Içinde larvaların Devre Fonksiyonel Analiz Drosophila</i
Summary
Drosophila melanogaster larvaları besleme devresi besleme hızındaki değişimler stomatogastric sinir devresi değişiklikler ile korelasyon sağlayan bir basit ama güçlü bir model oluşturuyor. Bu devre, ağız kanca projeksiyonlar hem de foregut göndermek merkezi serotonerjik nöronların oluşmaktadır.
Abstract
Drosophila melanogaster larvalarda serotonerjik besleme devresi devrenin geliştirilmesi sırasında kritik önem nöronal substratları incelemek için kullanılabilir. Devrenin işlevsel bir çıkış kullanarak, besleme, stomatogastric sisteminin nöronal mimarisinde değişiklikler görülebilir. Besleme davranış beyin sinirlerini almak ağız kanca, retraksiyonun hızını gözlemleyerek tarafından kaydedilebilir. Larvalar bir ağar tabakayı karşısında çapraz onların ağız kanca kullanmak beri lokomotor davranışlar, beslenmesi için bir fizyolojik kontrol olarak kullanılmıştır. Besleme davranış değişiklikleri neurites aksonal mimarisi ile ilişkili olabilir gut innerve. Immünohistokimya kullanılarak bu değişiklikler görselleştirmek ve ölçmek mümkündür. Onlar manipülasyonlara çok hassas olarak davranış paradigmaları sırasında larvaların Yanlış kullanım verilerini değiştirebilir. Nörit mimarlık inervasyonu Uygun görüntülemegut kesin varikositlerden sayısı ve büyüklüğü ölçülmesi hem de dal düğümlerin ölçüde için çok önemlidir. En devrelerin analizi sadece nörit mimari veya davranışsal etkilerinin görselleştirme için izin, ancak bu model bir nöronal mimari engelli devrenin işlevsel çıktı korelasyon sağlar.
Introduction
Drosophila nedeniyle hızlı bir nesil zaman, düşük deney maliyetinin, genetik ve çevresel faktörlerin manipüle ve kontrol yeteneği nöral devre geliştirme eğitimi için son derece güçlü bir model sistem. Nöron, nöronal yol bulma ve sinaptogenez insan ve Drosophila arasında muhafaza edilir, bu nedenle, oluşturma, bakım ve nöral devreleri değiştirerek mekanizmalar da korunmuştur.
Gibi serotonin (5-hidroksitriptamin veya 5-HT) gibi klasik nörotransmiterler, olgun sinir devresinde 1-3 sinyal molekülleri olarak rollerini kabul etmeden önce, büyüme faktörleri olarak görev yapabilir Daha önceki çalışmalar, olgun nöronların 4'ün bağlantı değiştirebilir embriyojenez sırasında 5-HT seviyelerini tedirgin göstermiştir. Diğer Helisoma kültürlü nöronlar için 5-HT ektopik uygulama nörit gelişimini hem de sinaptogenez 5-7 baskı altında olduğunu göstermiştir. D'derosophila, gelişimsel 5-HT seviyeleri ters olarak CNS 8 foregut için çıkıntı nörit uzunluğu boyunca varis sayısı ve boyutu, hem de aborization derecesi ile ilgilidir.
Serotonerjik sinir Drosophila 8-9 de dahil olmak üzere, çeşitli türlerde beslenme davranışları modüle ettiği gösterilmiştir. Drosophila besleme devresi foregut beyinden aksonal çıkıntıların gelişiminde değişiklikler ile fonksiyonel çıkış (besleme) ilişkilendirmek için bir model olarak kullanılabilir nispeten basit bir devredir. Schoofs et al. Drosophila larva besleme kasları 10 etkileyebilir merkezi desen jeneratörleri tarafından düzenlenir olduğunu göstermiştir. Spesifik kas anatomi tam olarak anlaşılamamakla birlikte, bu antennal sinir, üst çene siniri ve protorasik bezle aksesuar sinir katılan kas hedefler için sorumlu olduğu gösterilmiştirbeslenme davranışı. Omurgasız besleme kas ve sinir anatomisi ile ilgili en veri Calliphora larvaları ile sınırlıdır.
İkinci instar larvalarının besleme oranı cephalopharyngeal sklerit (ağız kancalar) geri çekilmesi ile değerlendirilmiş ve tekrarlanabilir ve yüksek verimli edilebilir. Cephalopharyngeal plakaları frontal sinir yoluyla santral 5-HT nöronların lifleri tarafından innerve edilir. Proventrikülüs veya foregut, midgut salkımlı ve (Şekil 1) 11-12 foregut kasılmaları sorumludur serotonerjik lifler (sinir nüks) tarafından innerve edilir. Aksonal dallanma değişiklikler ve nörit uzunluğu boyunca varikositlerden sayısı ve büyüklüğü, immünohistokimyasal teknikler kullanılarak kantifiye edilebilir. Ya doğrudan ya da dolaylı olarak, geliştirme sırasında nöronal 5-HT idare etme şekillendirmeler değişiklikler ile değerlendirilir ve korele edilebilir, bu besleme devresinin fonksiyonel çıkışı değiştirebilirnörit mimari gy.
