Физиолого-генетическое изучение Р-инсерционных мутантов с дефектами обучения и памяти у дрозофилы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Брагина, Юлия Валерьевна

• Брагина, Юлия Валерьевна
• кандидат биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Брагина, Юлия Валерьевна

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

Генетика поведения.

Методы генетики поведения.

Объекты генетики поведения.

Генетическое изучение механизмов обучения и памяти у дрозофилы.

Парадигмы обучения у дрозофилы.

Классический условный рефлекс.

Инструментальный условный рефлекс.

Условнорефлекторное подавление ухаживания.

Гены, контролирующие процессы обучения и памяти у дрозофилы.

Молекулярно-генетические компоненты классического ольфакторного обучения у дрозофилы.

Глава 2. Материал и методы.

Линии и мутанты дрозофилы, использованные в работе.

Подготовка и проведение экспериментов по регистрации поведения ухаживания и выработка условнорефлекторного подавления ухаживания. Статистическая обработка данных.

Особенности проведения некоторых генетических процедур.

Процедура конгенизации (замены генотипического фона).

Получение коллекции индуцированных эксцизий Р[н,+]- вектора для линии

Р153.

Глава 3. Результаты.

Сравнение динамики памяти у изучаемых мутантов в тестах с девственной и оплодотворенной самкой.

Сравнение поведения известных мутантов с дефектами памяти в тесте с девственной и оплодотворенной самкой.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физиолого-генетическое изучение Р-инсерционных мутантов с дефектами обучения и памяти у дрозофилы»

Актуальность темы

Механизмы обучения и памяти все еще остаются одной из наиболее интригующих проблем конца 20 века. В настоящее время уже можно с уверенностью говорить об участии в этих процессах тех или иных структур мозга, отдельных нейронов и молекулярных систем, однако до построения полной принципиальной схемы процесса обучения и последовательных стадий формирования памяти еще очень далеко. Также в настоящее можно считать доказанным, что у животных разных филогенетических уровней (от простейших до млекопитающих) в основе механизмов обучения и памяти лежат одни и те же молеку-лярно-клеточные процессы (Пономаренко, Камышев, 1995; Silva et al., 1998; Alberini, 1999).

Изучением механизмов обучения и памяти занимаются многие науки, генетика поведения вносит свой вклад, выявляя отдельные гены и соответствующие им макромолекулы, играющие существенную роль в механизмах обучения и памяти. Исследования на модельном объекте - дрозофиле {Drosophila melanogaster) - имеют здесь первостепенное значение, т.к. подготавливают базу для молекулярно-генетических исследований на млекопитающих и человеке (Banfi et al., 1996).

В настоящее время у дрозофилы уже выделено и в той или иной мере охарактеризовано 24 гена, нарушение функции которых вызывает дефекты памяти, однако поиск ранее неизвестных генов остается актуальной задачей генетики поведения (Dubnau, Tully, 1998). Необходимо отметить, что по крайней мере у части из выделенных мутантов обнаружены дефекты сенсомоторных реакций, необходимых для успешного обучения в использованной парадигме - классическом ольфакторном обучении с подкреплением электрошоком (Preat, 1998). Таким образом, для устранения подобного неспецифического (по отношению к процессам обучения и памяти) влияния изучаемых мутаций, необходимо использовать формы обучения, в которых используются естественные для дрозофилы стимулы (и, по-видимому, это касается не толькл дрозофилы, но любого модельного объекта). Одной из естественных форм обучения у дрозофилы является парадигма условнорефлекторного подавления ухаживания, которая в последнее время стала широко применяться для исследования механизмов обучения и памяти (Капе et al., 1997; Sawateeva et al., 1999; Luo et al., 1992; Min, Benzer, 1997). 6

