从果蝇到乌贼,未知最精彩专访研究神

编者按

本栏目旨在与脑科学相关的科研人员以及产业界人士深入交流，直击科研和生产一线，帮助大家更好的了解脑科学现状和未来发展动态。

嘉宾介绍

本期采访，我们非常荣幸邀请到一位在我眼中大神级的人物。他本科毕业于北京大学生物学专业，师从大名鼎鼎的钟毅老师，之后在美国华盛顿大学取得神经科学博士学位。目前正在德国马普所的脑科学中心从事博士后研究。在博士研究期间，他以果蝇为模式生物，取得了很多不错的成果，以第一作者身份在Science、Neuron等顶级期刊上发表过学术论文。不过，现在的他又选择了一种很新鲜的模式生物：乌贼！今天我们就来和他一起聊聊果蝇、乌贼，以及有关科研生活里有趣的事儿。让我们欢迎梁希同童鞋！

不断挑战未知的科研之路

主持人：其实我和希同同学算是多年的网友了。那时我们都是做果蝇的，因为圈子并不大，所以在写科普文的作者群里认识了。既然这次有幸采访到希同，不如我们就从果蝇开始聊起。

主持人：可以为大家介绍一下你本人在果蝇研究中的成果吗？

图1.《Time,Love,andMemory》

嘉宾：在之前大概7年的时间里，我主要研究果蝇行为背后的一些神经和分子的机制。果蝇神经行为学的创始人SeymourBenzer的传记的题目叫做《Time,Love,andMemory》指的是他开创性用果蝇来研究基因如何控制三种行为：昼夜节律，求偶行为，和学习记忆。这三个方向后来也成为这个领域最重要的分支，这三种行为我也都研究过，所以我就依次来展开。

最初在本科的时候，我在钟毅老师的实验室研究果蝇的学习和记忆。当时我们就研究一个蛋白如何参与把短时记忆转化成长时记忆这个过程。我们通过研究它的一个条件反射来研究记忆。我们可以训练果蝇给它闻一种气味，然后给予电击惩罚或者食物奖励使它喜欢或者厌恶这种气味。如果进行反复训练，果蝇的记忆可以长时间存在，可持续从一天到一周的时间。然后我们开始研究不同的基因如何参与记忆的获得，储存以及消退的整个过程。我们发现有个特别基因，它只在一群特定的细胞中，并在一个特定的时间点发挥作用（在果蝇学习之后的几个小时内）。如果我们上调基因的表达，果蝇在24小时之后就会有更强的记忆，如果下调，它的24小时之后的记忆则会更弱。这个研究有趣的地方在于它体现果蝇研究的一个优势，就是我们可以通过调节一些基因在一个特定时间空间的表达来研究它在一种特定行为的功能，例如可以使用GAL4/UAS来研究它在特定空间的表达，也可以使用一些药物诱导的方法，使得他在特定的时间表达。（具体内容，请阅读这篇论文：Li,Q.*,Zhang,X.*,Hu,W.*,Liang,X.*,Zhang,F.,Wang,L.,Liu,Z.J.,Zhong,Y.().Importin-7mediatesmemoryconsolidationthroughregulationofnucleartranslocationoftraining-activatedMAPKinDrosophila.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,(11),-.）

图2.果蝇的求偶仪式

接下来我在博士第一年做了一个关于果蝇求偶行为的课题，研究一个化学受体在求偶行为中的功能。雄果蝇在追求雌果蝇的会有一套固定的求偶仪式，它会绕着雌性转圈，张开一侧翅膀作为一种奇特的舞蹈，同时它会发出在超声音频的一些歌声，然后雌性就会根据雄性的表现来判断是否要接受他，除了依靠视觉与听觉的判断，雌性也会依靠它的嗅觉去感受雄果蝇身上的气味。我们发现的受体是一个抑制性信号，也就是说雌果蝇在闻到这种气味后会不喜欢这只雄果蝇。但是当雌雄果蝇交配的时候，雌果蝇身上的一些能产生化学信号的表皮细胞也会感受这种气味，并在交配之后也开始产生这种气味。这样其他雄果蝇在一段时间内就不会追求这只雌果蝇，这可以说是精子竞争上的一个策略。（具体内容，请阅读这篇论文：Zelle,K.,Liang,X.,Ben-Shahar,Y.()Pleiotropicchemoreceptorsfacilitatethemaintenanceofsignal-receptorcouplinginpheromonal

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