Protocol
Representative Results
Discussion
Geç embriyojenez sırasında oluşur serotonerjik stomatogastric devresi, anormal gelişimi, olgun fonksiyonunu etkiler. Nörit mimarisinde değişiklikler gut (bir maya çözelti içinde ağız kanca kasılma ile ölçülen) oranı besleme devresinin fonksiyonel çıkışı, (Şekil 1) ile ilişkili olabilir innerve. Drosophila UAS-Gal4 bipartit sisteminin kullanımı mümkün özellikle belirli bir dokuya belirli transkriptin yukarı-veya aşağı-düzenlenmiş ekspresyonunu hedeflemek için…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar WSN layık Aziz Louis Üniversitesi Rektörlük Araştırma Fonu kabul etmek istiyorum
Materials
| Eclipse E-800 Microscope | Nikon Instruments | ||
| Neuroleucida | MBF Biosciences | NL-15 | Used to analyze gut fiber architecture, not necessary to have |
| Northern Eclipse | Empix Inc | Imaging software | |
| G-2E/C TRITC EX 528-553 | Nikon Instruments | 96312 | Filter for specific secondary antibody |
| N.A. 0.75; W.D. 0.72 mm; DIC Prism: 40xI, 40x I-C; Spring loaded | Nikon Instruments | MRH00400 | Objective used for imaging |
| Simple Neurite Tracer | NIH Image J | http://fiji.sc/Simple_Neurite_Tracer |
Riferimenti
- Weiss, E., Maness, P., Lauder, J. Why do neurotransmitters act like growth factors?. Perspect Dev Neurobiol. 5, 323-335 .
- Herlenius, E., Lagercrantz, H. Neurotransmitters and neuromodulators during early human development. Early Hum. Dev. 65, 21-37 .
- Budnik, V., Wu, C., White, K. Altered branching of serotonin-containing neurons in Drosophila mutants unable to synthesize serotonin and dopamine. J. Neurosci. 9, 2866-2877 (1989).
- Sodhi, M., Sanders-Bush, E. Serotonin and brain development. International Review of Neurobiol. 59, 111-174 (2004).
- Goldberg, J., Kater, S. Expression and function of the neurotransmitter serotonin during development of the Helisoma nervous system. Dev. Biol. 131, 483-495 (1989).
- Goldberg, J. Serotonin regulation of neurite outgrowth in identified neurons from mature and embryonic Helisoma triyolvis. Perspect Dev Neurobiol. 5, 373-387 (1998).
- Haydon, P., McCobb, P., Kater, S. Serotonin selectively inhibits growth cone motility and synaptogenesis of specific identified neurons. Sci. 226, 561-564 (1984).
- Neckameyer, W. S. A trophic role for serotonin in the development of a simple feeding circuit. Dev. Neurosci. 32, 217-237 .
- De Vry, J., Schreiber, R. Effects of selected serotonin 5-HT 1 and 5-HT 2 receptor agonists on feeding behavior: possible mechanisms of action. Neurosci. Biobehav. Rev. 24, 341-353 (2000).
- Schoofs, A., Niederegger, S., van Ooyen, A., Heinzel, H., Spieß, R. The brain can eat: Establishing the existence of a central pattern generator for feeding in third instar larvae of Drosophila virilis and Drosophila melanogaster. J. Insect Physiol. 56, 695-705 (2010).
- Spieß, R., Schoofs, A., Heinzel, H. Anatomy of the stomatogastric nervous system associated with the foregut in Drosophila melanogaster and Calliphora vicin third instar larvae. J. Morphol. 269, 272-282 (2008).
- Neckameyer, W. S., Bhatt, P. Neurotrophic actions of dopamine on the development of a serotonergic feeding circuit in Drosophila melanogaster. Biomed Cent NeuroSci. 13, 26 (2012).
- Sewall, D., Burnet, B., Connolly, K. Genetic analysis of larval feeding behavior in Drosophila melanogaste. Genet. Res. 24, 163-173 (1975).
- Joshi, A., Mueller, L. Evolution of higher feeding rate in Drosophila due to density-dependent natural selection. Evolution. 42, 1090-1093 (1988).
- Budnik, V., Wu, C., White, K. Altered branching of serotonin-containing neurons in Drosophila mutants unable to synthesize serotonin and dopamine. J. Neurosci. 9, 2866-2877 (1989).
- Sykes, P., Condron, B. Development and sensitivity to serotonin of Drosophila varicosities in the central nervous system. Dev. Biol. 286, 207-216 (2005).
- Garrity, P. A., Goodman, M. B., Samuel, A. D., Sengupta, P. Running hot and cold: behavioral strategies, neural circuits, and the molecular machinery for thermotaxis inC. elegansand Drosophila. Genes Dev. 24, 2365-2382 (2010).
- McKemy, D. D. Temperature sensing across species. Pflugers Archives. 454, 777-791 (2007).