В лаборатории сравнительной генетики Института физиологии им.И.П.Павлова ранее были выделены 4 мутанта с дефектами памяти (Илиади, 1996; Камышев и др., 1999). Локализация мутаций не совпадает с локализацией уже известных генов, контролирующих процессы обучения, что свидетельствует о том, что были обнаружены новые гены с ранее неизвестной функцией. Подробная физиолого-генетическая характеристика этих генов позволит выявить новые молекулярно-клеточные компоненты механизмов обучения и памяти.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы являлась физиолого-генетическая характеристика четырех Р-инсерционных мутантов, выделенных в лаборатории сравнительной генетики поведения Института физиологии им. И.П. Павлова по признаку проявления дефектов памяти после выработки у самцов условнорефлекторного подавления ухаживания с тем, чтобы конкретизировать представление о вызываемом этими мутациями поведенческом фенотипе и, доказав его обусловленность именно Р-инсерциями, создать необходимые предпосылки для последующего клонирования изучаемых генов. Для выполнения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Используя два функционально различных теста, определяющих сохранение в памяти разных условных связей, формирующихся при выработке условнорефлекторного подавления ухаживания, изучить динамику проявления условного рефлекса у Р-инсерционных мутантов и сопоставить полученные данные с соответствующими показателями контрольной линии дикого типа СаМоп-5 и известных мутантов по обучению;

2. Определить характер наследования поведенческого дефекта у разных Р-инсерционных линий;

3. Провести функциональный тест на аллелизм между имеющими близкую цитологическую локализацию Р-инсерционными мутациями во второй хромосоме и мутацией 1шкео для выявления возможной принадлежности к одному гену;

4. Провести функциональный тест на аллелизм между всеми четырьмя Р-инсерционными линиями для выявления возможной обусловленности поведенческого фенотипа общей для всех Р-инсерционных линий мутацией, предсуществовавшей в одной из родительских линий, используемых при Р-инсерционном мутагенезе; 7

5. Для получения доказательств того, что наблюдаемый поведенческий дефект обусловлен именно действием Р-инсерционной мутации, а не связан с другими генотипиче-скими особенностями линий: а) проанализировать поведение гибридов Р-инсерционных мутантов с делециями, перекрывающими место цитологической локализации инсерции Р-элемента; б) провести замену генотипического фона у мутантов и изучить динамику сохранения условного рефлекса у конгенных мутантных и контрольных Р-инсерционных линий;

6. В случае если делеционный анализ не даст однозначных доказательств того, что поведенческий дефект обусловлен именно Р-инсерционной мутацией, получить коллекцию линий с индуцированными эксцизиями Р-элемента и провести поиск линий, у которых после вырезания Р-элемента произошло восстановление нормальной динамики проявления условного рефлекса. Обнаружение таких линий будет доказательством того, что дефект памяти обусловлен именно инсерцией Р-элемента.

Основные результаты исследования и их новизна

Получено экспериментальное подтверждение рабочей модели обучения по типу контробусловливания в парадигме условнорефлекторного подавления ухаживания. Показана возможность обнаружения с помощью этой парадигмы обучения мутаций, нарушающих как образование/воспроизведение условных связей, так и функционирование мотива-ционных систем. Впервые выделены мутанты, у которых предполагается нарушение авер-сивной мотивационной системы и нарушение формирования условной связи между УС и аверсивной системой.

Изучение динамики памяти у выделенных (Р95, Р124, Р153 и Р171) и уже известных мутантов с дефектами памяти dnc, rut, атп и lat подтвердило правильность предложенной модели обучения по типу контробусловливания в парадигме условнорефлекторного подавления ухаживания (Kamyshev et al., 1999) и позволило установить места действия мутационных блоков. У изученных мутантов происходит нарушение по крайней мере трех компонентов системы, в рамках которой происходит формирование и сохранение условнорефлекторного подавления ухаживания. Это ассоциация между условным (УС) и безусловным (БС) стимулами, ассоциация между УС и аверсивной мотивационной системой и сама аверсивная мотивационная система, которая играет ключевую роль в механизме контробусловливания. Впервые показано, что при нарушении функционирования аверсивной 8 системы (что делает невозможным обучение по типу контробусловливания) происходит выработка обычного классического условного рефлекса.

Проведено определение характера наследования поведенческого дефекта у новых Р-инсерционных мутантов с дефектами памяти. Показано, что у линий Р124иР171 наследование поведенческого дефекта происходит по рецессивному типу, у линий Р95 и PI53 поведенческий дефект наследуется по типу матроклинии.

Для всех четырех изучаемых линий получено подтверждение, а для мутанта PI53 и однозначное доказательство обусловленности дефекта памяти действием именно Р-инсерционной мутации.

Теоретическая и практическая значимость

Теоретическая значимость работы определяется тем, что она создает предпосылки для выяснения роли новых макромолекул в механизмах обучения и памяти, и для дальнейшего генетического расчленения различных форм и фаз памяти.

