الهدف العام من هذا البروتوكول هو للتدليل على كيفية تقديم الروائح من تقلبات منخفضة لتسجيل واحد سينسيلوم من ذبابة الفاكهة الخلايا العصبية مستقبلات الشمية التي تستجيب لفيرومونات القشرية طويلة السلسلة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
الهدف العام من هذا البروتوكول هو للتدليل على كيفية تقديم الروائح من تقلبات منخفضة لتسجيل واحد سينسيلوم من ذبابة الفاكهة الخلايا العصبية مستقبلات الشمية التي تستجيب لفيرومونات القشرية طويلة السلسلة.
تعتمد الحشرات على إحساسها بالرائحة لتوجيه مجموعة واسعة من السلوكيات الحاسمة لبقائها، مثل البحث عن الطعام، وتجنب المفترس، وضع البيض، والتزاوج. وقد تم تحديد المواد الكيميائية التي لا تعد ولا تحصى من تقلبات متفاوتة كما الروائح الطبيعية التي تنشط الحشرات الخلايا العصبية مستقبلات أولفاكتوري (أورنز). ومع ذلك، فقد عرقلت دراسة ردود حاسة الشم إلى رائحة منخفضة التقلبات بسبب عدم القدرة على تقديم مثل هذه المحفزات بشكل فعال باستخدام أساليب توصيل الرائحة التقليدية. هنا، ونحن تصف الإجراء الذي يسمح العرض الفعال للالرائحة منخفضة التقلبات لفي الجسم الحي تسجيل سينسيلوم واحد (سر). من خلال تقليل المسافة بين مصدر الرائحة والأنسجة المستهدفة، يسمح هذا الأسلوب لتطبيق الرائحة بيولوجيا ولكن حتى الآن الروائح التي لا يمكن الوصول إليها، بما في ذلك حمض بالميتوليك، فرمون تحفيز مع تأثير واضح على أورنس المشاركة في السلوك التزاوج والتزاوج 1 .وبالتالي لدينا الإجراء يتيح وسيلة جديدة لفحص مجموعة من الروائح منخفضة التقلبات لدراسة الشم الحشرات والاتصالات فرمون.
ذبابة الفاكهة تستجيب أورنس لعدد كبير من الروائح الكريهة، مع أطوال سلسلة الكربون واسعة النطاق ومجموعة متنوعة من المجموعات الوظيفية، بما في ذلك الاسترات والكحول والكيتونات والكتونات والألدهيدات والتيربين والأحماض العضوية والأمينات ومركبات الكبريت والحلقات غير المتجانسة والعطريات 2 ، 3 - تختلف الروائح في خصائصها الفيزيائية يمكن أن يكون لها تقلبات مختلفة بشكل ملحوظ، ويشار إليها بضغط بخار المركب. والجدير بالذكر أن الروائح ذات الصلة بيولوجيا لذبابة الفاكهة ميلانوغاستر تختلف بشكل كبير في تقلباتها. على سبيل المثال، IR92a أورنس تستجيب للأمونيا 4 ، وهو متقلب للغاية، مع ضغط بخار 6،432 مم زئبق عند 20 درجة مئوية. في المقابل، OR67d أورنس الرد على فرمون الذكور، رابطة الدول المستقلة خلات -vaccenyl ( ج فا) 5 ، 6 ، ضغط البخار الذي هو 43 مم زئبق في 20 درجة مئوية.
ove_content "> إن دراسة الاستجابة الشمية لرائحة التقلب المنخفض تحديا بشكل خاص مع الطرق التقليدية لتسليم الروائح، حيث يتم تسليم الروائح عبر تيار هوائي ناقل على مسافة طويلة نسبيا ( أي عدة سنتيمترات)، وعلى هذا النحو، إلى رائحة منخفضة تقلب منخفض يمكن أن تختلف إلى حد كبير، اعتمادا على تصميم نظام تسليم الرائحة.على سبيل المثال، ورد رد فعل أورن OR67D إلى جرعة عالية من ج فا تتراوح بين ~ 40 7 -> 200 المسامير / ق 6 وعلاوة على ذلك، من المرجح عزا تسليم غير الفعال للج VA مع طرق التسليم التقليدية إلى النتائج السلبية الكاذبة، مما يؤدي إلى التفسير الذي ج VA في حد ذاته لا يكفي لتنشيط Or67d ORNs 8. وطعن هذا التفسير بعد دراسة أخرى باستخدام على مقربة من طريقة الروائح التسليم 9. ولذلك فمن إمبيرامن أجل تطوير نظام قوي لتسليم الروائح من أجل العرض الفعال للرائحة ذات التقلبات المنخفضة.في الآونة الأخيرة، حددنا العديد من سلسلة طويلة الأحماض الدهنية الدهنية كما بروابط ل أورنس أور 47b. وهي موجودة في نوع 4 أنتينال تريشويد سينسيلوم (at4). من بين سلسلة طويلة من الروائح الكريهة الأحماض الدهنية، وجدنا أن حمض بالميتوليك يعمل كفرمون مثير للشهوة الجنسية الذي يعزز محاكم الذكور عن طريق تفعيل أورنس أور 47b 1 . ومع ذلك، في دراسة أخرى باستخدام طريقة تقليدية رائحة التسليم، وأظهرت لوريت الميثيل لانتزاع ردود من أورنس أور 47b، في حين أن حمض بالميتوليك أثار أي رد عندما قدمت من نفس المسافة 10 . بالمقارنة مع C فا، الأحماض الدهنية طويلة السلسلة هي أقل تقلبا، مع ضغوط بخار أقل من 0.001 مم زئبق عند 25 درجة مئوية 11 . التذبذب المنخفض بطبيعته من الروائح الكريهة الأحماض الدهنية الطويلة السلسلة، والذي يحول دون العرض الفعال للهوائي عبرأنظمة تسليم الرائحة التقليدية، من المرجح أن تمثل نتائج سلبية كاذبة 10 . هذا التناقض يسلط الضوء على عدم كفاية أنظمة تسليم الرائحة التقليدية في تقديم الروائح منخفضة التقلب. وقد تبين سابقا أن التسليم الفعال للروائح الغليان يطير يتطلب قريبة من مصدر الرائحة والأنسجة المستهدفة 6 . وهكذا، لتوصيف كامل آثار الفيرومونات النشطة بيولوجيا في حين محاكاة المسافة التي من المحتمل أن تواجهها ذباب الفاكهة في الطبيعة 12 ، 13 ، اتفقنا على أن الحد الأدنى من المسافة يجب أن تمنح أولوية عالية في إجراءاتنا.
