Citation: Ng R, Su C-Y (2024) Making sense of cilia: The role of intraflagellar transport. PLoS Biol 22(11):
e3002924.
https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002924
Published: November 27, 2024
Copyright: © 2024 Ng, Su. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
Funding: This work was supported by NIH grants to CYS (R21DC020536, R21AI169343, R01DC016466, and R01DC021551). RN was supported by the NIGMS T32 UCSD PiBS Training Program and ARCS Foundation Fellowship Award. The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.
Competing interests: The authors have declared that no competing interests exist.
The interplay between neuronal form and function presents an intriguing puzzle for neurobiologists. How does the morphology of a sensory neuron affect its ability to detect stimuli? This question is especially compelling in ciliated sensory neurons, which exhibit diverse morphological features in a modality-specific manner [1]. Since cilia lack the machinery to synthesize proteins, intraflagellar transport (IFT) is responsible for transporting structural and signaling molecules across the ciliary gate and trafficking them along the cilia [2]. Thus, permanent mutation of key IFT machinery not only prevents signaling molecules from being trafficked to the cilia, but also impairs trafficking of structural molecules required for normal cilia structure. As such, a complete understanding of how IFT and ciliary morphology individually shape sensory responses remained elusive.
In the current issue of PLOS Biology, Philbrook and colleagues explored how chemosensory responses are differentially affected when ciliary trafficking and sensory ending morphology are selectively manipulated [3]. Using Caenorhabditis elegans as a model, the researchers engineered temperature-sensitive (ts) mutations in IFT motor proteins to acutely disrupt IFT without altering ciliary morphology and vice versa. This innovative genetic approach disentangled the effects of continuous trafficking from ciliary structure to reveal their respective contributions in shaping the responses of 2 ciliated sensory neurons—the ASH nociceptive neurons and AWA olfactory neurons [4].
ASH neurons extend rod-like cylindrical cilia that detect noxious chemicals such as glycerol (Fig 1A, left panel). In kap-1; osm-3(ts) kinesin mutants, raising the temperature to 27 °C for 1 h acutely truncated cilia without disrupting continuous IFT and also diminished responses to glycerol (Fig 1A, middle panel). In contrast, placing che-3(ts) dynein mutants in a restrictive temperature for hours disrupted IFT without shortening cilia. Despite impaired IFT, these neurons exhibited wild type-like glycerol responses (Fig 1A, right panel) that likely arise from receptors and signaling components already trafficked to ASH cilia prior to temperature-induced IFT disruption, which in turn suggests a limited turnover for these molecules in the cilia. Overall, normal ASH glycerol responses require a minimum ciliary length, rather than continuous IFT.
Fig 1. Ciliary structure and IFT differentially impact the responses of ASH nociceptive and AWA olfactory neurons.
(A) In ASH neurons, reduced ciliary length diminishes responses to ligands, while disrupted IFT does not. (B) In AWA neurons, prolonged IFT disruption leads to formation of PCMC branches. This coincides with a desensitization phenotype to diacetyl, an odorant that activates ODR-10 receptor. (C) Mechanistic model: Extended odor stimulation triggers GRK-2-mediated desensitization of ODR-10 in AWA cilia. In the absence of IFT, ODR-10—but not GRK-2—is localized to PCMC branches, preventing receptor desensitization in these ectopic branches. (D) Acute IFT disruption impairs AWA adaptation to repeated diacetyl stimulation.
Is this also the case with AWA olfactory neurons, which detect various volatile odorants through multiple receptors expressed in their highly branched sensory cilia (Fig 1B, left panel)? Interestingly, in the same kap-1; osm-3(ts) mutants, shifting to a restrictive temperature resulted in a strikingly different phenotype in AWA neurons. Specifically, raising the temperature to 30 °C for 1.5 h abolished IFT without altering ciliary morphology, and this manipulation likewise did not affect responses to diacetyl, an odorant that activates the ODR-10 receptor (Fig 1B, middle panel). However, lengthier disruption of IFT (30 °C for 5 h) led to formation of ectopic dendritic branches from the periciliary membrane compartment (PCMC), which coincided with a desensitization phenotype whereby responses decayed more slowly than in controls (Fig 1B, right panel). These findings suggest that abolishing IFT for hours does not reduce AWA diacetyl responses, while desensitization is impaired when PCMC branches are formed.
