Cryptochrome 2 necessary for magnetosensitivity of American cockroach P. americana

TOMANOVÁ, Kateřina, Martin VÁCHA, Olga BAZALOVÁ, Hana SEHADOVÁ, Rudolf LOESEL, Tereza VÁLKOVÁ, Markéta KVÍČALOVÁ, Přemysl BARTOŠ, Ivo ŠAUMAN and David DOLEŽEL. Cryptochrome 2 necessary for magnetosensitivity of American cockroach P. americana. In WORKSHOP ON ANIMAL PHYSIOLOGY AND IMMUNOLOGY BRNO. 2011.

Basic information

• Original name: Cryptochrome 2 necessary for magnetosensitivity of American cockroach P. americana
• Name in Czech: Kryptochrom 2 je nezbytný pro magnetosenzitivitu švába amerického - P. americana
• Authors: TOMANOVÁ, Kateřina (203 Czech Republic), Martin VÁCHA (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Olga BAZALOVÁ (203 Czech Republic), Hana SEHADOVÁ (203 Czech Republic), Rudolf LOESEL (276 Germany), Tereza VÁLKOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Markéta KVÍČALOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Přemysl BARTOŠ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Ivo ŠAUMAN (203 Czech Republic, belonging to the institution) and David DOLEŽEL (203 Czech Republic).
• Edition: WORKSHOP ON ANIMAL PHYSIOLOGY AND IMMUNOLOGY BRNO, 2011.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 30105 Physiology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/11:00050059
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords (in Czech): kryptochrom; magnetorecepce; šváb americký,
• Keywords in English: cryptochrome; magnetosensitivity; Periplaneta americana
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

There are many new insights about how the animal sense for geomagnetic field might work – whether based on magnetic particles in tissues or on light perception in visual pathway - but the exact mechanism of reception and transmission has not yet been clarified. In our work, we addressed the question of the role of Cryptochrome in compass sense of insects. Cryptochromes (CRYs) are molecules found in retina both vertebrates and invertebrates - among other things directly involved in controlling of circadian rhythms. In our tests, we worked with a cockroach Periplaneta americana which has the only vertebrate-like type of cryptochrom, CRY2. We combined molecular genetic approaches (RNAi gene silencing) with a behavioral assay (studying movement activity of cockroaches in changing magnetic field). Cockroaches were injected with CRY dsRNA and, 15 days later, they underwent an assay. Treated animals not only lost their circadian rhythmicity, but they were not able to perceive the magnetic field changes. The results give further evidence that in cockroaches, the Cryptochrom 2 is the key molecule involved in light-based magnetosensitivity.

Abstract (in Czech)

V současné době se objevuje stále více poznatků o tom, jak u živočichů funguje magnetorecpece, nicméně přesný mechanismus vnímání a přenosu stále nalezen nebyl - a to jak v případě magnetorecepce založené na přítomnosti magnetických partikulí, tak i v případě magnetorecepce spřažené se zrakovou drahou. V naší práci řešíme otázku úlohy kryptochromu v kompasovém smyslu hmyzu. Kryptchromy (CRYs) jsou molekuly obsažené v sítnici obratlovců i bezobratlých a mimojiné jsou úzce spjaty s kontrolou cirkadiánních rytmů. V našich testech jsme pracovali se švábem americkým (Periplaneta americana), u kterého se vyskytuje pouze kryptochrom obratlovčího typu, CRY 2. Kombinovali jsme molekulárně-genetické přístupy (RNAi silencing) s behaviorálními testy (studium pohybové aktivity v měnícím se magnetickém poli). Švábi byli injektováni CRY dsRNA a po 15 dnech podstoupili test. Ovlivněná zvířata nejen že ztratila své cirkadiánní rytmy, ale také nebyla schopna zaznamenat změny magnetického pole. Výsledky poskytují další důkazy toho, že alesoň u švábů je klíčovou molekulou účastnou v procesu vnímání magnetického pole kryptochrom 2.

Links

• GC206/07/J041, research and development project: Name: Neurální podstata magnetorecepce hmyzu.

Investor: Czech Science Foundation, Towards the neuronal basis of insect magnetoreception

• MSM0021622416, plan (intention): Name: Diverzita biotických společenstev a populací: kauzální analýza variability v prostoru a čase

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Diversity of Biotic Communities and Populations: Causal Analysis of variation in space and time