5-HT及其受体调控果蝇求偶与取食行为的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）

5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-ht），又称血清素（serotonin），是一种生物胺，广泛存在于动物中枢神经系统（central nervous system，cns）、外周神经系统乃至胃肠道（gastrointestinal tract）中。5-ht属于单胺，其生物合成的前体是色氨酸，并由色氨酸羟化酶（tryptophan hydroxylase，trh），色氨酸-苯丙氨酸羟化酶（tryptophan-phenylalanine hydroxylase，tph）和5-羟色氨酸脱羧酶（aromatic l-amino acid decarboxylase，aadc）经过两步催化反应合成（fitzpatrick, 1999）。其中，trh是5-ht合成过程的限速酶，trh的活力直接影响生物神经系统中5-ht的水平，因而可作为研究5-ht作用方式的分子靶标（coleman, et al., 2005）。5-ht可作为神经递质、神经调质和神经激素，通过结合特定的受体，调控包括运动、情绪、睡眠、学习和记忆等生理和行为过程（blenau, 2005; blenau, et al., 2001）。

5-ht主要通过结合特异性的5-ht受体（5-htrs）来发挥作用。根据5-htrs基因序列同源性、基因的分布、与第二信使的偶联通路以及药理学性质等，可将5-htrs分为7个亚家族，共14种受体类型，分别为5-ht₁（5-ht_{1a/1b/1d/1e/1f}），5-ht₂（5-ht_2a/2b/2c），5-ht₃，5-ht₄，5-ht₅（5-ht_5a/5b），5-ht₆和5-ht₇。目前，在果蝇体内主要克隆得到5-ht1a、5-ht1b、5-ht2a、5-ht2b、5-ht7受体的全长基因（gasque et al., 2013; colas et al., 1995; saudou et al., 1992; witz et al., 1990），它们分别与脊椎动物的5-ht1、5-ht2、5-ht7直系同源（blenau et al., 2011）。除5-ht₃受体为配体门控离子通道（ligand-gated ion channels）外，其他5-htrs均属于g-蛋白偶联受体（g-protein coupled receptors, gpcrs）（gerhardt et al., 1997; rosenbaum et al., 2009; hen, 1992; hannon et al. 2008）。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

1 研究目标

本课题拟运用果蝇遗传学与行为学研究手段，分别操控果蝇神经系统中的5种5-htrs，以研究其对果蝇取食与求偶行为的影响，从而解答5-ht是通过何种5-htrs来分别调控果蝇的取食与求偶行为的。

3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

1 研究方法

1.1 果蝇求偶行为评估

4. 研究创新点

特色或创新之处

1. 采用录像的方法记录果蝇求偶行为，通量大，效率高，且便于保存和统计

2. 在果蝇取食行为的研究中，采用肉眼评估取食量的方法，相比较毛细管法和染料-吸光度法，更加简单易操作，且不需要任何特殊的实验设备就可完成

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

1 项目研究计划及预期进展

2016.07-2016.08 查阅文献、确定实验方案与方法