Характеристика новых Р-инсерционных мутантов, проявляющих дефекты памяти в парадигме условнорефлекторного подавления ухаживания, и их характеристика а) создали предпосылки для их дальнейшего молекулярно-генетического изучения, направленного на выявление новых молекулярных компонентов, участвующих в механизмах обучения и памяти. Выявление молекулярных основ обучения и памяти представляет несомненное практическое значение для физиологии и медицины; б) позволили углубить понимание процессов, вовлеченных в формирование условнорефлекторного подавления ухаживания. Этот тест может применяться как для фундаментальных исследований в области генетики поведения, так и для практических целей -экспресс-оценки вредоносности различных факторов окружающей среды на жизнедеятельность организма.

Апробация работы

Материалы исследований были представлены на 1(Х1) Международном Совещании по эволюционной физиологии (С.-Петербург, 1996), на сателлитном симпозиуме XXXIII Международного Конгресса по физиологическим наукам "Молекулярные и генетические основы адаптивного поведения" (Колтуши, 1997), на ХУЛ Съезде физиологов России (Ростов-на-Дону, 1998), на 16-й Европейской Конференции по исследованиям на дрозофиле (Цюрих, Швейцария, 1999), на Международном Симпозиуме, посвященном 150-летию со дня рождения И П.Павлова "Механизмы адаптивного поведения" (С.-Петербург, 1999). 9

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 86 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения и выводов, содержит 7 таблиц и 9 рисунков. Список литературы включает 124 источника.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Брагина, Юлия Валерьевна

Выводы

1. Подтвержден мутантный поведенческий фенотип Р-инсерционных линий Р95, PI24, PI53 и Р171, проявляемый ими как дефект памяти после выработки у самцов условнорефлеюгорного подавления ухаживания.

2. Установлены места действия мутационных блоков, вызывающих дефекты памяти в парадигме условнорефлекторного подавления ухаживания. У мутанта PI53 и у мутантов lat, rut, dnc и атп нарушается формирование или сохранение в памяти условной связи УС-БС, у мутанта PI71 - условной связи УС-аверсивная мотивационная система, у мутантов PI24 и Р95 - нарушено функционирование самой аверсивной системы.

3. У мутантов PI24 и Р95 с нарушением аверсивной мотивационной системы условнорефлекторное подавление ухаживания вырабатывается не на основе контробусловливания, как у мух дикого типа и других изученных мутантов, а на основе переноса сенсорных свойств БС на УС, т.е. на основе выработки обычного классического условного рефлекса.

4. Установлено, что мутации, вызывающие поведенческий дефект в линиях PI53 и Р171, и известная мутация latheo нарушают функции разных генов. Показано отсутствие общей для всех изучаемых Р-инсерционных линий мутации, которая могла бы предсуществовать в одной из родительских линий, использованных при Р-инсерционном мутагенезе, и вызывать сходный поведенческий фенотип.

5. Определен характер наследования поведенческого дефекта у Р-инсерционных линий. У линий Р124иР171 поведенческий дефект наследуется по рецессивному типу, у линий Р95 и PI53 наследование происходит по типу матроклинии.

6. Сохранение мутантного фенотипа после замены генетического фона у этих линий подтверждает, что он обусловлен действием именно Р-инсерционных мутаций, а не связан с другими генотипическими особенностями линий.

7. Путем получения индуцированных эксцизий Р-элемента, у которых произошла реверсия мутантного поведенческого фенотипа к нормальному (6 ревертантов из 14 полученных линий с эксцизиями) представлено окончательное доказательство того, что дефект памяти у линии PI53 обусловлен именно мутацией в результате инсерции Р-элемента. Тем самым созданы необходимые предпосылки для клонирования этого гена.

77

Благодарности

Автор считает своим приятным долгом выразить признательность научному руководителю Николаю Григорьевичу Камышеву за предоставление неограниченных возможностей для выполнения диссертационной работы и создание великолепных условий для обработки экспериментальных данных.

Автор выражает признательность заведующему лабораторией д.б.н. Валентину Васильевну Пономаренко за заботу и внимание ко всем проблемам автора.

Я благодарна всем сотрудникам лаборатории сравнительной генетики поведения и лаборатории нейрогенетики за плодотворные дискуссии и техническое обеспечение работы. В особенности хочется сказать большое спасибо всему коллективу лаборантов этих лабораторий.

