Expression of selected synaptic proteins in the visual system of Drosophila melanogaster

Białko BRP jest powszechnie występującym presynaptycznym białkiem szkieletowym w synapsach układu wzrokowego Drosophila melanogaster. Jest ono homologiem presynaptycznych ssaczych białek ELKS/CAST/ERC. Białko BRP odpowiada za gromadzenie kanałów wapniowych w strefie aktywnej synapsy i uwalnianie neuroprzekaźnika do szczeliny synaptycznej. Przekaźnictwo w synapsach zależy od białka BRP więc im go mniej tym przekaźnictwo jest słabsze. Poziom BRP zmienia się w ciągu doby, a zmiany te regulowane są przez zegar okołodobowy. Mimo wielu badań mechanizm tych zmian jest wciąż słabo poznany. Przedmiotem pracy licencjackiej było przeanalizowanie jak wyciszenie ekspresji genu brp u wybranych szczepów w interneuronach L2 w lamina Drosophila melanogaster wpłynie na jego dobową ekspresję w synapsach tetradycznych. W pierwszym etapie przepadano wybrane szczepy transgeniczne pod kątem funkcjonalności konstruktu GAL4/UAS i u szczepów, u których stwierdzono występowanie GFP w interneuronach L2 przeprowadzono dalsze eksperymenty w celu zbadania wpływu wyciszenia genu brp w interneuronach L2 na dobowe zmiany poziomu białka BRP w synapsach tetradycznych w płytce lamina. Barwienie immunohistochemiczne anty-BRP wykazało odmienny rozkład intensywności fluorescencji dla białka BRP, niż w przypadku szczepu dzikiego typu Canton-S u wszystkich badanych szczepów.

BRP protein is a common protein at synapses in the nervous system of Drosophila melanogaster. It is a homolog of the mammalian ELKS/CAST/ERC presynaptic proteins. The BRP protein is responsible for the accumulation of calcium channels in the active zone of synapses and release of neurotransmitter to the synaptic cleft. Transmission in synapses depends on BRP so when BRP is decreased, the transmission is weaker. BRP level oscillates during the day and these oscillations are regulated by the circadian clock. Despite many studies on it, this phenomenon is still poorly understood. The subject of this thesis was to analyze how silencing brp expression in selected strains in L2 interneurons in the lamina of Drosophila melanogaster would affect its expression in tetrad synapses formed between the photoreceptor terminals and postsynaptic cells in the lamina. First, selected strains were examined for the functionality of the GAL4/UAS construct, and next experiments were performed in strains, in which GFP protein was present in L2 and L2, to examine the effect of silencing the brp gene in L2 interneurons on diurnal changes of BRP level in tetrad synapses in the lamina. Anti-BRP immunohistochemical staining showed a different distribution of fluorescence intensity for BRP protein during the day compared to the wild-type strain Canton-S in all strains tested.