Summary

Prova<em> Drosophila</em> Olfaction com um Ensaio Y-maze

Published: June 12, 2014
doi:

Summary

Apresenta-se um teste de escolha para revelar a influência de odorantes sobre o comportamento de Drosophila, utilizando um ensaio de Y-labirinto.

Abstract

A detecção de sinais a partir do ambiente é essencial para animais para garantir a sua sobrevivência. Para este fim, eles usam estímulos ambientais, tais como a visão, mechanoreception, audição e chemoperception através de gosto, através de contato direto ou através do olfato, que representa a resposta a uma molécula volátil atuando em uma escala mais longa. Moléculas químicas voláteis são sinais muito importantes para a maioria dos animais na detecção de perigo, de uma fonte de alimentação, ou para comunicação entre indivíduos. Drosophila melanogaster é um dos modelos biológicos mais comuns para os cientistas a explorar a base molecular e celular do olfacto. A fim de destacar as habilidades olfativas deste pequeno inseto, nós descrevemos um protocolo escolha modificado com base no teste Y-maze classicamente utilizada com camundongos. Dados obtidos com Y labirintos dar informações valiosas para entender melhor como os animais lidar com seu ambiente perpetuamente mudando. Introduzimos um protocolo passo-a-passo para estudar oimpacto de odores sobre a resposta exploratória mosca com este ensaio Y-labirinto.

Introduction

Quimiorecepção através de gosto ou olfato é uma modalidade sensorial chave para a sobrevivência animal. Dá sinais vitais necessários para a detecção de um perigo ou fontes de alimentos, bem como para as interacções sociais. Ela também ajuda os animais a encontrar um parceiro necessário sexo para a sua reprodução. Por mais de 20 anos, a pesquisa intensiva, incluindo Nobel premiado trabalho de Richard Axel e Linda Buck, em 2004, "por suas descobertas de receptores olfativos ea organização do sistema olfativo", foi realizado para revelar as bases moleculares e celulares da olfato 1,2.

Um dos modelos animais favoritos para os cientistas para dissecar percepção olfativa é D. melanogaster. Este inseto compartilha uma estratégia de codificação odor-celular e molecular semelhante com mamíferos. A comunidade científica utiliza diversos paradigmas comportamentais para estudar o papel dos odores nesta mosca da fruta. Estes ensaios incluem ensaios multimodais, tais como courtshitestes p onde várias modalidades sensoriais, incluindo o olfato, são importantes para suscitar namoro masculino 3. Outros ensaios também foram desenvolvidos para lidar com o papel de odores mais especificamente; estes incluem t-labirintos, Y labirintos, ensaios de armadilha, arenas de quatro de campo e vento túneis 4.5.6.7.8.

Neste artigo apresentamos um ensaio simples modificado Y-labirinto, que fornece respostas olfativas robustas usando D. melanogaster. O nosso set-up usa finais dicas em contrário a um método previamente descrito 9. Assim, o nosso Y-maze tem duas vantagens. Primeiro, ele evita qualquer retorno no sistema uma vez que a mosca fez sua escolha. Em segundo lugar, limita a troca de odores em todas as áreas do Y-labirinto. Esta última vantagem é importante uma vez que a Drosophila são muito sensíveis ao fluxo de ar, que é muitas vezes utilizado para evitar a saturação do odorante. Para ajustar o set-up experimental com um fluxo de ar seria o tempo eo custo de consumir. Por isso, o nosso ensaio de labirinto Y-representa um efciente e maneira rápida de testar o desempenho olfativo de Drosophila.

Protocol

1. Antes de Começar Use um estoque de referência isogenized tendo fenótipos comportamentais estáveis ​​e robustos. Não existe uma regra geral para a escolha deste estoque, uma vez que todos os controles potenciais podem levar fundo heterogêneos alelos. Use esta estirpe de controlo para todos os outros retrocruzamento estoque necessário para etapas posteriores. Esta etapa retrocruzamento é normalmente representado por pelo menos cinco cruzamentos sucessivos de uma única fêmea virgem (pa…

Representative Results

A Figura 1D mostra dois respostas representativas utilizando este ensaio Y-labirinto. Canton-S machos evitar fortemente a 10% de ácido acético diluído, em água destilada, enquanto eles não evitar significativamente o ácido fenilacético 10%. Estes ensaios são baseados em 10 machos por repetição colocados juntos nos frascos de carregamento. Este protocolo pode levar a grande erro padrão da média. Se necessário, é possível reduzir este inconveniente, usando 20 machos por repetições em vez …