Mechanistically, these phenotypes are explained by the differential regulation of ODR-10 desensitization in PCMC branches and AWA cilia. Desensitization in wild-type neurons arises through phosphorylation of ODR-10 by the GRK-2 GPCR kinase, which inactivates the receptor to drive rapid response decay. Both ODR-10 and GRK-2 are co-localized in AWA cilia, even after 5 h of IFT disruption in kap-1; osm-3(ts) mutants. However, when IFT is impaired, only ODR-10 but not GRK-2 is localized to the newly formed PCMC branches. As a result, while mislocalized ODR-10 in these ectopic branches can respond to diacetyl, these receptors cannot be properly phosphorylated and then inactivated during extended odor stimulation, leading to the desensitization phenotype (Fig 1C). These findings highlight how odorant response kinetics are shaped by the spatial organization of signaling molecules.
Adding to the complexity, SRX-64, another AWA olfactory receptor responding to pyrazine, is not mislocalized to PCMC branches as robustly as ODR-10 in the absence of IFT. Interestingly, continuous IFT is required for ODR-10 adaptation to repeated diacetyl stimulation (Fig 1D), but not for SRX-64 adaptation to pyrazine pulses. These findings reveal a surprisingly complex and heterogenous role of IFT in trafficking molecules and regulating adaptation, even among receptors co-expressed in the same olfactory neurons.
By revealing the distinct roles of IFT and ciliary morphology in C. elegans chemosensory responses, Philbrook and colleagues have advanced our understanding of the intricate interplay between form and function in sensory neurons. This in-depth genetic study paves the way for future research to explore the molecular mechanisms by which IFT and ciliary architecture regulate sensory responses in a receptor-, ligand-, and neuron-specific manner. It will be interesting to investigate whether similar functional heterogeneity exists in other sensory neurons across different animal species.
This study carries broad implications, as cilia are crucial for olfactory receptor neurons, and defects can lead to ciliopathies that compromise the sense of smell [5]. For instance, COVID-19-related anosmia likely arises from the retraction of olfactory cilia following the death of SARS-CoV-2 infected support cells [6]. Does IFT disruption underlie this change in ciliary morphology in COVID-19 patients? It will also be interesting to determine whether IFT’s heterogeneous effects in C. elegans olfactory responses are mirrored in different populations of human olfactory receptor neurons.
ADVERTISEMENT:
Hai, para pengemar slots Pernah mendengar semboyan “slot demo”? Kalau belum, bersiaplah jatuh cinta dengan konsep ini. slot gaco merupakan mesin slots yang selalu memberi kemenangan. Ya, slot-slot ini bisa dibilang sebagai andalannya tuk membawa pulang hasil. but, gimana sih caranya jumpain raja lot yang benar? Santuy Bro and Sis, kita beri santai aja di sini
Permainan tergaco waktu ini satu-satunya di Indonesia yaitu akan memberikan return on Investment terbaik
Daftarkanlah hanya di :
Informasi mengenai KING SLOT, Segera Daftar Bersama king selot terbaik dan terpercaya no satu di Indonesia. Boleh mendaftar melalui sini king slot serta memberikan hasil kembali yang paling tinggi saat sekarang ini hanyalah KING SLOT atau Raja slot paling gacor, gilak dan gaco saat sekarang di Indonesia melalui program return tinggi di kingselot serta pg king slot
slot demo gacor
slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kdwapp.com
akun demo slot gacor
akun demo slot gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kdwapp.com
akun slot demo gacor
akun slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kdwapp.com
akun demo slot pragmatic
akun demo slot pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kdwapp.com
akun slot demo pragmatic
akun slot demo pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kdwapp.com
akun slot demo
akun slot demo permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kdwapp.com
akun demo slot
akun demo slot permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kdwapp.com
slot demo gacor
slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jebswagstore.com
akun demo slot gacor
akun demo slot gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jebswagstore.com
akun slot demo gacor
akun slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jebswagstore.com
akun demo slot pragmatic
akun demo slot pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jebswagstore.com
akun slot demo pragmatic
akun slot demo pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jebswagstore.com
akun slot demo
akun slot demo permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jebswagstore.com
akun demo slot
akun demo slot permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jebswagstore.com
slot demo gacor
slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama demoslotgacor.pro
akun demo slot gacor
akun demo slot gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama demoslotgacor.pro
akun slot demo gacor
akun slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama demoslotgacor.pro
akun demo slot pragmatic
akun demo slot pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama demoslotgacor.pro
akun slot demo pragmatic
akun slot demo pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama demoslotgacor.pro
akun slot demo
akun slot demo permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama demoslotgacor.pro
akun demo slot
akun demo slot permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama demoslotgacor.pro
slot demo gacor
slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
akun demo slot gacor
akun demo slot gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
akun slot demo gacor
akun slot demo gacor permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
akun demo slot pragmatic
akun demo slot pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
akun slot demo pragmatic
akun slot demo pragmatic permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
akun slot demo
akun slot demo permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
akun demo slot
akun demo slot permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
situs slot terbaru
situs slot terbaru permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
slot terbaru
slot terbaru permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama situsslotterbaru.net
suara88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama suara88.biz
sumo7777 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sumo7777.com
supermoney888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama supermoney888.biz
teratai88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama teratai88.biz
thor88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama thor88.biz
togelhk88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama togelhk88.net
topjitu88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama topjitu88.net
totosloto88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama totosloto88.com
trisula888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama trisula888.biz
udangbet88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama udangbet88.net
via88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama via88.biz
virusjp88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama virusjp88.net
warga888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama warga888.biz
