Expression of MAP/ERK kinase cascade corresponds to the ability to develop food aversion in terrestrial snail at different stages of ontogenesis

Grinkevich, L. N.; Lisachev, P. D.; Kharchenko, O. A.; Vasil’ev, G. V.

doi:10.1016/j.brainres.2007.08.029

Cited by 18 publications

(35 citation statements)

References 36 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This is evident in several aspects of learning and memory mechanisms, including conserved genes (Nakaya et al 2001;Fukunaga et al 2006), cellular signaling processes (Bailey et al 1996;Hatakeyama et al 2000Hatakeyama et al , 2004aBukanova et al 2005;Grinkevich et al 2008), mechanisms of neural integration (Gelperin 1999(Gelperin , 2006Antonov et al 2003;Apfelbach et al 2005), synaptic plasticity (Frank and Greenberg 1994;Kandel 2001;Pittenger and Kandel 2003;Glanzman 2006), and forms of learning (Delaney and Gelperin 1986;McComb et al 2005;Lorenzetti et al 2006). These observations suggest that prospecting for mammalian memory mechanisms in the molluscan nervous system is a productive strategy, as amply demonstrated by dissection of short-and long-term memory storage mechanisms in Aplysia (Kandel 2001;Hawkins et al 2006;Reissner et al 2006).…”

mentioning

confidence: 99%

Neural and molecular mechanisms of microcognition inLimax

2008

View full text Add to dashboard Cite

Various non-mammalian model systems are being explored in the search for mechanisms of learning and memory storage of sufficient generality to contribute to the understanding of mammalian learning mechanisms. The terrestrial mollusk Limax maximus is one such model system in which mammalian-quality learning has been documented using odors as conditioned stimuli. The Limax odor information-processing circuits incorporate several system design features also found in mammalian odor-processing circuits, such as the use of cellular and network oscillations for making odor computations and the use of nitric oxide to control network oscillations. Learning and memory formation has been localized to a particular central circuit, the procerebral lobe, in which selective gene activation occurs through odor learning. Since the isolated Limax brain can perform odor learning in vitro, the circuits and synapses causally linked to learning and memory formation are assessable for further detailed analysis.Although mollusks and mammals diverged from their common ancestor some 600 million years ago (Runnegar and Pojeta 1985), there is ample evidence for a commonality of solutions used to solve analogous problems between the two taxa. This is evident in several aspects of learning and memory mechanisms, including conserved genes (Nakaya et al.

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Neural and molecular mechanisms of microcognition inLimax

2008

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Следует отметить, что в отличие от серотонина (Бала-бан, Захаров, 1992;Grinkevich et al, 2008;Kandel, 2012;Гринкевич, Воробьева, 2014; функции FMRFамидов и механизмы их воздействия на внутриклеточные процессы остаются еще плохо изучен-ными. Наиболее полно описано действие FMRFамида на формирование долговременной депрессии синаптической связи между нейронами моллюска Aplysia в культуре (Guan et al, 2002).…”

Section: Discussionunclassified

“…Ключевым активаторным медиатором ЦНС моллюсков в формировании оборонительных рефлексов является модуляторный медиатор серотонин, который опосредует действие ноцицептивных стимулов (Балабан, Захаров, 1992;Grinkevich et al, 2008;Гринкевич, 2012а;Kandel, 2012). Инкубация ЦНС с серотонином моделирует про-цесс сенситизации, являющейся необходимым компонен-том формирования условных оборонительных рефлексов.…”

unclassified

“…Инкубация ЦНС с серотонином моделирует про-цесс сенситизации, являющейся необходимым компонен-том формирования условных оборонительных рефлексов. Дисфункция серотонинергической системы приводит к на-рушениям в эпигенетической регуляции и невозможности формирования долговременных форм оборонительных рефлексов (Grinkevich et al, 2008;Danilova, Grinkevich, 2012;Гринкевич, Воробьева, 2014;. Противоположную роль в пластичности оборо-нительных рефлексов играет нейропептид FMRFамид (Phe-Met-Arg-Phe-NH2), который тормозит синаптиче-ские реакции у моллюсков Aplysia (Belardetti et al, 1987) и Helix (Balaban, Chase, 1991).…”

unclassified

“…При этом происходит двунаправленная регуляция форми-рования комплекса Н3К9me2-специфической метилтранс-феразы (G9a) и деметилазы (LSD1) на промоторах генов, а ингибирование этих ферментов приводит к угнетению или улучшению формирования ДП соответственно (GuptaAgarwal et al, 2014). Следует отметить, что MAPK / ERK каскад играет чрезвычайно важную роль в формировании долговременной памяти как у позвоночных животных, так и беспозвоночных (Levenson, Sweatt, 2006;Wood et al, 2006;Grinkevich et al, 2008).…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

