см.Рисунки статье: Fig.1 – Fig.3 SUPPLEMENT к статье: Материалы и методы, Рисунки S1 – S5

Умственная отсталость у человека м.б. обусловлена многими факторами, включая мутации одиночных генов. Многие из этих генов имеют ортологи у Drosophila melanogaster и Didelot с соавт. показали, что один из них является критическим для формирования долговременной памяти.

Tequila (TEQ) является сериновой протеазой (serine protease) у дрозофилы и ортологом нейротрипсина (neurotrypsin) человека. Мутации нейротрипсина могут приводить к «несиндромальной» умственной отсталости (когда не наблюдают никаких очевидных дефектов в невральном развитии и никаких других симптомов). Именно поэтому авторы попытались ответить на вопрос о том, вовлечен ли TEQ в долговременную память у дрозофилы.

Тип тестированной ими ассоциативной памяти называется «избегание запаха» (odour avoidance). Мушки неоднократно подвергались действию двух запахов. Один запах всегда сопровождался электрическим шоком и, т.о., мушки обучались избегать его. Неоднократные сессии тренировок с перерывами между ними вели к формированию долгосрочной памяти, требующей белкового синтеза. А непрерывный «многократный тренинг» вел к формированию памяти, которая не требовала синтеза новых белков.

Дрозофилы, несущие мутацию в teq гене, которая снижала экспрессию TEQ, обнаружили сниженную способность формирования долгосрочной памяти, хотя эта же их способности после многократного тренинга была нормальной. Тесты на краткосрочную память также не выявили отклонений. Такой дефектный паттерн памяти также встречается у мух, у которых была использована РНК интерференция для поддержания подавления экспрессии teq в грибовидных телах (отдел головного мозга насекомых), который играет важную роль в обонятельном обучении и памяти.

Но эти результаты ничего не говорят о том, являются ли эффекты TEQ мутации результатом дефектов процесса формирования памяти у взрослого организма или результатом аномального развития нервной системы. Для выяснения этого вопроса авторы использовали индуцибельную систему для включения или выключения teq экспрессии в грибовидных телах в определенное время. Когда teq экспрессия была подавлена в грибовидных телах взрослых мух, у них развивался дефект долговременной памяти, который восстанавливался при возобновлении экспрессии teq.

Эти данные в совокупности с данными о том, что teq mRNA апрегулируется в грибовидных телах после тренинга на долгосрочную память, поддерживают гипотезу о том, что TEQ играет ключевую роль в формировании долговременной памяти у дрозофилы. Возможно, что у человека нейротрипсин играет сходную роль, однако для подтверждения этого необходимы дальнейшие исследования.