Enregistrement électrophysiologique de<em> Drosophila</em> Sensilla Trichoid en Réponse aux Odorants de Faible Volatilité

Les ORN de Drosophila répondent à un grand nombre d'odorants, avec des longueurs de chaîne de carbone très variées et une variété de groupes fonctionnels, y compris les esters, les alcools, les cétones, les lactones, les aldéhydes, les terpènes, les acides organiques, les amines, les composés soufrés, les hétérocycliques et les aromatiques ^{2 , 3} . Les odeurs variées dans leurs caractéristiques physicochimiques peuvent avoir des volatilités nettement différentes, indiquées par la pression de vapeur du composé. Notamment, les odeurs biologiquement pertinentes pour Drosophila melanogaster diffèrent énormément de leur volatilité. Par exemple, les ORN Ir92a répondent à l'ammoniac ⁴ , très volatil, avec une pression de vapeur de 6,432 mmHg à 20 ° C. En revanche, les ORN Or67d répondent à une phéromone masculine, l'acétate de cis -acétate de vaccin ( c VA) ^{5 , 6} , dont la pression de vapeur est de 43 mmHg à 20 ° C.

Ove_content "> L'étude de la réponse olfactive aux odorants de faible volatilité est particulièrement difficile avec les méthodes classiques d'administration d'odeurs, dans lesquelles des odorants sont délivrés par un flux d'air porteur sur une distance relativement longue ( c.-à-d. Plusieurs centimètres). En tant que tel, les réponses olfactives rapportées À un odorant donné à faible volatilité peut varier considérablement selon la conception du système de distribution d'odeurs. Par exemple, la réponse signalée des ORN Or67d à une dose élevée de c VA varie de ~ 40 ⁷ -> 200 pointes / s ⁶ . de plus, la fourniture inefficace des c VA avec les méthodes classiques d'administration est probablement attribuable à des résultats faussement négatifs, ce qui conduit à l'interprétation que c VA par elle – même pas suffisante pour activer Or67d Orns ^8. Cette interprétation a été contestée plus tard par une autre étude utilisant un Méthode de livraison de l'odeur proche de la gamme ^9. Il est donc imperaAfin de développer un système robuste d'administration d'odeurs pour la présentation efficace d'odorants de faible volatilité.

Récemment, nous avons identifié plusieurs acides gras cuticulaires à longue chaîne comme ligands pour Or47b ORN. Ils sont logés dans le Sensillum Trichoid Antenal de type 4 (at4). Parmi les odorants d'acides gras à longue chaîne, nous avons constaté que l'acide palmitoleique fonctionne comme une phéromone aphrodisiaque qui favorise la parade masculine en activant Or47b ORN ¹ . Cependant, dans une autre étude utilisant une méthode classique d'administration d'odeur, le laurate de méthyle a montré des réponses des ORN Or47b, alors que l'acide palmitoleique n'a suscité aucune réponse lorsqu'on a été présenté à la même distance ¹⁰ . Par rapport à c VA, les acides gras à longue chaîne sont encore moins volatils, avec des pressions de vapeur inférieures à 0,001 mmHg à 25 ° C ¹¹ . La faible volatilité inhérente aux odeurs d'acides gras à longue chaîne, qui empêche une présentation efficace à l'antenne viaLes systèmes conventionnels d'odeur-livraison, ont probablement représenté les résultats faussement négatifs ¹⁰ . Cette incohérence souligne l'insuffisance des systèmes classiques d'administration d'odeurs dans la présentation d'odorants à faible volatilité. On a précédemment montré que la livraison efficace des odeurs cuticulaires à la mouche nécessite une étroite proximité entre la source d'odeurs et le tissu cible ⁶ . Ainsi, pour caractériser pleinement les effets des phéromones biologiquement actives tout en imitant la distance dont elles sont probablement rencontrées par les mouches des fruits dans la nature ^{12 , 13} , nous avons convenu que la distance minimale doit être hautement prioritaire dans notre procédure.

Notre méthode présente d'autres avantages, y compris la compatibilité avec les plates-formes et les techniques d'électrophysiologie standard. Les configurations de plates-formes préexistantes nécessitent une modification minimale pour tenir compte de ce protocole, et la plupart des étapes de SSR ne nécessitent que des ajustements mineurs. CeRend notre technique facilement accessible aux chercheurs expérimentés en SSR. En outre, notre technique permet la présentation d'odorants à faible volatilité avec un déclenchement et un décalage brusques, en corrélant la délivrance de stimulus avec la réponse neuronale. Enfin, la disposition du matériel facilite les échanges rapides entre les cartouches odorantes, accélère la collecte des données sur une gamme de dosage souhaitée.

Nous commençons par examiner la préparation des électrodes de référence et d'enregistrement, la solution de l'hémolymphe pour adultes (AHL), les cartouches d'administration d'odorant et l'olfactomètre correspondant. Nous discutons ensuite de la préparation des solutions d'odorant d'acide palmitoleique, suivies de la préparation de la mouche pour l'enregistrement. Nous examinons les critères de sélection d'un sensillum trichoïde pour enregistrer et examinons de plus près le positionnement de la cartouche odorante avant de présenter les données représentatives obtenues selon cette méthode. Enfin, nous concluons en explorant des applications utiles de cette techniqueCertains problèmes rencontrés et leurs solutions.