Tek Sensillum kayıtları Locust Palp Sensilla Basiconica için
Summary
Bu kağıt sensilla basiconica tek sensillum kayıtları için detaylı ve son derece etkili iletişim kuralı böcek ağız dokunacı üzerinde açıklar.
Abstract
Locust ağız dokunacı bir çekirge’nın gıda seçimi, geçici olmayan kimyasal ipuçları aracılığıyla (daha önce terminal sensilla adlı sensilla chaetica tespiti için özellikle önemli bir rol oynamaktadır geleneksel tat organ olarak kabul edilir veya tepeli sensilla) Şimdi bu dokunacı de koku bir işlevi var kanıt artan vardır. Bir propil reseptör (LmigOR2) ve propil-bağlayıcı protein (LmigOBP1) sinir hücreleri ve aksesuar hücreler, sırasıyla, dokunacı sensilla basiconica yerelleştirilmiş. Tek sensillum (SSR) kayıt belirli propil reseptörleri üzerinde etkin ligandlar süzmek için etkili bir yöntem olduğu propil reseptör nöronlar, yanıt kaydetmek için kullanılır. SSR palp sensilla propil reseptörlerinin fonksiyonel çalışmalarda kullanılır. Dokunacı kubbe üzerinde bulunan sensilla basiconica yapısını biraz bu anten üzerinde yapıdan farklıdır. Bu nedenle, bir SSR odorants tarafından elde edildi işlemi sırasında belirli bir tavsiye en iyi sonuçları elde etmek için yararlı olabilir. Bu yazıda, böcek palp sensilla basiconica gelen bir SSR için detaylı ve son derece etkili bir protokol tanıttı.
Introduction
Hayvanlar bir dizi eksojen kimyasal ipuçları anlamda chemosensory organları gelişmiştir. Böcekler, anten ve dokunacı en önemli chemosensory organları vardır. Bu organların chemosensory saç chemosensory sensilla olarak adlandırılan, çeşitli kıllar içinde chemosensory nöronlar (CSNs) tarafından innervated. CSNs chemosensory sensilla içinde kimyasal uyaranlara üzerinden sinyal iletimi için daha sonra merkezi sinir sistemleri1,2kadar,3 transfer edilen elektrik potansiyelleri ile belirli kimyasal ipuçlarını tanımak .
CSNs hızlı çeşitli chemosensory reseptörleri [Örneğin, propil reseptörleri (ORs)], ionotropic reseptörleri (IRS) ve chemosensation farklı türleri ile ilişkili eksojen kimyasal cues kodlamak onların membranlar üzerinde tat reseptörleri (gr) 4,5,6. CSNs karakterizasyonu hücresel ve moleküler mekanizmaları böcek chemoreception için aydınlatma anahtarıdır. Şimdi böcek CSNs dahil olmak üzere birçok böcek antennal sensilla karakterizasyonu7sinekler için tek sensillum kaydı (SSR) yaygın olarak kullanılan bir teknik, pervane8, böcekleri9, yaprak bitleri10, çekirgeler11, ve karıncalar12. Çünkü onların sensilla belirli yapıları yapmak ancak, birkaç çalışmalar bir SSR böcek dokunacı13,14,15,16,17‘ ye, uyguladığınız bir elektrofizyolojik kayıt zor18.
Çekirge (düz kanatlılar) sürüleri kez ciddi ürün hasar ve ekonomik kayıp19neden. Dokunacı çekirge20,21,22,23,24gıda seçiminde önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir. Chemosensory sensilla iki tür bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) tarafından incelenmiştir. Genellikle, 350 sensilla chaetica ve 7-8 sensilla basiconica her kubbe locust dokunacı18gözlenir. Sensilla chaetica sensilla basiconica var ise uçucu kimyasal cues algılama bir koku alma işlevi, geçici olmayan kimyasal yardımlar anlamda tat sensilla vardır.
Locust dokunacı üzerinde sensilla basiconica (ca. 12 µm), saç yuva çapları bu sensilla chaetica daha çok daha büyük (ca. 8 µm)18,25. Dokunacı üzerinde sensilla basiconica cuticular duvar antennal sensilla18çok kalın. Buna ek olarak, palp kubbesi sıvı içeriği son derece esnek bir manikür içinde vardır. Bu özellikleri bir elektrot ve iyi elektrofizyolojik sinyalleri bir edinimi bir nüfuz için antennal sensilla daha zor olduğu anlamına gelir. Bu yazıda, detaylı ve son derece etkili SSR Protokolü locust palp sensilla basiconica için bir video ile sunulur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Böcekler yiyecek kokular algılamaya dokunacı üzerinde itimat ve onların dokunacı türleşme13,27içinde önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir. Dokunacı basit koku organları ve temel chemosensation28neuromolecular keşfi için çekici bir model iletişim gibi artan dikkat alıyorsanız.
