Dynamically expressed ELAV is required for learning and memory in bees
Dynamically expressed ELAV is required for learning and memory in bees
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动态表达的 ELAV 是蜜蜂学习和记忆所必需的
DOI：
10.1101/2021.06.24.449637
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ustaoglu P
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Ustaoglu P
基因表达的变化是学习和记忆巩固的标志。关于替代mRNA加工，特别是在神经元特异性基因中丰富的mRNA加工如何促进这些过程，我们知之甚少。神经表达的ELAV/Hu家族的原型RNA结合蛋白在学习和记忆中发挥着重要作用，但它们相互交叉调节和接管功能的能力使这种联系的证实复杂化。因此，我们将研究重点放在了只有单水平家族基因的蜜蜂上。我们发现蜜蜂含有一个微外显子，这是在无脊椎动物和人类之间进化保守的。RNAi敲低ELAV表明，ELAV是蜜蜂学习和记忆所必需的。作为一种即时早期基因，ELAV在蘑菇体中动态表达，改变了选择性剪接和亚细胞定位，而在大脑的其他部位则没有。记忆巩固过程中表达和选择性剪接的变化说明了作为记忆形成基础的局部基因表达反应的一部分的替代mRNA加工程序。虽然蜜蜂基因组只编码一个水平基因，但功能多样化是通过选择性剪接实现的。
Changes in gene expression are a hallmark of learning and memory consolidation. Little is known about how alternative mRNA processing, particularly abundant in neuron-specific genes, contributes to these processes. Prototype RNA binding proteins of the neuronally expressed ELAV/Hu family are candidates for roles in learning and memory, but their capacity to cross-regulate and take over each other’s functions complicate substantiation of such links. Therefore, we focused on honey bees, which have only a singleelavfamily gene. We find that honey beeelavcontains a microexon, which is evolutionary conserved between invertebrates and humans. RNAi knockdown ofelavdemonstrates that ELAV is required for learning and memory in bees. Indicative of a role as immediate early gene, ELAV is dynamically expressed with altered alternative splicing and subcellular localization in mushroom bodies, but not in other brain parts. Expression and alternative splicing ofelavchange during memory consolidation illustrating an alternative mRNA processing program as part of a local gene expression response underlying memory formation. Although the honey bee genome encodes only a singleelavgene, functional diversification is achieved by alternative splicing.
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