يصف هذا البروتوكول تسجيل خارج الخلية من العمل الاستجابات المحتملة التي أطلقتها الخلايا العصبية الذوق labellar في ذبابة الفاكهة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
يصف هذا البروتوكول تسجيل خارج الخلية من العمل الاستجابات المحتملة التي أطلقتها الخلايا العصبية الذوق labellar في ذبابة الفاكهة.
استجابة طعم الطرفية من الحشرات يمكن التحقيق بقوة مع تقنيات الكهربية. الطريقة الموضحة هنا يسمح الباحث لقياس الاستجابات الذوقية مباشرة وكميا، مما يعكس المدخلات الحسية أن الجهاز العصبي للحشرات تتلقاها من المحفزات طعم في بيئته. يحدد هذا البروتوكول جميع الخطوات الرئيسية في أداء هذه التقنية. الخطوات الحاسمة في تجميع وتلاعب الكهربية، مثل اختيار المعدات اللازمة وبيئة مناسبة للتسجيل، ويتم رسم. نحن تصف أيضا كيفية الاستعداد لتسجيل بجعل المرجعية وتسجيل الأقطاب المناسبة، والحلول منبهة للذوق. نحن تصف بالتفصيل الطريقة المستخدمة لإعداد الحشرات عن طريق ادراج الإلكترود المرجعي الزجاج في ذبابة من أجل شل خرطوم. نظهر آثار النبضات الكهربائية التي أطلقها الخلايا العصبية الذوق ردا على السكر ومجمع المر. جوانب البروتوكول هي رechnically صعبة ونحن وتشمل وصفا واسعة من بعض التحديات التقنية المشتركة التي يمكن مواجهتها، مثل عدم وجود إشارة أو الضوضاء المفرطة في النظام، والحلول المحتملة. تقنية له حدود، مثل عدم القدرة على تقديم المحفزات المعقدة زمنيا، ومراقبة خلفية إطلاق النار مباشرة قبل التحفيز التسليم، أو استخدام مركبات غير قابلة للذوبان في الماء طعم مريح. على الرغم من هذه القيود، هذه التقنية (بما في ذلك الاختلافات الطفيفة المشار إليها في البروتوكول) هو المعيار، والإجراءات المقبولة على نطاق واسع لتسجيل الاستجابات العصبية ذبابة الفاكهة لتذوق المركبات.
حاسة التذوق يسمح حشرة للكشف عن مجموعة واسعة من المواد الكيميائية القابلة للذوبان، ويلعب دورا هاما في قبول مادة مغذية، أو رفض واحد الضارة أو السامة. ويعتقد الذوق أيضا للعب دور في اختيار الشريك، من خلال الكشف عن الفيرومونات 1-5. جعلت هذه الوظائف الهامة والمتنوعة النظام طعم الحشرات هدفا مقنعة للتحقيق في كيفية النظم الحسية ترجمة الاشارات البيئية في المخرجات السلوكية ذات الصلة.
الوحدة الأساسية للنظام طعم البطن ذبابة الفاكهة هو الشعر والذوق، أو sensillum و. جزيئات دخول sensillum وعبر المسام في 2،6 طرفها. تم العثور على الشعيرات labellum، والساقين، وهامش الجناح، والبلعوم 6. على labellum، والنمطية عدد وموقع الشعيرات. هناك ثلاث فئات من الشعيرات المورفولوجية بناء على طول: طويل (L) والمتوسطة (I)، وقصيرة (S ) الشعيرات 7،8. يحتوي كل sensillum وإما اثنين (I-نوع) أو أربعة (L-S-نوع و) الخلايا العصبية مستقبلات الذوقية (GRNs) 9. GRNs مختلفة الرد على فئات مختلفة من المحفزات طعم: المر والسكر والملح والأسمولية 7،10 والتعبير عن مجموعات فرعية مختلفة من المستقبلات الذوقية 8،11-13. فقط أنا وS-نوع الشعيرات تحتوي GRNs المر استجابة 8،10. يتم ترحيل المشروع GRNs إلى العقدة تحت المريء (مجموعة العمليات الخاصة) والتنشيط من خلال جزيئات الذوق إلى الجهاز العصبي المركزي العالي لفك التشفير، مما أدى إلى استجابة سلوكية 6. عدد قليل نسبيا من الخلايا العصبية وقابليته للتحليل الجزيئي والسلوكية جعل النظام طعم ذبابة الفاكهة نموذجا ممتازا للتحقيق في أنظمة الذوقية بشكل عام. السهولة النسبية التي يمكن التلاعب بها النظام عبر طفرة جينية أو نظام التعبير GAL4-UAS أيضا بمثابة أداة قيمة 14،15.
