The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Laboratory of Neurogenetics and Behavior, Rockefeller University
This article is a part of JoVE Neuroscience. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
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).
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.
1. رائحة التخفيفات
2. رائحة تسليم النظام
3. شحذ الأقطاب
4. الحشرات الإعدادية : ذبابة الفاكهة الهوائي
5. الحشرات الإعدادية : الأنوفيلة palps الفك العلوي
6. تسجيل ذبابة الفاكهة السوداء البطن
7. تسجيل الأنوفيلة الغامبية
8. ممثل النتائج
اعتمادا على sensillum ونوعية التسجيل ، يمكن للمرء أن يميز أعداد مختلفة من الخلايا العصبية الشمية خلال التتبع واحد. في sensilla في basiconic كبير من melanogaster ذبابة الفاكهة ، على سبيل المثال ، ينبغي أن يتراوح بين 2 و 4 الخلايا التي تختلف في السعة تظهر ارتفاعا خلال تسجيل 9 و 10.
في تجربة لدينا شريط فيديو ، وذبابة الفاكهة AB2 sensillum يظهر خليتين ، و. خلية (الشكل رقم 5 ، وارتفاع الأزرق) وخلية B (الشكل رقم 5 ، وارتفاع الخضراء) لا يتم تنشيط الخلية خلال تطبيق زيت البرافين (الشكل 5A) ، في حين فقط الخلايا ويستجيب للتخفيف من 10 -6 أسيتات الميثيل (الشكل 5B).
في الفك العلوي لامسة من الأنوفيلة الغامبية ، وربط مخدد sensillum يحتوي على ثلاث خلايا ، ولكن يتم التمييز بسهولة اثنين فقط (الشكل 5C ، التموج الأزرق والأخضر ، على التوالي). في تجربة الفيديو نظهر كيف أن الخلية B يستجيب لتخفيف -7 10 - 1 - octen OL - 3 (الشكل 5D).

الشكل 1. القطب مبراة
(أ) منظر عام للجهاز كهربائي مبراة (B) وحقنة تحتوي على 0.5 M KOH (يسار) يستخدم لشحذ القطب (يمين) (C) عن قرب من طرف القطب المقبل لافتتاح المحاقن.

الشكل 2. كيفية إعداد والطيران والشافطة الشافطة البعوض
(أ) ابتداء من المواد :... خط أنابيب البلاستيك الهواء ، وهما خفض نصائح ماصة ، وشبكات (B) والشافطة يطير حالما يتم الانتهاء منه (C) تفاصيل نهاية يستخدم لاصطياد الذباب الخل (D) تفاصيل على الطرف الآخر من الشافطة ذبابة (E) والشافطة الكهربائية لجمع البعوض يتكون من الجسم الرئيسي وقفص من البلاستيك للانفصال (F) وقفص من البلاستيك للانفصال البعوض.

الشكل 3. ذبابة الخل إعداد (ذبابة الفاكهة السوداء البطن) ، وبعوضة الملاريا (الأنوفيلة الغامبية) لتسجيل
(أ) صورة لذبابة الخل التي شنت على الشريحة قبل تحديد المواقع تحت المجهر. (B) عن قرب من الخل رأسه يطير مع هوائي يوضع في مكان من الزجاج الشعرية (C) منصة صورة بعوضة على الشريحة (D) عن قرب الرأس مع خرطوم البعوض وpalps الشائكة على الشريط.

الشكل 4. التسجيل من ذبابة الخل (ذبابة الفاكهة السوداء البطن) ، وبعوضة الملاريا (الأنوفيلة الغامبية)
(أ) عرض من الإعداد الكهربية (B) عن قرب لإعداد الطيران التي شنت على المجهر. لاحظ موقف كل من القطب تسجيل (يسار) ، ونظام التسليم رائحة (وسط ماصة) ، والقطب التسجيل (الحق) (C) صورة الذبابة في إطار الهدف 10X (D) صورة للهوائي يطير تحت الهدف 100X ؛ sensilla basiconic كبيرة (الأسهم) ، ويتخلل بين المنظمات غير الحسية الشعر (السهام) (E) عرض 10X من البعوض التي شنت لتسجيل (F) عرض التكبير السامية لامسة من البعوض وsensillum شماعة (السهم). .

