Summary

Sensillum הקלטות סינגל חרקים תסיסנית melanogaster ו אנופלס gambiae</em

Published: February 17, 2010
doi:

Summary

התגובות של אלקטרו עצב סנסורי חוש הריח כדי odorants ניתן למדוד חרקים באמצעות הקלטות sensillum יחיד. במאמר זה הווידאו נדגים כיצד לבצע הקלטות sensillum אחת האנטנות של זבוב החומץ (<em> תסיסנית melanogaster</em>) ואת palps לסתי של יתוש המלריה (<em> אנופלס gambiae</em>).

Abstract

חוש הריח הוא חיוני חרקים כדי למצוא מזון, בני זוג, טורפים, אתרי ההטלה 3. חרקים עצב סנסורי חוש הריח (OSNs) מוקפים שערות חושית בשם sensilla, אשר מכסים את פני השטח של אברי חוש הריח. פני השטח של כל sensillum מכוסה נקבוביות זעירות, שדרכו odorants לעבור להתמוסס בתוך נוזל הנקרא לימפה sensillum, אשר מתרחץ הדנדריטים חושית של OSNs שוכנו sensillum נתון. דנדריטים OSN לבטא קולטן odorant (OR) חלבונים, אשר בתפקוד חרקים כמו ריח מגודרת תעלות יונים 4, 5. האינטראקציה של odorants עם מחדרי גדל או פוחת שיעור ירי הבסיס של OSN. זו הפעילות העצבית בצורה של פעולה פוטנציאלים מגלם את הייצוג הראשון של איכות, עוצמה, מאפיינים הזמני של odorant 6, 7.

לאור גישה קלה אלה שערות חושית, ניתן לבצע הקלטות תאיים מ OSNs אחד על ידי החדרת אלקטרודה לתוך ההקלטה הלימפה sensillum, בעוד אלקטרודה השוואתית ממוקם הלימפה של העין או הגוף של החרק. ב תסיסנית, sensilla הבית בין אחת לארבע OSNs, אבל בדרך כלל כל OSN מציג משרעת מאפיין ספייק. טכניקות ספייק מיון מאפשרים להקצות התגובות spiking OSNs אל הפרט. זה sensillum יחיד הקלטה (SSR) טכניקה מפקחת ההבדל בין פוטנציאל הלימפה sensillum לבין אלקטרודה השוואתית כמו קוצים חשמליים שנוצרים על ידי פעילות הקולטן על OSNs 1, 2, 8. שינויים במספר קוצים בתגובה odorant מייצגים את הבסיס התאי של ריח קידוד חרקים. כאן, אנו מתארים את שיטת ההכנה המשמש כיום במעבדה שלנו לבצע SSR על תסיסנית melanogaster ו gambiae אנופלס, ולהראות עקבות נציג המושרה על ידי odorants sensillum באופן ספציפי.

Protocol

1. ריח דילולים רוב odorants מסיסים בשמן פרפין. עם זאת, DMSO או אתנול יכול לשמש גם ממיסים חלופיים ריחות מסוימים. הכן דילולים המתאים (למשל נפח 1:10: נפח: v: v) מ odorants טהור צלוחיות זכוכית. דילולים ריח רוב יציב בטמפרטורת החדר, אך תרכובו?…

Discussion

רמזים חוש הריח נמצאים בשימוש על ידי אורגניזמים לזהות מקורות מזון, בני זוג פוטנציאליים, טורפים. עצב סנסורי חוש הריח (OSNs) הם מרכז ממסר הראשון בין גירויים חיצוניים ומרכזי יותר של המוח שבו מידע מעובד נוסף. ב תסיסנית melanogaster ו gambiae אנופלס, OSNs נגישים בקלות ואת הפעילו…

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