Proper selection of new moving direction after external mechanical stimulation is essential for animals to avoid danger (i.e. predators), and thus is vital for survival. This process involves sensory inputs, central processing and motor outputs. Recent studies have made considerable progress in identifying mechanosensory neurons and mechanosensation receptor proteins. The molecular and cellular mechanisms that convert mechanosensation into proper navigation decision, however, remain largely undefined. In this study, I investigate the control of navigation decision in Drosophila. In response to gentle touch at the anterior segments, Drosophila larvae can re-orientate and select a new direction for forward movement. The extent of the change in moving direction is dependent on the intensity of tactile stimuli. Sensation of gentle touch requires chordotonal organs and class IV da neurons. Genetic analysis indicates a key role for the immunoglobulin (Ig) superfamily protein Turtle (Tutl) to regulate touch-initiated navigation decision. Tutl is required specifically in post-mitotic neurons at larval stage after the completion of embryonic development. Circuit breaking analysis identified a small subset of Tutl-positive neurons that are involved in modulating touch-initiated navigation decision. / Le choix d'une nouvelle direction de locomotion suite a une stimulation mécanique externe est un comportement animal de défense qui est essentiel pour éviter un danger (tel que prédateur), et ainsi est vital pour la survie. Ce mécanisme met en jeu une information sensorielle, le traitement de cette information au niveau central et enfin, la production d'effets moteurs. Des études récentes ont permis de progresser considérablement dans l'identification des neurones mécano-sensoriels et des protéines dites mécanorécepteurs. Cependant, les mécanismes moléculaires et cellulaires qui à partir d'un stimulus mécanique sensoriel génèrent un choix de navigation approprié restent vagues. Dans cette étude, nous nous intéressons aux mécanismes qui régulent la navigation chez la Drosophile. En réponse à un stimulus tactile léger appliqué au niveau des segments antérieurs, la larve de Drosophile peut se réorienter et avancer selon une nouvelle direction. L'amplitude de cette réorientation dépend de l'intensité du stimulus. La sensibilité au stimulus tactile requiert les organes chordotonaux et les neurones da de classe IV. Nos analyses génétiques suggèrent que la protéine Turtle, qui appartient à la superfamille des immunoglobulines, joue un rôle clef dans la décision à se réorienter suite à un stimulus tactile. Turtle est spécifiquement requise après le développement embryonnaire dans les neurones post-mitotiques de stade larvaire. Enfin, nos analyses pour décortiquer les circuits nous ont permis d'identifier un sous-type de neurones qui expriment Turtle et qui sont impliqués dans la modulation du choix de la direction de navigation initié par un stimulus tactile.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.110655 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Zhou, Yating |
| Contributors | Yong Rao (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Biology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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