الشكل 5. أمثلة من التسجيلات من melanogaster ذبابة الفاكهة والأنوفيلة الغامبية
(A) وsensillum AB2 melanogaster ذبابة الفاكهة من مجلسي الخلايا العصبية الحسية ؛. في خلية (طفرات اللون الأزرق) وباء الخلية (التموج الأخضر) (B) والخلايا A و B خلال تطبيق أسيتات الميثيل 10 -6 (C) و ربط sensillum الأنوفيلة الغامبية من مجلسي الخلايا العصبية الحسية ، وخلية (طفرات اللون الأزرق) وباء الخلية (التموج الأخضر) (D) تطبيق 10 -7 1 - 3 - octen رأ إلى sensillum شماعة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 الفاكهة والأنوفيلة الغامبية ، OSNs يمكن الحصول عليها بسهولة ، ويمكن رصد نشاطهم الكهربائية بينما يحفزه نفث رائحة.
أوضح تسجيل sensillum واحد (SSR) تقنية في هذا الفيديو قد استخدمت على نطاق واسع لتسجيل ودراسة من OSNs ردودهم الكهربائية لعدد كبير من odorants 6 ، 7. جعلت من المستقبلات الشمية deorphanization (ORS) 6 ، (11) ورسم خرائط لنسب الأرجحية في مواقع محددة على ذبابة الفاكهة هوائي 9 ، 12 ، 13 SSR التقنية أداة قوية لتحليل الخصائص الكهربية من نسب الأرجحية محددة في الجسم الحي ، وأول خطوة لفهم الكيفية التي ترجمت في العالم الخارجي الشمية إلى إشارات كهربائية من خلال OSNs وينظر إليها في نهاية المطاف من قبل الحيوانات.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| Paraffin oil | Odors | Fluka | 76235 | |
| High purity odors (>98%) | Odors | Sigma-Aldrich | Methyl acetate #296996 1-octen-3-ol #74950 |
|
| Filter paper strips | Odors | Fisher Scientific | 05-714-1 | Chromatography paper |
| Connectors | Odors | Cole-Parmer | EW-06365-40 | 1/16x1/8" |
| 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 | Fisher Scientific | 13-678-20A | 5-3/4 inches |
| Programmable stimulus controller | Odor Delivery | Syntech | CS-55 | |
| Anti-vibration table | Electrophysiology Equipment | TMC | 63533 | 36Wx30Dx29H |
| Faraday cage | Electrophysiology Equipment | TMC | MI8133303 | |
| Inverted microscope | Electrophysiology Equipment | Nikon Instruments | E600FN ECLIPSE | Recording microscope |
| 10x and 100x objectives | Electrophysiology Equipment | Nikon Instruments | 10x Plan Fluor 100x L Plan | |
| Dissecting microscope | Electrophysiology Equipment | Nikon Instruments | EZ645 | electrode sharpening/insect prep microscope |
| Magnetic stands | Electrophysiology Equipment | Newport Corp. | MODEL 150 | |
| IDAC | Electrophysiology Equipment | Syntech | IDAC-4 | |
| Acquisition software | Electrophysiology Equipment | Syntech | Autospike | |
| 1 macromanipulator | Electrophysiology Equipment | Narishige International | 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, 0.005x3 |
| Potassium hydroxide | Electrophysiology Equipment | Sigma-Aldrich | 221473 | |
| Syringe | Electrophysiology Equipment | BD Biosciences | 301625 | 20 mL |
| Power supply | Electrophysiology Equipment | Wild Heerbrugg | e.g MTR32 | |
| Vertical puller | Insect prep | Narishige International | PB-7 | |
| Razor blade | Insect prep | VWR international | 55411-050 | |
| Dental wax | Insect prep | Patterson | 091-1503 | |
| Microscope slide | Insect prep | Fisher Scientific | 12-550A | |
| Cover glass | Insect prep | Fisher Scientific | 12-541A | 18X18 #1.5 |
| Polypropylene mesh | Insect prep | Small Parts, Inc. | CMP-0500-B | |
| Glass electrode | Insect prep | Frederick Haer and 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 | 021x0053 | Dumont #5 Mirror Finish Forceps |
| Small plastic cup | Insect prep | VWR international | 89009-662 | 7 x 5.7 (23/4 x 21/4) |
| Electric aspirator | Insect prep | Gempler’s | RHM200 |
1
ReplyPosted by: AnonymousSeptember 12, 2010, 11:12 AM