Maggot Bodies Sense Bright Light

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Les asticots n'ont pas besoin d'yeux pour éviter la lumière.

Une nouvelle étude révèle que les cellules sensibles à la lumière qui tapissent le corps des mouches des mouches des fruits permettent aux larves de s’éloigner de la lumière vive.

Bonne chose, car une longue exposition à une lumière intense peut tuer une mouche bébé fruit.

Les larves de mouches des fruits phophobes de la lumière ont des structures primitives de l’œil appelées organes de Bolwig qui les alertent de la luminosité. Des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco ont toutefois remarqué que les cellules du corps de la mouche semblaient également réagir à la lumière. Encore plus étrange, les larves de mouches des fruits ont été génétiquement modifiées pour que les organes de Bolwig non fonctionnels se tordent lorsque les chercheurs les ont éclairées.

Cette réaction étrange a conduit les chercheurs à découvrir des neurones spéciaux sensibles à la lumière qui tapissent la paroi du corps de la mouche de la mouche des fruits. Les découvertes étaient de la pure "sérendipité", a déclaré Yuh Nung Jan, chercheur en neurobiologie de l'UCSF.

"Les gens étudient les mouches des fruits depuis 100 ans", a déclaré Jan à WordsSideKick.com. "Pourtant, il existe cette modalité sensorielle majeure et nous ne le savions pas."

Couvre-feu

Lorsqu'un chercheur dans le laboratoire de Jan a remarqué que les cellules du corps de la mouche réagissaient à la lumière, l'équipe est partie à la recherche des cellules précisément responsables et des longueurs d'onde précises de la lumière auxquelles ces cellules répondraient. Ils ont commencé par éclairer de diverses intensités les larves de mouches des fruits, avec ou sans les organes de Bolwig. À mesure que la lumière diminuait, les asticots étaient moins vigoureux en se tortillant, surtout s'ils n'avaient pas d'organes de Bolwig. Mais à haute intensité, les asticots n'avaient pas besoin de leurs yeux primitifs: ils évitaient la lumière vive, qu'ils aient ou non les organes de Bolwig.

Les chercheurs ont également testé différentes longueurs d'onde de lumière et appris que les cellules du corps étaient les plus sensibles aux rayons bleu, violet et ultraviolet. Les cellules du corps des larves ne réagissaient ni à la lumière rouge ni à la lumière verte, et les chercheurs n’ont décelé aucune hausse de température à l’intérieur des cellules, ce qui confirme que les larves ne se sont pas contentées de reculer.

Ensuite, les chercheurs ont injecté dans la paroi du corps de la larve un produit chimique susceptible de fluorescence ou d’éclairer, en réponse au calcium, un élément important de la signalisation neuronale. Ensuite, ils ont exposé les cellules du corps à plus de lumière. Un seul type de cellule s’éclaire: un type de neurone appelé neurone d’arborisation dendritique de classe IV. Les neurones tapissent la paroi du corps comme des carreaux, presque comme les cellules à l’arrière de la rétine humaine, a déclaré Jan.

"Cela fonctionne comme une rétine, sauf que ce n'est pas une formation d'image, c'est juste une détection de lumière", a déclaré Jan.

Comment grandissent vos neurones?

Auparavant, on savait que les neurones sensibles à la lumière réagissaient à la chaleur et au wasabi, le raifort japonais qui peut brûler la bouche. Les deux sont des stimuli qui pourraient nuire aux larves en croissance, un peu comme une lumière vive, a déclaré Jan.

"Cela a du sens après coup, parce que les larves se creusent généralement la tête dans la nourriture, de sorte que leur organe de Bolwig serait réellement à l'intérieur de la nourriture. Alors, comment sauraient-ils qu'une partie de leur corps a été exposée à la lumière?", A déclaré Jan. "Ce serait un système pour leur faire savoir."

Un système similaire a été découvert dans le corps du ver rond C. elegans, qui meurt également lorsqu'il est exposé trop longtemps à la lumière.

Jan et ses collègues s'intéressent au développement des dendrites de neurones, les minuscules fragments de cellules nerveuses qui s’étendent pour communiquer avec d’autres cellules nerveuses. Les cellules de mouche des fruits sensibles à la lumière offrent une bonne occasion d'étudier ce développement car non seulement elles sont "belles morphologiquement", a déclaré Jan, il est facile d'exposer les cellules à différents niveaux de lumière pour voir comment elles réagissent et se développent.

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