ontent "> لأن هذه الشعيرات تبرز من سطح labellum، لأنها تجعل أهداف ممتازة للالكهربية. اطلاق النار من GRNs يمكن رصدها باستخدام تسجيل خارج الخلية. تاريخيا، وطريقة تسجيل جنبا إلى الجدار، والذي يستخدم الزجاج الكهربائي إدراجها في sensillum وتسجيل نشاط الخلايا العصبية، وقد استخدم 26، ولكن هذا الأسلوب يمثل تحديا تقنيا على القيام بها، وأنه من الصعب أن يسجل لفترة طويلة من كل إعداد. طريقة غيض تسجيل، والذي يقيس استجابة الخلايا العصبية مع القطب أن في وقت واحد يسلم منبهة للذوق، وأصبح منذ الأسلوب المفضل 9،16. وقد استخدمت وللتحقيق في نظام طعم ذبابة الفاكهة السوداء البطن 8،10،17،18 فضلا عن عدد من أنواع الحشرات الأخرى 19-23. له تم سهلت كثيرا من خلال تطوير مكبر للصوت tastePROBE، التي تغلبت احدة من العوائق الرئيسية لطريقة التسجيل عن طريق بلاغ للتعويضفرق الجهد الكبير بين الإلكترود المرجعي وsensillum والحشرات، مما يتيح للإمكانات العمل GRN ليتم تسجيلها دون التضخيم المفرط أو التصفية 24. وثمة تطور مهم آخر استخدام tricholine سترات كما بالكهرباء يسجل 25. TCC يقمع الاستجابات من GRN الحساسة للالأسمولية ولا تحفيز GRN الحساسة الملح، مما يجعل الاستجابات التي تم إنشاؤها بواسطة tastants المر والسكر أسهل بكثير لتحليل 25.نحن هنا تصف كيف يتم تنفيذ تسجيل غيض من ذبابة الفاكهة labellar الشعيرات حاليا في المختبر كارلسون. وهذا البروتوكول شرح كيفية تأسيس منصة مناسبة الكهربية، وكيفية إعداد الطاير، وكيفية تنفيذ تسجيلات الذوق. كما نقدم بعض البيانات التي تم الحصول عليها عن طريق تسجيل ممثل من مجموعات فرعية من ذبابة الفاكهة الشعيرات، وكذلك بعض القضايا المشتركة والحلول المحتملة التي يمكن مواجهتها عند استخدام هذاالتقنية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بروتوكول التالية يتوافق مع جميع المبادئ التوجيهية رعاية الحيوان من جامعة ييل.
1. الكواشف وإعداد معدات


2. إعداد ذبابة الفاكهة

الرقم 3. إعداد يطير للتسجيل. (A) موقف الإدراج من الإلكترود المرجعي في ظهري الصدر من الطاير. السهم الأبيض يشير إلى الإلكترود المرجعي. (B) موقفا وسطا من الإلكترود المرجعي: تقدمت من خلال الرقبة والرأس، لا خرطوم تمديد حتى الآن. (C، D) سافر مع الإلكترود المرجعي في الموقف النهائي مع غيض من القطب داخل labellum، وخرطوممددت تماما. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
3. تسجيل من Labellar الشعيرات
gether.within صفحة = "دائما"> 
الشكل 4. التسجيل من ذبابة. (A) labellum إعداد ذبابة على اليسار مع القطب تسجيل الانحياز للاتصال على الحق، في ظل تضخم عالية. (ب) القطب تسجيل sensillum واحد وعلى labellum في الاتصال، تحت التكبير عالية. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويبين الشكل 5A الاستجابة لL sensillum وإلى السكر، السكروز. لا يستجيب نفس sensillum والى مجمع المر، بربارين. الشكل 5B يظهر أن sensillum والنوع الأول، والذي يحتوي على الخلايا العصبية تستجيب المر، ويعرض المسامير السعة أكبر في استجابة لبربارين، وارتفاع السعة أصغر ردا على السكروز. L الشعيرات عرضه استجابة الخلفية الحد الأدنى لسيطرة المذيبات، TCC، بينما أنا الشعيرات عرضه تقريبا أي رد على TCC (الشكل 5). لمزيد من المعلومات حول الملح والماء...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الشعيرات Labellar تختلف في سهولة تسجيل بسبب الاختلافات في التشكل وتنظيم التشريحية. أحيانا لا يستجيب إلى أي sensillum وtastants، حتى واحد ما هو معروف للحصول على رد إيجابي. التردد الذي يحدث هذا يختلف تبعا لنوع sensillum و. L الشعيرات هي الأكثر استجابة باستمرار وسهلة نسبيا للوصول بسبب طولها. بشكل عام، S الشعيرات تستجيب باستمرار، ولكن طولها قصيرة والموقف على labellum إجراء اتصالات جيدة الصعبة. أنا الشعيرات يمكن الوصول إليها بسهولة أكبر، تبعا لزاوية من إعداد، ولكن، هم أكثر لا تستجيب بش...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
والكتاب ليس لديهم ما يكشف.