Приношу глубокую признательность рецензентам, взявшим на себя труд первыми оценить эту работу при ее апробации - проф. Н. Г. Лопатиной и д.б.н. В. Т. Шуваеву, а также заведующему отделом физиологии и патологии высшей нервной деятельности д.м.н. М. О. Самойлову и всем сотрудникам отдела, присутствовавшим на апробации.

Я признательна также администрации Института физиологии им. И. П. Павлова РАН, в трудное время оказывающей моральную и материальную поддержку молодым исследователям и сохраняющей возможность для сотрудников Института заниматься основной их деятельностью - наукой, без чего эта работа не могла бы быть завершена.

78

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Брагина, Юлия Валерьевна, 1999 год

1. Беляев Д.К. Биологические аспекты доместикации животных. В кн.: Генетика и селекция новых пород сельскохозяйственных животных. Алма-Ата. С. 30-44. 1970.

2. Бензер С. От гена к поведению. В кн.: Актуальные проблемы генетики поведения. Ред. В.В. Пономаренко. Л. Наука. С. 5-21. 1975.

3. Илиада К.Г. Изучение способности к формированию ассоциативной памяти у му-тантных линий дрозофилы, полученных методом Р-инсерционного мутагенеза. Автореф. дис. канд. биол. наук. СПб. 1996.

4. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. М. Высшая школа. 1989.

5. Кайданов Л.З., Лучникова Е.М. Принципы генетического анализа поведения. В кн.: Физиологическая генетика и генетика поведения. В серии: Руководство по физиологии. Ред. Л. В. Крушинский. Л. Наука. С. 21-77. 1981.

6. Кайданов Л.З., Мыльников C.B., Галкин А.П., Иовлева О.В., Кузнецова О.В., Зимина Н. Генетические эффекты дестабилизирующего отбора при селекции по адаптивно важным признакам в линиях Drosophila melanogaster. Генетика. 33(8): 1102-1109. 1997.

7. Камышев Н.Г. Физиолого-генетический анализ поведения и естественных форм обучения у дрозофилы. Дис. доктора биол. наук. СПб. 1999.

8. Камышев Н.Г., Камышева Е.А., Смирнова Г.П., Парафенюк И.В. Взаимообучение особей дрозофилы в групповой ситуации методом проб и ошибок. Журн. общ. биологии. 55(6): 737-748. 1994.

9. Крушинский Л.В., Зорина З.А., Полетаева И.И., Романова Л.Г. Введение в этологию и генетику поведения. Изд-во МГУ. 1983.

10. Маркова Е.В., Маслак А.А. Рандомизация и статистический вывод. М. Финансы и статистика. 1986.

11. Пономаренко В.В., Камышев Н.Г. Генетические аспекты механизмов обучения. Физиол. журн. им.И.М.Сеченова. 81 (8): 57-62. 1995.

12. Шарагина Л.М., Савватеева Е.В., Атаманенко А.А. Изучение активности фосфодиэ-стеразы циклических нуклеотидов у мутантных линий Drosophila melanogaster. Генетика. 33(6): 784-787.1997.

13. Aceves-Pina E.O., Quinn W.G. Learning in normal and mutant Drosophila larvae. Science. 206: 93-96.1979.

14. Aekerman S.L., Siegel R.W. Chemically reinforced conditioned courtship in Drosophila: responses of wild type and the dunce, amnesiac and don giovanni mutants. J. Neurogenet. 3: 111123. 1986.

15. Alberini C.M. Genes to remember. J. Exp. Biol. 202: 2887-2891. 1999. Antony C., Jallon J.M. The chemical basis for sex recognition in Drosophila melanogaster. J. Insect Physiol. 28(10): 873-880. 1982.

16. Armstrong R.C., Montminy M.R. Transsynaptic control of gene expression. Annu. Rev. Neurosci. 16: 17-29.1993.

17. Bastock M., Manning A. The courtship of Drosophila melanogaster. Behavior. 8: 85-111.1955.

18. Bellen H.J., Kiger J.A. Maternal effects of general and regional specificity on embryos of Drosophila melanogaster caused by dunce and rutabaga mutant combinations. Roux. Arch. dev. Biol. 197 (5): 258-268.1988.

