概要

Test<em> Drosophila</em> Olfatto con un test Y-maze

Published: June 12, 2014
doi:

概要

Vi presentiamo un test di scelta per rivelare l'influenza di odoranti sul comportamento Drosophila utilizzando un test Y-labirinto.

Abstract

Rilevare i segnali dall'ambiente è essenziale per gli animali per garantire la loro sopravvivenza. A questo scopo, usano stimoli ambientali come la visione, mechanoreception, l'udito, e chemoperception attraverso il gusto, attraverso il contatto diretto o attraverso l'olfatto, che rappresenta la risposta ad una molecola instabile che agisce a lungo raggio. Molecole chimiche volatili sono segnali molto importanti per la maggior parte degli animali nella rilevazione di pericolo, una fonte di cibo, o per comunicare tra gli individui. Drosophila melanogaster è uno dei modelli biologici più comuni per gli scienziati di esplorare le basi cellulari e molecolari di olfatto. Al fine di evidenziare le capacità olfattive di questo piccolo insetto, descriviamo un protocollo scelta modificato in base al test Y-maze usato classico con i topi. I dati ottenuti con Y-labirinti forniscono informazioni preziose per comprendere meglio come gli animali che fare con il loro ambiente in perenne mutazione. Introduciamo un protocollo passo-passo per studiare laimpatto della odoranti sul fly risposta esplorativo da questo test Y-labirinto.

Introduction

Chemoreception attraverso il gusto e l'olfatto è una modalità sensoriale fondamentale per la sopravvivenza degli animali. Dà segnali vitali necessarie per la rivelazione di un pericolo o fonti di cibo, così come per le interazioni sociali. Essa aiuta anche gli animali di trovare un partner sessuale necessaria per la loro riproduzione. Per più di 20 anni, un'intensa attività di ricerca, comprese Nobel vincitore del premio opera di Richard Axel e Linda Buck nel 2004 "per le loro scoperte di recettori olfattivi e l'organizzazione del sistema olfattivo", è stata effettuata per rivelare le basi molecolari e cellulari della olfatto 1,2.

Uno dei modelli animali preferiti per gli scienziati per analizzare la percezione olfattiva è D. melanogaster. Questo insetto condivide una strategia simile odore di codifica cellulari e molecolari con i mammiferi. La comunità scientifica utilizza diversi paradigmi comportamentali per studiare il ruolo di odoranti in questa mosca della frutta. Questi test includono test multimodali come courtshitest p dove le varie modalità sensoriali, tra cui l'olfatto, sono importanti per suscitare corteggiamento maschile 3. Altri saggi sono stati sviluppati anche per affrontare il ruolo di odoranti più specificamente; questi includono T-labirinti, Y-labirinti, saggi trappola, arene quattro campo e wind-tunnel 4,5,6,7,8.

In questo articolo vi presentiamo un semplice modificata test Y-labirinto, che fornisce risposte olfattive robuste con D. melanogaster. Il nostro set-up usi finali suggerimenti in contrasto con un metodo descritto in precedenza 9. Così, la nostra Y-labirinto ha due vantaggi. In primo luogo, evita qualsiasi ritorno nel sistema una volta la mosca ha fatto la sua scelta. In secondo luogo, essa limita lo scambio di odoranti in tutte le aree del Y-labirinto. Quest'ultimo vantaggio è importante poiché Drosophila sono molto sensibili al flusso d'aria che viene spesso utilizzato per evitare la saturazione odorizzante. Per regolare il set-up sperimentale con un flusso d'aria sarebbe tempo e costo consumo. Pertanto, il nostro test Y-labirinto rappresenta un efciente e veloce per testare le prestazioni olfattiva di Drosophila.

Protocol

1. Prima di iniziare Utilizzare un archivio di riferimento isogenized cuscinetto fenotipi comportamentali stabili e robusti. Non esiste una regola generale per la scelta di questa azione, dal momento che tutti i controlli possibili possono portare sfondo eterogenei alleli. Utilizzare questo ceppo di controllo per backcross ogni altra azione necessaria per le fasi successive. Questo passo backcrossing è tipicamente rappresentato da almeno cinque croci successivi di una singola femmina vergine (per p…

Representative Results

Figura 1D mostra due risposte di rappresentanza di questo test Y-labirinto. Maschi Canton-S evitare fortemente 10% di acido acetico diluito in acqua distillata, mentre non evitano significativamente il 10% di acido fenilacetico. Questi test sono basati su 10 maschi per replica messi insieme nelle fiale di carico. Questo protocollo volte può portare a un notevole errore standard della media. Se necessario, è possibile ridurre questo inconveniente utilizzando 20 maschi per replicati anziché soltanto 10…