Böcek labellar ve palp SSRs başarıyla Drosophila melanogaster, anofel gambiaeve Culex…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser bir hibe Ulusal Doğal Bilim Vakfı, Çin’den (No.31472037) tarafından desteklenmektedir. Ticari adlar veya ticari ürünler bu makalenin herhangi bir söz sadece bilgi sağlanması amacına olduğunu ve bir tavsiye anlamına gelmez.
Materials
| Tungsten wire | ADVENT | W559504 | Used for making the electrode and fixing the palp |
| NaNO2 | Sigma-aldrich | 563218-25G | Used for sharpening the tungsten wire |
| AC Power Supply | Syntech | A2-70 | Providing the voltage in sharpening the tungsten wire |
| Stereoscope | Motic | SMZ-163 | Used for observing the sharpening of tungsten wire |
| Microscope | Olympus | W-51 | Used for observing the sensilla on locust maxillary palp |
| Intelligent Data Acquisition Controller | Syntech | IDAC-4 | Real-time on screen display of all signals before and during recording |
| Stimulus controller | Syntech | CS-55 | Used for controlling the stimulus application |
| Electronic micromanipulator | C.M.D.T | CFT-8301D | Used for minor movement of the recording electrode |
| Micromanipulator | Narishige | MN-151 | Used for minor movement of the reference electrode |
| Speaker | EDIFIER | R101T06 | Connected with IDAC-4 and providing sound for the signal |
| Magnetic base | PDOK | PD-101 | Used to hold the electrode, and stimulus delivery tube |
| Vibration Isolation Table | TianHe | HAP-100-1208 | Used for isolating the vibration from the equipment |
| Glass slide | CITOGLAS | ZBP-407 | Used for making the base for the MPH |
| Blu-tack | Bostik | Blu-tack-45g | Fixing the tungsten wire |
| Pasteur tube | YARE | WITEG | Placing the filter paper containing stimuli solutions |
Referencias
- Carey, A. F., Carlson, J. R. Insect olfaction from model systems to disease control. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (32), 12987-12995 (2011).
- Leal, W. S. Odorant reception in insects: roles of receptors, binding proteins, and degrading enzymes. Annual Review of Entomology. 58, 373-391 (2013).
- Zhang, J., Walker, W. B., Wang, G. Pheromone reception in moths: from molecules to behaviors. Progress in Molecular Biology and Translational Science. 130, 109-128 (2015).
- Vosshall, L. B., Amrein, H., Morozov, P. S., Rzhetsky, A., Axel, R. A spatial map of olfactory receptor expression in the Drosophila antenna. Cell. 96 (5), 725-736 (1999).
- Benton, R., Vannice, K. S., Gomez-Diaz, C., Vosshall, L. B. Variant ionotropic glutamate receptors as chemosensory receptors in Drosophila. Cell. 136 (1), 149-162 (2009).
- Vosshall, L. B., Stocker, R. F. Molecular architecture of smell and taste in Drosophila. Annual Review of Neuroscience. 30, 505-533 (2007).
- de Bruyne, M., Foster, K., Carlson, J. R. Odor coding in the Drosophila antenna. Neuron. 30, 537-552 (2001).
- Roelofs, W., et al. Sex pheromone production and perception in European corn borer moths is determined by both autosomal and sex-linked genes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 84 (21), 7585-7589 (1987).
- Larsson, M. C., Leal, W. S., Hansson, B. S. Olfactory receptor neurons detecting plant odours and male volatiles in Anomala cuprea beetles (Coleoptera: Scarabaeidae). Journal of Insect Physiology. 47 (9), 1065-1076 (2001).
- Zhang, R., et al. Molecular basis of alarm pheromone detection in aphids. Current Biology. 27 (1), 55-61 (2017).
- Cui, X., Wu, C., Zhang, L. Electrophysiological response patterns of 16 olfactory neurons from the trichoid sensilla to odorant from fecal volatiles in the locust, Locusta migratoria manilensis. Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 77 (2), 45-57 (2011).