Opposite roles of serotonin and neuropeptide FMRFamide in the regulation of epigenetic processes involved in the longterm memory formation

Grinkevich¹,

Воробьева²

2016

Vestn. VOGiS

View full text Add to dashboard Cite

Epigenetic modific tions are studied intensively to understand mechanisms of long-term memory. We have shown that histone H3 methylation is important for the defense refl xes formation in the mollusk Helix luco rum. We suggested that these epigenetic modific tions are controlled by facilitatory and inhibitory pathways involved in the long-term memory formation. Serotonin and neuropeptide FMRFamide play opposite roles in the formation of defensive refl xes. Serotonin strengthens synaptic connections between neurons of the network, and FMRFamid is an inhibitory transmitter leading to long-term depression. To study the epigenetic regulation of the processes involved in the long-term memory forma tion, we performed comparative studies on the serotonin and FMRFamide effects on histone H3 methylation in the CNS of the Helix. We found that the incubation of the CNS with serotonin induces methylation of histone H3 at both activating (Н3K4me3) and inhibitory (Н3K9me2) sites, while incubation with FMRFamide has an opposite effect reducing methylation of histone H3 in the sub eso pha geal complex of ganglia, important for defensive behaviour. We observed a different me thylation pattern of histone H3 in the cerebral ganglia involved in signal processing of food stimuli, where serotonin did not affect the methylation of histone H3 at the activator site and reduced methylation at the inhibitory site, while FMRFamid had no effect on methylation. The data indicate that the facilitatory and inhibitory processes mediated by serotonin and FMRFamide can interact at the epigenetic level, through histone H3 methylation by activating or inhibiting it, respectively. This may underlie the convergence of the activator and inhibitory pathways involved in the long-term Эпигенетические модификации гистонов интенсивно изучаются в связи с механизмами долговременной памяти. Ранее мы пока-за ли, что метилирование гистона Н3 по активаторным (Н3K4mе3) и ингибиторным (Н3K9mе2) сайтам играет важную роль в выра-ботке оборонительного рефлекса пищевой аверзии у наземного моллюска Helix lucorum. Было предположено, что данные эпиге-не тические модификации находятся под контролем как акти ва-торных, так и тормозных путей, вовлеченных в формирование долговременной памяти. Ключевым активаторным медиатором ЦНС моллюсков в формировании оборонительных рефлексов является медиатор серотонин, а тормозным -нейропептид FMRFамид. Инкубация ЦНС с этими веществами моделирует сен ситизацию и привыкание соответственно. Оба этих процесса вовлечены в формирование долговременной памяти. С учетом противоположной роли серотонина и FMRFамида в пластичности оборонительных рефлексов нами были проведены сравнительные исследования по влиянию данных нейротрансмиттеров на мети-лирование гистона Н3 в функционально различных гангли ях ЦНС Helix. Показано, что серотонин и FMRFамид оказывают реципрокный эффект на метилирование гистона Н3 в подгло-точном комплексе ганглиев ЦНС Helix, специализи рующемся на обо ронительном поведении. Так, инкубация ЦНС Helix c серотонином индуцирует ме...

show abstract

p38 МАРK is Involved in Regulation of Epigenetic Mechanisms of Food Aversion Learning

Grinkevich

2017

Bull Exp Biol Med

View full text Add to dashboard Cite

Consolidation of the conditioned food aversion response in Helix lucorum was associated with induction of histone H3 acetylation and methylation. We hypothesized that not only activatory, but also inhibitory p38 MARK-mediated pathways are involved in these processes. To assess the contribution of p38 MAPK to epigenetic processes, we studied the effect p38 MAPK inhibitor SB203580 on acetylation of histone H3 during training of Helix lucorum. Administration of SB203580 decreased learning-induced enhancement of histone H3 acetylation in the CNS of Helix lucorum, which was accompanied by long-term memory impairment. Thus, p38 MAPK is involved in the regulation of epigenetic mechanisms of long-term memory.

show abstract

Expression of MAP/ERK kinase cascade corresponds to the ability to develop food aversion in terrestrial snail at different stages of ontogenesis

Cited by 18 publications

References 36 publications

Neural and molecular mechanisms of microcognition inLimax

Neural and molecular mechanisms of microcognition inLimax

Opposite roles of serotonin and neuropeptide FMRFamide in the regulation of epigenetic processes involved in the longterm memory formation

p38 МАРK is Involved in Regulation of Epigenetic Mechanisms of Food Aversion Learning

Contact Info

Product

Resources

About