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Nat Commun.:三文鱼怎样感应季节变化

  1. 三文鱼

来源:Nature Communications 2013-07-04 11:20

本期Nature Communications上发表的一项研究报告说,鱼的一个名为“血管囊”(saccus vasculosus)的器官起体内时钟的作用,检测白天长短的季节差别。 在鸟类和哺乳动物中,阳光是由眼睛捕捉的,信息被传递到松果腺的结节部,后者执行体内时钟的功能。这个腺体起一个日常起搏器的作用,让大脑知道当前是白天还是夜晚,并将短的天与长的天区分开来,从而能够对不同季节进行分辨。

本期Nature Communications上发表的一项研究报告说,鱼的一个名为“血管囊”(saccus vasculosus)的器官起体内时钟的作用,检测白天长短的季节差别。

在鸟类和哺乳动物中,阳光是由眼睛捕捉的,信息被传递到松果腺的结节部,后者执行体内时钟的功能。这个腺体起一个日常起搏器的作用,让大脑知道当前是白天还是夜晚,并将短的天与长的天区分开来,从而能够对不同季节进行分辨。由于鱼没有结节部,所以一直不清楚它们是否有一个能够充当季节传感器作用的器官。

Takashi Yosimura及其同事在用“马苏三文鱼”所做的一项研究中,通过检测“血管囊”对光周期信号(如光强度和白天长度的变化)的反应能力演示了该器官的时钟功能。他们观察了调控季节性繁殖的已知基因的表达以及与那些在眼睛中或松果腺中所发现的光受体相似的已知的光受体。他们还发现,孤立的“血管囊”会对光的变化做出反应,而且没有“血管囊”的鱼会失去它们对光的变化做出反应的能力。

生物谷推荐英文摘要:

Nature Communications     doi:10.1038/ncomms3108

The saccus vasculosus of fish is a sensor of seasonal changes in day length

Yusuke Nakane, Keisuke Ikegami, Masayuki Iigo, Hiroko Ono, Korenori Takeda, Daisuke Takahashi, Maiko Uesaka, Meita Kimijima, Ramu Hashimoto, Natsumi Arai, Takuya Suga, Katsuya Kosuge, Tomotaka Abe, Ryosuke Maeda, Takumi Senga, Noriko Amiya, Teruo Azuma, Masafumi Amano, Hideki Abe, Naoyuki Yamamoto

The pars tuberalis of the pituitary gland is the regulatory hub for seasonal reproduction in birds and mammals. Although fish also exhibit robust seasonal responses, they do not possess an anatomically distinct pars tuberalis. Here we report that the saccus vasculosus of fish is a seasonal sensor. We observe expression of key genes regulating seasonal reproduction and rhodopsin family genes in the saccus vasculosus of masu salmon. Immunohistochemical studies demonstrate that all of these genes are expressed in the coronet cells of the saccus vasculosus, suggesting the existence of a photoperiodic signalling pathway from light input to neuroendocrine output. In addition, isolated saccus vasculosus has the capacity to respond to photoperiodic signals, and its removal abolishes photoperiodic response of the gonad. Although the physiological role of the saccus vasculosus has been a mystery for several centuries, our findings indicate that the saccus vasculosus acts as a sensor of seasonal changes in day length in fish.

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