J 2016

Cryptochrome 2 mediates directional magnetoreception in cockroaches

BAZALOVÁ, Olga; Markéta KVÍČALOVÁ; Tereza VÁLKOVÁ; Pavel SLABÝ; Přemysl BARTOŠ et. al.

Základní údaje

Originální název

Cryptochrome 2 mediates directional magnetoreception in cockroaches

Autoři

BAZALOVÁ, Olga; Markéta KVÍČALOVÁ; Tereza VÁLKOVÁ; Pavel SLABÝ; Přemysl BARTOŠ; Radek NETUŠIL; Kateřina TOMANOVÁ; Peter BRAEUNIG; How-Jing LEE; Ivo ŠAUMAN; Milena DAMULEWICZ; Jan PROVAZNIK; Richard POKORNY; David DOLEZEL a Martin VÁCHA

Vydání

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, WASHINGTON, National Academy of Sciences, 2016, 0027-8424

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30105 Physiology

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 9.661

Kód RIV

RIV/00216224:14310/16:00087833

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000369571700058

EID Scopus

2-s2.0-84958213276

Klíčová slova anglicky

magnetoreception; cryptochrome; light spectrum; locomotor activity; circadian genes

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 3. 2018 10:12, doc. RNDr. Martin Vácha, Ph.D.

Anotace

V originále

The ability to perceive geomagnetic fields (GMFs) represents a fascinating biological phenomenon. Studies on transgenic flies have provided evidence that photosensitive Cryptochromes (Cry) are involved in the response to magnetic fields (MFs). However, none of the studies tackled the problem of whether the Cry-dependent magnetosensitivity is coupled to the sole MF presence or to the direction of MF vector. In this study, we used gene silencing and a directional MF to show that mammalian-like Cry2 is necessary for a genuine directional response to periodic rotations of the GMF vector in two insect species. Longer wavelengths of light required higher photon fluxes for a detectable behavioral response, and a sharp detection border was present in the cyan/green spectral region. Both observations are consistent with involvement of the FADox, FAD(.-) and FADH(-) redox forms of flavin. The response was lost upon covering the eyes, demonstrating that the signal is perceived in the eye region. Immunohistochemical staining detected Cry2 in the hemispherical layer of laminal glia cells underneath the retina. Together, these findings identified the eye-localized Cry2 as an indispensable component and a likely photoreceptor of the directional GMF response. Our study is thus a clear step forward in deciphering the in vivo effects of GMF and supports the interaction of underlying mechanism with the visual system.

Návaznosti

GC13-11908J, projekt VaV
Název: Fyziologická a funkčně genetická analýza magnetorecepce na hmyzím modelu. (Akronym: Magnet)
Investor: Grantová agentura ČR, Fyziologická a funkčně genetická analýza magnetorecepce na hmyzím modelu.
GC206/07/J041, projekt VaV
Název: Neurální podstata magnetorecepce hmyzu.
Investor: Grantová agentura ČR, Neurální podstata magnetorecepce hmyzu