Discussion

Il nostro protocollo Y-labirinto è basato su un protocollo precedentemente descritto 9. Tuttavia, introduciamo due importanti differenze. In primo luogo, usiamo puntali delle pipette strette per evitare che le mosche di tornare una volta che decidono di entrare nel flaconcino contenente il solvente o il solvente più l'odorizzante. Questi suggerimenti strette sono utili anche per limitare la diffusione odorizzante in Y-labirinto. In secondo luogo, usiamo un carico flacone più piccolo per costringere le …

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ringraziamo 4 utenti anonimi per il loro lavoro per migliorare il manoscritto. Ringraziamo il Centre National de la Recherche Scientifique per il suo sostegno finanziario alle MBG e YG, e l'Université de Bourgogne e il Ministero della Ricerca francese MMS. La ricerca in laboratorio YG è finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (ERC Starting Grant, GliSFCo-311.403), l'Agence Nationale de la Recherche (ANR-JCJC, GGCB-2010), il Conseil Régional de Bourgogne (Faber), e il CNRS.

Materials

Drosophila Polystyrene tube VWR europe 734-2255 30 x 25 mm 
Y-maze
Drosophila Borosilicate tube Dijon verre 95 X 25 mm
Y-maze
Foam stopper Dutscher 999038
Y-maze
Y-shaped connector Europrix 11020605
Y-maze
100-1000µl pipet tips Corning 4868 Join the following pipet tips to the Y-shaped connector. Cut 2 pipet tips at 65 mm from the wide end, and connect the narrow end (with a ∼2 mm opening) to 2 test vials. These openings will limit the U-turns once the flies enter the tubes containing the odors. Cut 1 pipet tip at 35 mm from the wide end, and connect it to the loading vial.
Y-maze
Far-Red LED Bulb Rubin-Lacaque 0RB180238 625-630 nm
Acetic Acid Sigma-Aldrich 45725
Phenylacetic Acid Sigma-Aldrich P16621
Yeast Sensient Flavors Strasbourg 1018880464
Cornmeal eurogerm Farine de maïs
Agar Kalys HP-697-25
Methyl hydroxy 4 benzoate VWR international 25605293

参考文献

  1. Mombaerts, P. Genes and ligands for odorant, vomeronasal and taste receptors. Nat. Rev. Neurosci. 5, 263-278 (2004).
  2. Silbering, A. F., Benton, R. Ionotropic and metabotropic mechanisms in chemoreception: ‘chance or design. EMBO Rep. 11, 173-179 (2010).
  3. Ziegler, A. B., Berthelot-Grosjean, M., Grosjean, Y. The smell of love in Drosophila. Front. Physiol. 4, (2013).
  4. Silbering, A. F., et al. Complementary function and integrated wiring of the evolutionarily distinct Drosophila olfactory subsystems. J. Neurosci. 31, 13357-13375 (2011).
  5. Grosjean, Y., et al. An olfactory receptor for food-derived odours promotes male courtship in Drosophila. Nature. 478, 236-240 (2011).
  6. Woodard, C., Huang, T., Sun, H., Helfand, S. L., Carlson, J. Genetic analysis of olfactory behavior in Drosophila: a new screen yields the ota mutants. 遺伝学. 123, 315-326 (1989).
  7. Semmelhack, J. L., Wang, J. W. Select Drosophila glomeruli mediate innate olfactory attraction and aversion. Nature. 459, 218-223 (2009).
  8. Budick, S. A., Dickinson, M. H. Free-flight responses of Drosophila melanogaster to attractive odors. The Journal of Experimental Biology. 209, 3001-3017 (2006).
  9. Martin, F., Charro, M. J., Alcorta, E. Mutations affecting the cAMP transduction pathway modify olfaction in Drosophila. J. Comp. Physiol. A. 187, 359-370 (2001).
  10. Barron, A. B. Anaesthetising Drosophila for behavioural studies. Journal of Insect Physiology. 46, 439-442 (2000).
  11. Ai, M., et al. Acid sensing by the Drosophila olfactory system. Nature. 468, 691-695 (2010).
  12. Becher, P. G., Bengtsson, M., Hansson, B. S., Witzgall, P. Flying the fly: long-range flight behavior of Drosophila melanogaster to attractive odors. J. Chem. Ecol. 36, 599-607 (2010).

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記事を引用
Simonnet, M. M., Berthelot-Grosjean, M., Grosjean, Y. Testing Drosophila Olfaction with a Y-maze Assay. J. Vis. Exp. (88), e51241, doi:10.3791/51241 (2014).

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