled functional imaging of individual neurons as well as of the entire larval brain we will have an unprecedented chance to unravel the molecular and neuronal code that determines settlement decisions and initiates larval metamorphosis.

Budsjettformål:

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Finansieringskilder