19. Belvin M.P., Yin J.C.P. Drosophila learning and memory: recent progress and new approaches. BioEssays. 19 (12): 1083-1089.1997.

20. Booker R., Quinn W.G. Conditioning of leg position in normal and mutant Drosophila. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 78: 3940-3944. 1981.

21. Broadie K. Forward and reverse genetic approaches to synaptogenesis. Curr. Opin. Neuro-biol. 8:128-138. 1998.

22. Broadie K., Rushton E., Skoulakis E.M.C., Davis R.L. Leonardo, a Drosophila 14-3-3 protein involved in learning, regulates presynaptic function. Neuron. 19: 391-402. 1997.

23. Chen C.N., Denome S., Davis R.L. Molecular analysis of cDNA clones and the corresponding genomic coding region of the Drosophila dunce' locus, the structure gene for cAMP phosphodiesterase. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 86: 3599-3603. 1986.

24. Choi K.-W., Smith R.F., Buratowski R.M., Quinn W.C. Deficient protein kinade C activity in turnip, a Drosophila learning mutant. J. Biol. Chem. 266: 1599-1606. 1991.

25. Corfas G., Dudai Y. Adaptation and fatigue of mechanosensory neuron in wild type Drosophila and in memory mutants. J. Neurosci. 16: 5593. 1990.

26. Cowan T.M., Siegel R.W. Mutational and pharmacological alterations of neuronal membrane function disrupt conditioning in Drosophila. J. Neurogenet. 1: 333-334. 1984.

27. Cowan T.M., Siegel R.W. Drosophila mutations that alter ionic conduction disrupt acquisition and retention of a conditioned odor avoidance response. J. Neurogenet. 3: 187-201. 1986.

28. Dauwalder B., Davis R.L. Conditional rescue of the dunce learning/memory and female fertility defects with Drosophila or rat transgenes. J. Neurosci. 15 (5 Pt 1): 3490-3499. 1995.

29. Davis G.W., Schuster C.M., Goodman C.S. Genetic analysis of the mechanisms controlling target selection: target-derived Fasciclin II regulates the pattern of synapse formation. Neuron. 19(3): 561-573. 1997.

30. Davis R.L. Physiology and biochemistry of Drosophila learning mutants. Physiol. Rev. 76: 299-317. 1996.

31. DeZazzo J., Tully T. Dissection of memory formation: from behavioral pharmacology to molecular genetics. Trends Neurosci. 18: 212- 218. 1995.81

32. Diamond M.S., Springer T.A. The dynamic regulation of integrin adhesiveness. Curr. Biol. 4:517. 1994.

33. DiAntonio A. Learning something ORIGINal at the Drosophila neuromuscular junction. Neuron. 23: 1-2. 1999.

34. Dickinson A., Dearing M.F. Appetitive-aversive interactions and inhibitory processes. In: Mechanisms of learning and motivation. A memorial volume to Jerzy Konorski. Ed. A. Dickinson, R. A. Boakes. N. Y. Erlbaum, Hillsdale. P. 203-231. 1979.

35. Drain P., Folkers E., Quinn W.G. CAMP-dependent protein kinase and the disruption of learning in transgenic flies. Neuron. 6: 71-82. 1991.

36. Dreesen T.D., Johnson D.H., Henikoff S. The brown protein of Drosophila melanogaster is similar to the white protein and to components of active transport complexes. Molec. Cell. Biol. 8: 5206-5215. 1988.

37. Dubnau J., Tully T. Gene discovery in Drosophila: new insights for learning and memory. Annu. Rev. Neurosci. 21: 407-444. 1998.

38. Dudai Y. Mutations affect storage and use of memory differentially in Drosophila melanogaster. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 80(17): 5445-5448. 1983.

39. Dudai Y., Zvi S., Segel S. A defective conditioned behavior and a defective adenylate cyclase in the Drosophila mutant rutabaga. J. comp. Physiol. 155: 569-576. 1984.

40. Duerr J.S., Quinn W.G. Three Drosophila mutations that block associative learning also affect habituation and sensitization. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 79: 3646-3650. 1982.

41. Engels W.R. P Elements in Drosophila In: Transposable elements. Ed. H. Saedler, A. Gierl. Berlin. Springer-Verlag. P. 103-123.1996.

42. Feany M.B., Quinn W.G. A neuropeptide gene defined by the Drosophila memory mutant amnesiac. Science. 268: 869-873.1995.

