Summary

تسجيلات Sensillum واحدة في الحشرات ذبابة الفاكهة السوداء البطن و الأنوفيلة الغامبية</em

Published: February 17, 2010
doi:

Summary

ويمكن قياس ردود الكهربية للخلايا العصبية الحسية الشمية إلى odorants في الحشرات باستخدام التسجيلات sensillum واحد. في هذه المقالة سوف نقوم الفيديو لشرح كيفية تنفيذ تسجيلات sensillum واحدة في هوائيات على ذبابة الخل (<em> ذبابة الفاكهة السوداء البطن</em>) والفك العلوي palps البعوض الذي ينقل الملاريا (<em> الأنوفيلة الغامبية</em>).

Abstract

حاسة الشم أمر أساسي للحشرات للعثور على الأطعمة ، والاصحاب ، الحيوانات المفترسة ، ومواقع oviposition 3. يتم تضمين الخلايا العصبية الحسية الشمية الحشرات (OSNs) في الشعر الحسية ودعا sensilla ، التي تغطي سطح أجهزة الشمية. وتغطي سطح كل sensillum مع مسام صغيرة ، يمكن من خلالها تمرير odorants وتذوب في السائل دعا الليمفاوية sensillum الذي يغمر التشعبات الحسية من OSNs يضم في sensillum معين. وأعرب عن التشعبات OSN مستقبلات الرائحة (OR) والبروتينات ، والتي تؤدي وظيفة والحشرات في قنوات ايون رائحة بوابات 4 و 5. تفاعل مع نسب الأرجحية odorants إما زيادة أو نقصان معدل اطلاق القاعدية من OSN. هذا نشاط الخلايا العصبية في شكل امكانات العمل يجسد التمثيل الأولى من الجودة ، والكثافة ، والخصائص الزمنية للالرائحة 6 ، 7.

نظرا لسهولة الوصول إلى هذه الشعرات الحسية ، فمن الممكن أن تؤدي التسجيلات من خارج الخلية OSNs واحد عن طريق إدخال القطب تسجيل في sensillum الليمفاوية ، في حين يوضع القطب المرجع في الليمفاوية من العين أو جسم الحشرة. في ذبابة الفاكهة ، sensilla منزل ما بين واحد وأربعة OSNs ، ولكن كل OSN يعرض عادة على ارتفاع السعة مميزة. تقنيات الفرز ارتفاع تجعل من الممكن لتعيين الاستجابات التشويك لOSNs الفردية. هذا التسجيل sensillum واحد (SSR) تقنية مراقبة الفرق في محتملة بين الليمفاوية sensillum والمرجعية باعتبارها القطب التموج الكهربائية التي تتولد عن هذا النشاط على مستقبلات OSNs 1 ، 2 ، 8. تغييرات في عدد من المسامير ردا على الرائحة تمثل الأساس الخلوي للرائحة الترميز في الحشرات. هنا ، نحن تصف طريقة إعداد المستخدمة حاليا في المختبر لإجراء إصلاح قطاع الأمن في melanogaster ذبابة الفاكهة والأنوفيلة الغامبية ، وتظهر آثار الناجمة عن ممثل odorants بطريقة sensillum محددة.

Protocol

1. رائحة التخفيفات معظم odorants القابلة للذوبان في زيت البارافين. ومع ذلك ، يمكن أيضا DMSO الإيثانول أو أن تستخدم المذيبات البديلة لروائح معينة. تحضير التخفيفات المناسبة (على سبيل المثال حجم 1:10 : حجم ؛ ت : ت) من odorants النقي في ق…

Discussion

تستخدم إشارات شمية بواسطة الكائنات الحية لتحديد مصادر الغذاء والاصحاب المحتملة ، والحيوانات المفترسة. الخلايا العصبية الحسية الشمية (OSNs) هي المركز الأول بين التتابع مؤثرات الخارجية وأعلى المراكز في الدماغ حيث يتم معالجة المزيد من المعلومات. في melanogaster ذبابة الفاك…