waw88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama waw88.biz
winjitu88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama winjitu88.net
wisdom88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama wisdom88.biz
wnitogel88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama wnitogel88.com
yoyo888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama yoyo888.biz
validtoto88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama validtoto88.com
sule999 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sule999.com
sule88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sule88.org
ss888bet permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama ss888bet.com
sia77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sia77.info
seluang88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama seluang88.com
satu88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama satu88.biz
satu777 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama satu777.asia
rp88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama rp88.biz
rp88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama rp88.asia
rp88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama rp77.live
qiuqiu88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama qiuqiu88.biz
pt88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama pt88.org
pt77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama pt77.info
produk88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama produk88.asia
mt88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama mt88.org
mt77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama mt77.biz
menang66 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama menang66.biz
latobet888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama latobet888.org
kedai96 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kedai96.org
kedai188 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kedai188.biz
ids88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama ids88.biz
hp88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama hp88.org
hp77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama hp77.org
gm88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama gm88.asia
gm77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama gm77.net
final888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama final888.org
duit88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama duit88.asia
duit168 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama duit168.biz
divisi88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama divisi88.org
dewi500 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama dewi500.biz
devil88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama devil88.info
cuputoto88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama cuputoto88.com
cukongbet88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama cukongbet88.asia
bom888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama bom888.biz
bintaro888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama bintaro888.info
askasino88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama askasino88.org
999aset permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama 999aset.com
afb77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama afb77.biz
aset99 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama aset99.biz
bendera77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama bendera77.biz
bendera888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama bendera888.com
coco88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama coco88.org
cuma77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama cuma77.biz
cuma88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama cuma88.org
dwv88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama dwv88.org
fafajp88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama fafajp88.com
gemar88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama gemar88.biz
gocap88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama gocap88.info
gocaptoto permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama gocaptoto.asia
hakabet88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama hakabet88.com
hwtoto88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama hwtoto88.org
ina77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama ina77.biz
ina88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama ina88.info
jingga8888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama jingga8888.com
juragan777 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama juragan777.asia
kastil77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kastil77.info
kebo888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kebo888.biz
kkwin77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kkwin77.com
kokoslot88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama kokoslot88.asia
luckydf88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama luckydf88.org
microstar888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama microstar888.biz
monperatoto88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama monperatoto88.com
mpo1122 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama mpo1122.biz
mpo122 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama mpo122.biz
mpopelangi88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama mpopelangi88.com
pamanslot88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama pamanslot88.biz
panel88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama panel88.org
paragon77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama paragon77.biz
paragon888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama paragon888.info
pion77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama pion77.biz
prada88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama prada88.asia
prada888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama prada888.com
qqslot88slot permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama qqslot88slot.com
rejekibet88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama rejekibet88.com
rezekibet88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama rezekibet88.org
sensa77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sensa77.biz
sensa888 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sensa888.biz
singajp88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama singajp88.com
sr77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sr77.org
sr88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama sr88.org
surya77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama surya77.biz
surya88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama surya88.asia
tajir77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama tajir77.info
tajir88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama tajir88.biz
toto122 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama toto122.com
toto123 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama toto123.biz
uangvip88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama uangvip88.com
wajik77 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama wajik77.asia
777neko permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama 777neko.org
88judi permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama 88judi.net
99judi permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama 99judi.org
abcslot88 permainan paling top dan garansi imbal balik hasil besar bersama abcslot88.asia