- Sharma, K. R., et al. Cuticular hydrocarbon pheromones for social behavior and their coding in the ant antenna. Cell Reports. 12 (8), 1261-1271 (2015).
- de Bruyne, M., Clyne, P. J., Carlson, J. R. Odor coding in a model olfactory organ: the Drosophila maxillary palp. Journal of Neuroscience. 19 (11), 4520-4532 (1999).
- Syed, Z., Leal, W. S. Maxillary palps are broad spectrum odorant detectors in Culex quinquefasciatus. Chemical Senses. 32 (8), 727-738 (2007).
- Lu, T., et al. Odor coding in the maxillary palp of the malaria vector mosquito Anopheles gambiae. Current Biology. 17 (18), 1533-1544 (2007).
- Pellegrino, M., Nakagawa, T., Vosshall, L. B. Single sensillum recordings in the insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae. Journal of Visualized Experiments. 36, e1725 (2010).
- Grant, A. J., Wigton, B. E., Aghajanian, J. G., O’Connell, R. J. Electrophysiological responses of receptor neurons in mosquito maxillary palp sensilla to carbon dioxide. Journal of Comparative Physiology A. 177 (4), 389-396 (1995).
- Blaney, W. The ultrastructure of an olfactory sensillum on the maxillary palps of Locusta migratoria (L.). Cell and Tissue Research. 184 (3), 397-409 (1977).
- Hassanali, A., Njagi, P. G. N., Bashir, M. O. Chemical ecology of locusts and related acridids. Annual Review of Entomology. 50, 223-245 (2005).
- Chapman, R. F. Contact chemoreception in feeding by phytophagous insects. Annual Review of Entomology. 48, 455-484 (2003).
- Chapman, R. F., Sword, G. The importance of palpation in food selection by a polyphagous grasshopper (Orthoptera: Acrididae). Journal of Insect Behavior. 6, 79-91 (1993).
- Winstanley, C., Blaney, W. Chemosensory mechanisms of locusts in relation to feeding. Entomologia Experimentalis et Applicata. 24, 750-758 (1978).
- Blaney, W., Duckett, A. The significance of palpation by the maxillary palps of Locusta migratoria (L.): an electrophysiological and behavioural study. Journal of Experimental Biology. 63, 701-712 (1975).
- Blaney, W. Electrophysiological responses of the terminal sensilla on the maxillary palps of Locusta migratoria (L.) to some electrolytes and non-electrolytes. Journal of Experimental Biology. 60, 275-293 (1974).
- Jin, X., Zhang, S., Zhang, L. Expression of odorant-binding and chemosensory proteins and spatial map of chemosensilla on labial palps of Locusta migratoria (Orthoptera: Acrididae). Anthropod Structure & Development. 35 (1), 47-56 (2006).
- Zhang, L., Li, H., Zhang, L. Two olfactory pathways to detect aldehydes on locust mouthpart. International Journal of Biological Sciences. 13 (6), 759-771 (2017).
- Dweck, H. K. M., et al. Olfactory channels associated with the Drosophila maxillary palp mediate short- and long-range attraction. eLife. 5, e14925 (2016).
- Bohbot, J. D., Sparks, J. T., Dickens, J. C. The maxillary palp of Aedes aegypti, a model of multisensory Integration. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 48, 29-39 (2014).
- Delventhal, R., Kiely, A., Carlson, J. R. Electrophysiological recording from Drosophila labellar taste sensilla. Journal of Visualized Experiments. 84, e51355 (2014).
- Ng, R., Lin, H. H., Wang, J. W., Su, C. Y. Electrophysiological recording from Drosophila trichoid sensilla in response to odorants of low volatility. Journal of Visualized Experiments. 125, e56147 (2017).
- Syed, Z., Leal, W. S. Electrophysiological measurements from a moth olfactory system. Journal of Visualized Experiments. 49, e2489 (2011).
- Saha, D., Leong, K., Katta, N., Raman, B. Multi-unit recording methods to characterize neural activity in the locust (Schistocerca Americana) olfactory circuits. Journal of Visualized Experiments. 71, e50139 (2013).
- Liu, F., Liu, N. Using single sensillum recording to detect olfactory neuron responses of bed bugs to semiochemicals. Journal of Visualized Experiments. 107, e53337 (2016).