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
Paraffin oil Odors Fluka 76235  
High purity odors (>98%) Odors Sigma-Aldrich   Methyl acetate
#296996
1-octen-3-ol
#74950
Filter paper strips Odors Fisherbrand 05-714-1 Chromatography paper
Connectors Odors Cole-Parmer EW-06365-40 1/16×1/8″
Glass vials Odors Agilent Technologies 5182-0556  
Air line plastic tubing Odor Delivery Python Products 500PAL  
1 serological pipette Odor Delivery Corning 4101 10 mL
Plastic tubing Odor Delivery Cole-Parmer EW-06418-0 0.050″x0.090″OD
Disposable borosilicate glass Pasteur pipettes Odor Delivery FisherBrand 13-678-20A 5-3/4 inches
Programmable stimulus controller Odor Delivery Syntech CS-55  
Anti-vibration table Electrophysiology Equipment TMC 63533 36”Wx30”Dx29”H
Faraday cage Electrophysiology Equipment TMC MI8133303  
Inverted microscope Electrophysiology Equipment Nikon E600FN ECLIPSE Recording microscope
10x and 100x objectives Electrophysiology Equipment Nikon 10x Plan Fluor 100x L Plan  
Dissecting microscope Electrophysiology Equipment Nikon EZ645 electrode sharpening/insect prep microscope
Magnetic stands Electrophysiology Equipment Newport MODEL 150  
IDAC Electrophysiology Equipment Syntech IDAC-4  
Acquisition software Electrophysiology Equipment Syntech Autospike  
1 macromanipulator Electrophysiology Equipment NARISHIGE MN-151 Joystick manipulator
Used for positioning reference electrode
1 micromanipulator Electrophysiology Equipment EXFO PCS-6000 Used for positioning recording electrode
Crocodile clip Electrophysiology Equipment Pomona AL-B-12-0  
Electric cable Electrophysiology Equipment Pomona B-36-0 Test Cable Assembly
2 electrode holders Electrophysiology Equipment Syntech N/A Electrode holders (set of 2) for tungsten wire electrode
AC probe Electrophysiology Equipment Syntech N/A Universal single ended probe (10xAC)
Tungsten electrodes Electrophysiology Equipment Microprobes M210 straight tungsten rods, 0.005“x3“
Potassium hydroxide Electrophysiology Equipment Sigma-Aldrich 221473  
Syringe Electrophysiology Equipment BD 301625 20 mL
Power supply Electrophysiology Equipment WILD HEERBRUGG 6V 40W e.g MTR32  
Vertical puller Insect prep Narishige PB-7  
Razor blade Insect prep VWR 55411-050  
Dental wax Insect prep Patterson 091-1503  
Microscope slide Insect prep FisherBrand 12-550A  
Cover glass Insect prep FisherBrand 12-541A 18X18 #1.5
Polypropylene mesh Insect prep Small Parts inc. CMP-0500-B  
Glass electrode Insect prep Frederick Haer & Co. 27-32-0-075 Capillary tubing borosilicate 1.5mm OD x 1.12mm ID x 75 mm
Double-sided tape (3M) Insect prep 3M MMM6652P3436 Double-sided tape (3M)
Forceps Insect prep Fine Science Tools 021×0053 Dumont #5 Mirror Finish Forceps
Small plastic cup Insect prep VWR 89009-662 7 x 5.7 (23/4 x 21/4)
Electric aspirator Insect prep Gempler’s RHM200  

Riferimenti

  1. Boeckh, J. Elektrophysiologische Untersuchungen an einzelnen Geruchsrezeptoren auf der Antenne des TotengrAbers (Necrophorus Coleoptera). Z. Vergl. Physiol. 46, 212-248 (1962).
  2. Schneider, D., Hecker, E. Zur Elektrophysiologic der Antenne des Seidenspinners Bombyx mori bei Reizung mit angereicherten Extrakten des Sexuallockstoffes. Z. Naturforschg. 11b, 121-124 (1956).
  3. Touhara, K., Vosshall, L. B. Sensing odorants and pheromones with chemosensory receptors. Annu Rev Physiol. 71, 307-332 (2009).
  4. Sato, K. Insect olfactory receptors are heteromeric ligand-gated ion channels. Nature. 452, 1002-1006 (2008).
  5. Wicher, D. Drosophila odorant receptors are both ligand-gated and cyclic-nucleotide-activated cation channels. Nature. 452, 1007-1011 (2008).
  6. Hallem, E. A., Ho, M. G., Carlson, J. R. The molecular basis of odor coding in the Drosophila antenna. Cell. 117, 965-979 (2004).
  7. Hallem, E. A., Carlson, J. R. Coding of odors by a receptor repertoire. Cell. 125, 143-160 (2006).
  8. Boeckh, J., Kaissling, K. E., Schneider, D. Insect olfactory receptors. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 30, 263-280 (1965).
  9. de Bruyne, M., Foster, K., Carlson, J. R. Odor coding in the Drosophila antenna. Neuron. 30, 537-552 (2001).
  10. Lu, T. Odor coding in the maxillary palp of the malaria vector mosquito Anopheles gambiae. Curr Biol. 17, 1533-1544 (2007).
  11. Hallem, E. A., Fox, A. N., Zwiebel, L. J., Carlson, J. R. Olfaction: mosquito receptor for human-sweat odorant. Nature. 427, 212-213 (2004).
  12. Couto, A., Alenius, M., Dickson, B. J. M. o. l. e. c. u. l. a. r. anatomical, and functional organization of the Drosophila olfactory system. Curr. Biol. 15, 1535-1547 (2005).
  13. Fishilevich, E., Vosshall, L. B. Genetic and functional subdivision of the Drosophila antennal lobe. Curr Biol. 15, 1548-1553 (2005).
check_url/it/1725?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Pellegrino, M., Nakagawa, T., Vosshall, L. B. Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae. J. Vis. Exp. (36), e1725, doi:10.3791/1725 (2010).

View Video