43. Fisher R.A. The Design of experiments. 8th edition. Edinburgh. Oliver and Boyd. 1966.

44. Folkers E. Visual learning and memory of Drosophila melanogaster wild type C-S and the mutants dunce, amnesiac, turnip and rutabaga. J. Insect Physiol. 28: 535-539. 1982.

45. Gailey D.A., Jackson F.R., Siegel R.W. Male courtship in Drosophila: The conditioned response to immature males and its genetic control. Genetics. 102: 771-782. 1982.

46. Gailey D.A., Jackson F.R., Siegel R.W. Conditioning mutations in Drosophila melanogaster affect an experience-dependent behavioral modification in courting males. Genetics. 106: 613-623. 1984.

47. Gailey D.A., Siegel R.W. A mutant strain in Drosophila melanogaster that is defective in courtship behavioural cues. Anim. Behav. 38: 163-169. 1989.82

48. Goodwin, S.F., DelVecchio, M., Tully, T., Kaiser, K. Behavior of Drosophila mutant for a regulatory sub-unit of cAMP-dependent protein kinase. J. Neurogenet. 8: 232. 1993.

49. Gotz K.G., Biesinger R. Centrophobism in Drosophila melanogaster. Behavioral modification induced by ether. J. Comp. Physiol. A. 156(3): 319-327. 1985.

50. Gotz K.G., Biesinger R. Centrophobism in Drosophila melanogaster.il. Physiological approach to search and search control. J. Comp. Physiol. A. 156(3): 329-337. 1985.

51. Greenspan R.J., Kane N., Ferveur J.-F. Genetic control of programmed and modifiable courtship behavior in Drosophila. Behav. Genet. 25(3): 268. 1995.

52. Griffith L.C., Wang J., Zhong Y., Wu C.-F., Greenspan RJ. Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II and potassium channel subunit Eag similarly affect plasticity in Drosophila. Proc.Nat. Acad. Sci. USA. 91: 10044-10048. 1994.

53. Grotewiel M.S., Beck C.D., Wu K.H., Zhu X.R., Davis R.L.Integrin-mediated short-term memory in Drosophila.Nature. 391(6): 455-460. 1998.

54. Hall J.C. Complex brain and behavioral functions disrupted by mutations in Drosophila. Dev. Genet. 4: 355-378. 1984.

55. Han P.-L., Levin L.R., Reed R.R., Davis R.L. Preferential expression of the Drosophila rutabaga gene in mushroom bodies, neural centers for learning in insects. Neuron. 9: 619-627. 1992.

56. Heisenberg M., Borst A., Wagner S., Byers D. Drosophila mushroom body mutants are deficient in olfactory memory. J. Neurogenet. 2: 1-30. 1985.

57. Henkel-Tiggs J., Davis R. Rat homologs of the Drosophila dunce gene code for cyclic AMP phosphodiesterases sensitive to rolipram and RO-20-1724. Mol. Pharmacol. 37: 7-10. 1989.

58. Jackson F.R., Gailey D.A., Siegel R.W. Biological rhythm mutations affect an experience-dependent modification of male courtship behaviour in Drosophila melanogaster. J. comp. Physiol. 151(4): 545-552. 1983.

59. Jallon J.M. A few chemical words exchanged by Drosophila during courtship and mating. Behav. Genet. 14(5): 441-478. 1984.

60. Joiner M.A., Griffith L.C. CaM kinase II and visual input modulate memory formation in the neuronal circuit controlling courtship conditioning. J Neurosci. 17(23): 9384-9391. 1997.

61. Joiner M.A., Griffith L.C. Mapping of the anatomical circuit of CaM kinase-dependent courtship conditioning in Drosophila. Learn. & Mem. 6: 177-192. 1999.

62. Kalderon D., Rubin G.M. Isolation and characterization of Drosophila cAMP-dependent protein kinase genes. Genes Dev. 2(12A): 1539-1556. 1988.83

63. Kamyshev N.G., Iliadi K.G., Bragina J.V. Drosophila conditioned courtship: Two ways of testing memory. Learn. & Mem. 6(1): 1-20. 1999.

64. Kane N.S., Robichon A., Dickinson J.A., Greenspan R.J. Learning without performance in PKC-deficient Drosophila. Neuron. 18:307-314. 1997.

