EAG channels expressed in microvillar photoreceptors are unsuited to diurnal vision
Notice bibliographique
Résumé
Key points The principles underlying the evolutionary selection of ion channels for expression in sensory neurons are unclear. Photoreceptor depolarization in the diurnal Drosophila melanogaster is predominantly provided by light‐activated transient receptor potential (TRP) channels, whereas repolarization is mediated by sustained voltage‐gated K+ channels of the Shab family. In the present study, we show that phototransduction in the nocturnal cockroach Periplaneta americana is predominantly mediated by TRP‐like channels, whereas membrane repolarization is based on EAG channels. Although bright light stimulates Shab channels in Drosophila, further restricting depolarization and improving membrane bandwidth, it strongly suppresses EAG conductance in Periplaneta. This light‐dependent inhibition (LDI) is caused by calcium and is abolished by chelating intracellular calcium or suppressing eag gene expression. LDI increases membrane resistance, augments gain and reduces the signalling bandwidth. This makes EAG unsuitable for light response conditioning during the day and might have resulted in the evolutionary replacement of EAG by other delayed rectifiers in diurnal insects. Abstract The principles underlying evolutionary selection of ion channels for expression in sensory neurons are unclear. Among species possessing microvillar photoreceptors, the major ionic conductances have only been identified in Drosophila melanogaster. In Drosophila, depolarization is provided by light‐activated transient receptor potential (TRP) channels with a minor contribution from TRP‐like (TRPL) channels, whereas repolarization is mediated by sustained voltage‐gated K+ (Kv) channels of the Shab family. Bright light stimulates Shab channels, further restricting depolarization and improving membrane bandwidth. In the present study, data obtained using a combination of electrophysiological, pharmacological and molecular knockdown techniques strongly suggest that in photoreceptors of the nocturnal cockroach Periplaneta americana the major excitatory channel is TRPL, whereas the predominant delayed rectifier is EAG, a ubiquitous but enigmatic Kv channel. By contrast to the diurnal Drosophila, bright light strongly suppresses EAG conductance in Periplaneta. This light‐dependent inhibition (LDI) is caused by calcium entering the cytosol and is amplified following inhibition of calcium extrusion, and it can also be abolished by chelating intracellular calcium or suppressing eag gene expression by RNA interference. LDI increases membrane resistance, augments gain and reduces the signalling bandwidth, impairing information transfer. LDI is also observed in the nocturnal cricket Gryllus integer, whereas, in the diurnal water strider Gerris lacustris, the delayed rectifier is up‐regulated by light. Although LDI is not expected to reduce delayed rectifier current in the normal illumination environment of nocturnal cockroaches and crickets, it makes EAG unsuitable for light response conditioning during the day, and might have resulted in the evolutionary replacement of EAG by other delayed rectifiers in diurnal insects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».