Discussion

Nosso protocolo Y-maze baseia-se num protocolo anteriormente descrito 9. No entanto, apresentamos duas grandes diferenças. Primeiro, usamos pontas de pipeta estreitas para evitar que as moscas de retornar uma vez que eles decidem entrar no frasco que contém o solvente ou o solvente mais o odorante. Estas pontas estreitas também são úteis para limitar a difusão odorante no Y-labirinto. Em segundo lugar, nós usamos um frasco menor carga para forçar as moscas para entrar no Y-labirinto. É importante ter…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos 4 revisores anônimos por seu trabalho para melhorar o manuscrito. Agradecemos ao Centre National de la Recherche Scientifique pelo apoio financeiro para MBG e YG, ea Université de Bourgogne e do Ministério da Investigação francês para MMS. Pesquisa no laboratório YG é financiado pelo Conselho Europeu de Investigação (ERC Começando Grant, GliSFCo-311403), a Agence Nationale de la Recherche (ANR-JCJC, GGCB-2010), o Conseil Régional de Bourgogne (Faber), eo CNRS.

Materials

Drosophila Polystyrene tube VWR europe 734-2255 30 x 25 mm 
Y-maze
Drosophila Borosilicate tube Dijon verre 95 X 25 mm
Y-maze
Foam stopper Dutscher 999038
Y-maze
Y-shaped connector Europrix 11020605
Y-maze
100-1000µl pipet tips Corning 4868 Join the following pipet tips to the Y-shaped connector. Cut 2 pipet tips at 65 mm from the wide end, and connect the narrow end (with a ∼2 mm opening) to 2 test vials. These openings will limit the U-turns once the flies enter the tubes containing the odors. Cut 1 pipet tip at 35 mm from the wide end, and connect it to the loading vial.
Y-maze
Far-Red LED Bulb Rubin-Lacaque 0RB180238 625-630 nm
Acetic Acid Sigma-Aldrich 45725
Phenylacetic Acid Sigma-Aldrich P16621
Yeast Sensient Flavors Strasbourg 1018880464
Cornmeal eurogerm Farine de maïs
Agar Kalys HP-697-25
Methyl hydroxy 4 benzoate VWR international 25605293

References

  1. Mombaerts, P. Genes and ligands for odorant, vomeronasal and taste receptors. Nat. Rev. Neurosci. 5, 263-278 (2004).
  2. Silbering, A. F., Benton, R. Ionotropic and metabotropic mechanisms in chemoreception: ‘chance or design. EMBO Rep. 11, 173-179 (2010).
  3. Ziegler, A. B., Berthelot-Grosjean, M., Grosjean, Y. The smell of love in Drosophila. Front. Physiol. 4, (2013).
  4. Silbering, A. F., et al. Complementary function and integrated wiring of the evolutionarily distinct Drosophila olfactory subsystems. J. Neurosci. 31, 13357-13375 (2011).
  5. Grosjean, Y., et al. An olfactory receptor for food-derived odours promotes male courtship in Drosophila. Nature. 478, 236-240 (2011).
  6. Woodard, C., Huang, T., Sun, H., Helfand, S. L., Carlson, J. Genetic analysis of olfactory behavior in Drosophila: a new screen yields the ota mutants. 遗传学. 123, 315-326 (1989).
  7. Semmelhack, J. L., Wang, J. W. Select Drosophila glomeruli mediate innate olfactory attraction and aversion. Nature. 459, 218-223 (2009).
  8. Budick, S. A., Dickinson, M. H. Free-flight responses of Drosophila melanogaster to attractive odors. The Journal of Experimental Biology. 209, 3001-3017 (2006).
  9. Martin, F., Charro, M. J., Alcorta, E. Mutations affecting the cAMP transduction pathway modify olfaction in Drosophila. J. Comp. Physiol. A. 187, 359-370 (2001).
  10. Barron, A. B. Anaesthetising Drosophila for behavioural studies. Journal of Insect Physiology. 46, 439-442 (2000).
  11. Ai, M., et al. Acid sensing by the Drosophila olfactory system. Nature. 468, 691-695 (2010).
  12. Becher, P. G., Bengtsson, M., Hansson, B. S., Witzgall, P. Flying the fly: long-range flight behavior of Drosophila melanogaster to attractive odors. J. Chem. Ecol. 36, 599-607 (2010).

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Cite This Article
Simonnet, M. M., Berthelot-Grosjean, M., Grosjean, Y. Testing Drosophila Olfaction with a Y-maze Assay. J. Vis. Exp. (88), e51241, doi:10.3791/51241 (2014).

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