The expression and function of the β-subunit of the sodium-potassium pump (Na+/K+-ATP-ase) in the development of Drosophila melanogaster eye imaginal disc

Podjednostka β pompy sodowo-potasowej (Na+/K+-ATP-azy) jest niezbędna w regulacji transportu jonów przez błonę komórkową. Jednocześnie jedna z jej izoform u Drosophila melanogaster, kodowana przez gen nervana 2, wykazuje też właściwości białka adhezyjnego. W pracy badano czas pojawienia się ekspresji genu nervana 2 w komórkach gleju owijającego, otaczającego aksony fotoreceptorów w rozwijającej się imaginalnej tarczy ocznej. Posługiwano się transgenicznym szczepem D. melanogaster, wykazującym obecność białka zielonej fluorescencji (GFP) w komórkach, w których aktywny jest gen nervana 2. Na podstawie badań in vitro i in vivo stwierdzono, że ekspresja tego genu w komórkach glejowych rozpoczyna się w stadium 20 % rozwoju poczwarki. Wyciszenie jego ekspresji we wszystkich komórkach powodowało zarówno defekty motoryczne - muchy wolniej wspinały się po ściankach kolby, jak i zmiany w rozwijających się fotoreceptorach - spadek ilości charakterystycznego dla tych komórek białka adhezyjnego Chaoptyny. Z kolei wyciszenie ekspresji genu nervana 2 tylko w fotoreceptorach (podczas gdy jego produkt był obecny w błonie komórek gleju owijającego) wpływało na wzrost ilości Chaoptyny w tych komórkach na początkowym etapie hodowli, później jednak fluorescencja zależna od Chaoptyny malała. Przeprowadzone badania sugerują, że β podjednostka pompy kodowana przez gen nervana 2 może pełnić funkcje adhezyjne również w czasie rozwoju oka u D. melanogaster. Ponadto występowanie tego białka w komórkach gleju owijającego wydaje się, mieć znaczenie dla ich prawidłowej interakcji z aksonami fotoreceptorów.

The β subunit of sodium-potassium pump (Na+/K+-ATP-ase) is essential to regulate ion transport across cell membrane. One of its isoform in Drosophila melanogaster, which is coded by nervana 2 gene, plays also an important role as an adhesion molecule. In this masters thesis studies, were performed to establish in which moment the wrapping glia, which surrounds the photoreceptor axons in the eye imaginal discs, starts to exhibit expression of nervana 2 gene. In this research a transgenic line of D. melanogaster was used. This line shows GFP fluorescence in the cells which express nervana 2 gene. In vitro and in vivo studies showed that first glia cells, which express this gene appear at 20 % of pupal development. Silencing the expression of nervana 2 gene in all cells causes locomotor problems (flies are unable to climb on the flask wall) and also changes in the development of the photoreceptors (decline in the amount of their specific protein - Chaoptine). However silencing the expression of this gene only in photoreceptor cells (when its product is still present in the membrane of the wrapping glia) causes initially an increase in the amount of Chaoptine, but afterwards it drops. The research suggests that the β subunit of the sodium-potassium pump, which is coded by nervana 2, may play adhesive role in the development of the eye. Moreover the occurrence of this protein in wrapping glia can be essential in its interaction with photoreceptor axons.