وأيد هذا العمل من قبل NRSA 1F31DC012985 منحة دكتوراه مسبقا (لRD) ومنح المعاهد الوطنية للصحة لJC
نود أن نشكر الدكتور ينيا فايس لتعليقات مفيدة على المخطوطة، والدكتور ريان جوزيف لشخصيات مساعدة تجميع، والدكتور فريدريك ماريون-الإستطلاع للحصول على المشورة التقنية مفيدة. نود أيضا أن نعترف تعليقات مفيدة من أربعة المعلقين.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مجهر تكبير ستيريو | أوليمبوس | SZX12 DFPLFL1.6x PF عدسات: WHN10x-H / 22 | قادر على التكبير ~ 150X مع مسافة عمل طويلة حامل جبل الطاولة |
| المضادة للاهتزاز | أنظمة الحركية | BenchMate2210 | |
| Micromanipulators | Narishige | NMN-21 | |
| حوامل مغناطيسية | ENCO | نموذج # 625-0930 | |
| الرقم المرجعي حامل القطب الكهربائي | جهاز هارفارد | ESP / W-F10N | يمكن تركيبه على ماصة مصلية سعة 5 مل لنطاق ممتد |
| من الأسلاك الفضية | أدوات الدقة العالمية | AGW1510 | قطر 0.3-0.5 مم |
| حامل معوجة | |||
| مخرج أنبوب | عام ، قطر 1 سم | ||
| أنابيب بلاستيكية مرنة | Nalgene | 8000-0060 | سادسا الصف 1/4 في القطر الداخلي ؛ |
| 500 مل قارورة | عامة ، مع ذراع جانبي | ||
| مضخة حوض السمك | الحدائق | المائية Airpump 2000 | |
| مصدر ضوء الألياف | البصرية Dolan-Jenner Industries | Fiber-Lite 2100 | |
| بطاقة بيضاء / ورق | Whatman | 1001-110 | |
| نظام الاستحواذ الرقمي | Syntech | IDAC-4 | البديل: National Instruments NI-6251 |
| Headstage | Syntech | DTP-1 | Tasteprobe |
| Tasteprobe مكبر للصوت | Syntech | DTP-1 | Tasteprobe |
| مقاطع التمساح | Grainger | 1XWN7 | أي علامة تجارية جيدة |
| معزول الأسلاك | عام | ||
| الذهب موصل دبابيس العالم | الدقة | 5482 | |
| الكمبيوتر الشخصي | Vostro | للتأكد من توافقه مع نظام الاستحواذ الرقمي والبرامج | |
| برنامج اكتساب | Syntech | Autospike | يعمل Autospike مع IDAC-4 ؛ بدلا من ذلك ، استخدم LabView مع |
| رقائق الألومنيوم NI-6251 و / أو Faraday Cage | Magnetic Noise Shielding | ||
| Caveries | World Precision Instruments | 1B100F-4 | |
| ماصة مجتذب | آلة الوتر أداة الشركة | نموذج P-87 مشتعل / براون مجتذب مجتذب | |
| الخرز و Ephrussi Ringer Solution | انظر الوصفة في قسم البروتوكول | ||
| التريكولين ، 65٪ & nbsp ؛ | سيجما | T0252-100G | |
| مجهر مجسم | أوليمبوس | VMZ 1x-4x | قادر على تكبير 10-40X |
| دلو | عام | ||
| p200 أطراف | الماصة | ||
| إبرة العمود الفقري | العامة Terumo | SN * 2590 | |
| 1 مل حقنة | Beckton-Dickenson | 301025 | |
| شفاط الذبابة | مجمعة من أطراف ماصة P1000 ، وأنابيب بلاستيكية مرنة ، وشبكة | ||
| نمذجة | |||
| ملقط | من أدوات العلوم الدقيقة من Dumont | 11252-00 | #5SF (أطراف فائقة الدقة) |
| 10 مل حقنة | بيكتون-ديكنسون | 301029 | |
| أنابيب بلاستيكية | Tygon | R-3603 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.