65. Mane S.D., Tompkins L., Richmond R.C. Male Esterase 6 catalyzes the synthesis of a sex pheromone in Drosophila melanogaster females. Science. 222(4622): 419-421. 1983.

66. Mariath H.A. Operant conditioning in Drosophila melanogaster wild-type and learning mutants with defects in the cyclic AMP metabolism. J. Insect Physiol. 31: 779-787. 1985.

67. Mihalek R.M , Jones C.J., Tully T. The Drosophila mutation turnip has pleiotropic behavioral effects and does not specifically affect learning. Learn. & Mem. 3(5): 425-444. 1997.

68. Min K.T., Benzer S. Spongecake and eggroll: two hereditary diseases in Drosophila resemble patterns of human brain degeneration. Curr. Biol. 7(11): 885-888. 1997.

69. Pechine J.M., Antony C., Jallon J.M. Precise characterization of cuticular hydrocarbons in young Drosophila by mass spectrometry. J. chem. Ecol. 14(4): 1071-1085. 1988.

70. Postman L. Transfer, interference and forgetting. In: Woodworth and Schlosberg's experimental psychology. 3rd edition. Eds. J.W. Kling, L.A. Riggs. New York. Holt, Rinehart and Winston. P. 1019-1132. 1971.84

71. Preat Т. Decreased odor avoidance after electric shock in Drosophila mutants biases learning and memory tests. J. Neurosci. 18(20): 8534-8538. 1998.

72. Qui Y., Chen C.-N., Malone Т., Richter L., Beckendorf S.K., Davis R.L. Characterization of the memory gene dunce of Drosophila melanogaster. J. Mol. Biol. 222: 553-565. 1991.

73. Qui Y., Davis R.L. Genetic dissection of the learning/memory gene dunce of Drosophila melanogaster. Genes Dev. 7(7B): 1447-1458. 1993.

74. Quinn W.G., Harris W.A., Benzer S. Conditioned behavior in Drosophila melanogaster. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 71: 708-712. 1974.

75. Quinn W.G., Sziber P.P., Booker R. The Drosophila memory mutant amnesiac. Nature. 277: 212-214. 1979.

76. Richmond, R.C., Senior, A. Esterase 6 of Drosophila melanogaster: kinetics of transfer to females, decay in females and male recovery. J. Insect Physiol. 27(12): 849-853. 1981.

77. Robertson H.M., Preston C.R., Phillis R.W., Johnson-Schlitz D., Benz W.K., Engels W.R. A stable genomic source of P-element transposase in Drosophila melanogaster. Genetics. 118: 461-470. 1988.

78. Rohrbough J., Pinto S., Mihalek R.M., Tully Т., Broadie K. latheo, a Drosophila gene involved in learning, regulates functional synaptic plasticity. Neuron. 23(1): 55-70. 1999.

79. Sawateeva E.V., Peresleny I.V., Peresleny A. Temperature-sensitive mutations affecting cAMP metabolism in study of learning in Drosophila. J. Neurogenet. 6: 145. 1991.

80. Sawateeva E., Peresleny I.V., Peresleny A., Tokmacheva E., Medvedeva A., Sharagina L. Behavioral and biochemical effects of the agnostic gene mutations. J. Neurogenet. 8: 247-248. 1993.

81. Schaeffer E., Smith D., Mardon G., Quinn W., Zuker C. Isolation and characteriszation of two new Drosophila protein kinase С genes, including one specifically expressed in photoreceptor cells. Cell. 57: 403-412. 1989.

82. Schuster C.M., Lin D.M., Goodman C.S. Genetic dissection of structural changes at the Drosophila neuromuscular junction: a role for Fasciclin П. J. Neurogenet. 10(1): 49-50. 1995.

83. Schuster C.M., Davis G.W., Fetter R.D., Goodman C.S. Genetic dissection of structural and functional components of synaptic plasticity. Neuron. 17(4): 641-654. 1996.85

84. Schwarz T.L., Tempel B.L., Papazian D.M., Jan Y.N., Jan L.Y. Multiple potassium-channel components are produced by alternative splicing at the Shaker locus in Drosophila. Nature. 332(6166): 740. 1988.

85. Scott D. Inhibition of female Drosophila melanogaster remating by a seminal fluid protein (Esterase 6). Evolution. 40(5): 1084-1091. 1986.

