Drosophila mushroom body (MB) neuropil is the regulatory center for learning, memory, and many different behaviors. Besides its functional role, MB is a great model to investigate axon guidance dynamics. The MB consists of three different types of neurons that have very similar yet distinctive axon projection patterns. The morphology and the cellular mechanisms of MB development are well characterized and many genetic tools have been developed that allow researchers to address different questions. The requirement for neuron-neuron interactions during MB axon guidance has been relatively well characterized (Siegenthaler et al., 2015), however the role of neuron-glia interactions during this process are still unresolved. Here, we focused on the role of unzipped (uzip) in MB axon guidance. Initial experiments with mutant lines revealed that uzip is required for proper MB axon guidance. Knockdown experiments in different neuron populatins revealed that expression of Uzip by MB neuron subtypes is required for the interactions between those cells to mediate axon guidance. Apart from neuronal Uzip, glia-specific loss-of-function (LOF) and molecular rescue experiments revealed that Uzip expression glial cells is also required for proper MB development. Taken together, functional analyses experiments revealed that during MB axon guidance Uzip is not only involved in previously defined neuron-neuron interactions but also mediating previously unknown neuron-glia interactions. Additionally, Uzip signaling that navigates MB axons include axon guidance molecules nrg, sema-1a, CadN and drl. All of those molecules were previously shown to be regulating MB axon guidance and this study contributes by both revealing the molecular networks in more detail and also bringing glia into the game.

Drosophila mantarsı yapıları (MY) öğrenme, hafıza ve pek çok farklı davranışın düzenlendiği nöropildir. İşlevsel rolünün yanısıra, MY axon gelişim dinamiklerini araştırmak için önemli bir modeldir. MY birbirine benzerlikleri olsa da farklı akson yöneliminine sahip üç farklı tip nörondan oluşur. MY gelişıminin morfolojisi ve gelişim esnasındaki hücresel dinamikler detaylı olarak tanımlanmıştır ve geliştirilen pek çok genetik araç değişik araştırmalar yapmayı mümkün kılmaktadır. MY gelişimi esnasında nöron-nöron etkileşimlerinin rolü görece iyi tanımlanmıştır (Siegenthaler ve ark., 2015), fakat nöron-gliya etkileşimlerinin rolü hala bilinmemektedir. Bu araştırmada unzipped'in (uzip) MY axon yönelimdeki rolü araştırılmıştır. Mutant bireyler ile yapılan ilk deneyler uzip'in MY akson yönelimi için gerekli olduğunu göstermiştir. Değişik nöron popülasyonlarında uzip ifadesinin susturulmasıyla, MY nöron alt türleri tarafından Uzip ifadesinin bu nöronların birbirleriyle etkileşimi için zaruri olduğu gözlemlenmiştir. Bunun yanısıra, gliyalara özgül ifade susturma deneyleri sonucunda gliya hücrelerinin de MY akson yönelimi için gerekli olduğu görülmüştür. Tüm işlevsel analizler birlikte ele alındığında, Uzip'in yalnızca daha önceden bilinen nöron-nöron etkileşimlerinde değil; bu ilk defa bu çalışma esnasında ortaya çıkartılan nöron-gliya etkileleşimlerinde de önemli rolü olduğu görülmüştür. Ayrıca, MY aksonlarının yönelimini kontrol eden Uzip sinyalizasyonu, daha önce tanımlanmış akson kılavuz kılavuz moleküllerinden nrg, sema-1a, CadN ve drl'yi de içermektedir. Bu moleküllerin MY akson yönemlimini düzenledığı daha önceden gösterilmir ve bu çalışma hem bu etkileşim ağlarının daha detaylı anlaşılmasını sağlamakta hem de gliyaları da bu mekanızmya dahil etmektedir.