86. Scott D., Richmond R.C., Carlson D.A. Pheromones exchanged during mating: a mechanism for mate assessment in Drosophila. Anim. Behav. 36(4): 1164-1173. 1988.

87. Siegel R.W., Hall J.C. Conditioned responses in courtship behavior of normal and mutant Drosophila. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 76: 3430-3434. 1979.

88. Silva A.J., Kogan J.H., Frankland P.W., Kida S. CREB and memory. Annu. Rev. Neurosci. 21:127-148.1998.

89. Skoulakis E.M., Kalderon D., Davis R.L. Preferential expression in mushroom bodies of the catalytic subunit of protein kinase A and its role in learning and memory. Neuron. 11(2): 197208. 1993.

90. Skoulakis E.M.C., Davis R.L. Olfactory learning deficits in mutamts for leonardo, a Drosophila gene encoding a 14-3-3 protein. Neuron. 17: 931-944. 1996.

91. Sokal R.R., Rohlf F.J. Biometry. 3rd ed. New York. W.H. Freeman & Co. 1995.

92. Strauss R., Hanesch U., Kinkelin M., Wolf M., Heisenberg M. no-bridge of Drosophila melanogaster: portrait of a structural brain mutant of the central complex. J. Neurogenet. 8: 125155. 1992.

93. Tearle R.G., Belote J.M., McKeown M., Baker B.S., Howells AJ. Cloning and characterization of the scarlet gene of Drosophila melanogaster. Genetics. 122: 595-606. 1989.

94. Tempel B.L., Bonini N., Dawson D.R., Quinn W.G. Reward learning in normal and mutant Drosophila. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 80: 1482-1486. 1983.

95. Tempel B.L., Livingstone M.S., Quinn W.G. Mutations in the dopa decarboxylase gene affect learning in Drosophila. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 81: 3577-3581. 1984.

96. Tompkins L., Hall J.C. The different effects on courtship of volatile compounds from mated and virgin Drosophila females. J. Insect Physiol. 27(1): 17-21. 1981.

97. Tompkins L., Siegel R.W., Gailey D.A., Hall J.C. Conditioned courtship in Drosophila and its mediation by association of chemical cues. Behav. Genet. 13: 565-578. 1983.

98. Tully T., Boynton S., Brandes C., Dura J.-M., Mihalek R., Preat T., Villella A. Genetic dissection of memory formation in Drosophila melanogaster. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 55:203-211.1990.86

99. Tully T., Preat T., Boynton S.C., Del Vecchio M. Genetic dissection of consolidated memory in Drosophila. Cell. 79: 35-47. 1994.

100. Tully T., Quinn W.G. Classical conditioning and retention in normal and mutant Drosophila melanogaster. J. Comp. Physiol. A. 157: 263-277. 1985.

101. Wang J., Renger J.J., Griffith L.C., Greenspan R.J., Wu C.F. Concomitant alterations of physiological and developmental plasticity in Drosophila CaM kinase II-inhibited synapses. Neuron. 13(6): 1373-1384. 1994.

102. Wustmann G., Heisenberg M. Behavioral manipulation of retrieval in a spatial memory task for Drosophila melanogaster. Learn. & Mem. 4: 328-336. 1997.

103. Wustmann G., Rein K., Wolf R., Heisenberg M. A new paradigm for operant conditioning of Drosophila melanogaster. J. Comp. Physiol. A. 179: 429-436. 1996.

104. Yin J.C.P., Del Vecchio M.D., Zhou H., Tully T. CREB as a memory modulator: induced expression of a dCREB2 isoform enhances long-term memory in Drosophila. Cell. 81: 107-115. 1995a.

105. Yin J.C.P., Wallach J.S., Wilder E.L., Klingensmith J., Dang D. et al. Drosophila CREB/CREM homolog encodes multiple isoforms including a PKA-responsive transcriptional activator and antagonist. Mol. Cell. Biol. 15: 5123-5130. 1995b.

106. Yin J.C.P., Wallach J.S., DelVecchio M., Wilder E.L., Zhou H., Quinn W.G., Tully T. Induction of a dominant negative CREB transgene specifically blocks long-term memory in Drosophila. Cell. 79(1): 49-58.1994.

107. Zawistowski S. A replication demonstrating reduced courtship of Drosophila melanogaster by associative learning. J. Comp. Psychol. 102: 174-176.1988.