أسلوبنا يحمل المزيد من المزايا، بما في ذلك التوافق مع منصات الكهربية القياسية والتقنيات. تتطلب أجهزة تلاعب الحفار الموجودة مسبقا الحد الأدنى من التعديل لاستيعاب هذا البروتوكول، ومعظم خطوات سر تتطلب تعديلات طفيفة فقط. هذهيجعل تقنيتنا متاحة بسهولة للباحثين من ذوي الخبرة في سر. وعلاوة على ذلك، وتقنياتنا يسمح لعرض الروائح ذات تقلبات منخفضة مع بداية حادة والإزاحة، وربط تسليم التحفيز مع استجابة الخلايا العصبية. وأخيرا، يسهل تخطيط الأجهزة التبادلات السريعة بين خراطيش الرائحة، وتسريع جمع البيانات على مدى الجرعة المطلوبة.
نبدأ من خلال مراجعة إعداد مرجعية وتسجيل أقطاب، الكبار مثل المحلول الدملمف (أهل)، خراطيش تسليم الرائحة، و أولفاكتوميتر المقابلة. ثم نناقش إعداد حلول بالميتوليك حمض رائحة، تليها إعداد ذبابة للتسجيل. ونحن نمضي قدما في النظر في معايير اختيار سنسيلوم الخلقي لتسجيل وأكثر عن كثب تحديد المواقع من خرطوشة رائحة قبل تقديم البيانات التمثيلية المكتسبة باستخدام هذه الطريقة. وأخيرا، نختتم من خلال استكشاف التطبيقات المفيدة لهذا تكنيقإي، بعض القضايا التي واجهتها، وحلولها.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد الأجهزة ل at4 تسجيل
2. إعداد بالميتوليك حمض أودورانت حلول للتسليم
ملاحظة: Or47b ORNs الرد على كل من رابطة الدول المستقلة - وحمض -palmitoleic غير المشبعة. كما حمض بالميتوليك غير مستقر في RT، يتم تخزين الأسهم في -20 درجة مئوية وتستخدم في غضون شهر عند الافتتاح. الإيثانول هو المذيب المفضل للحمض بالميتوليك.
3. إعداد ذبابة الفاكهة للوصول جاهز ل at4 سنسيلا لفي فيفو التسجيلات الكهربية
ملاحظة: يتم تربة الذباب وت (برلين) في وسط الذرة المتوسطة في 25 درجة مئوية في دورة 1212 ضوء الظلام. عند الانفصال، يتم فصل الذباب حسب الجنس إلى مجموعات من عشرة، حيث يتم تجميعها حتى 7 د من العمر. OR47b أورنس في الذباب الذكور والإناث على حد سواء تستجيب لحمض بالميتوليك. وللتبسيط، يتم فحص الذباب الذكري فقط في الدراسة الحالية.
4. تسجيل في النشاط 4 سينسيلوم من أورنس أور 47b في AT4 تريشوادس في الاستجابة لحمض بالميتوليك
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تطبيق أسلوبنا بنجاح لتحديد فعالية نسبية من عبر ( الشكل 5A ) مقابل رابطة الدول المستقلة ( الشكل 5B ) ايزومرات حمض بالميتوليك. وتظهر بيانات ممثل لدينا أن عبر حمض -Bmitoleic هو يجند أكثر فعالية ل أورنس أور 47b بالمقارنة مع إسوفورم رابطة الدول المستقلة ( الشكل 5C ). وسجلت خلية عصبية واحدة من كل ذبابة، مع اثني عشر الذباب سجلت ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
هنا، وصفنا الإجراء الذي الردود من أورنس أور 47b إلى حمض بالميتوليك يمكن أن يسببها بقوة وتسجيلها. قمنا بتعديل التقليدية لمسافات طويلة طريقة تسليم رائحة 2 ، 7 ، 10 لاستكشاف مشكلة عدم كفاية فيرمون تسليم رائحة. تناولنا مسألة التقلبات المنخفضة الرائحة من خلال تسليم المجمع عبر خراطيش الرائحة، التي يتم فتحها داخل ملليمتر من الإعدادية. عندما يتم النظر في بناء متسقة ووضع كل خرطوشة رائحة، هذا البرو...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
نشكر يي تشانغ للمساعدة في آثار عينة و تين كي تسانغ للمساعدة في الصور. وأيد هذا العمل من قبل مؤسسة راي توماس إدواردز جائزة الوظيفي المبكر ومنح المعاهد الوطنية للصحة (R01DC015519) إلى C.-يس والمنح المعاهد الوطنية للصحة (R01DC009597 و R01DK092640) ل جو
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوي>إعداد الإعداد & مواد متنوعة< / قوي > | |||
| مجتذب الماصة ؛ | أدوات سوتر نوفاتو كاليفورنيا الولايات المتحدة الأمريكية | P97 | مجتذب ماصة |
| زجاج البورسليكات الشعيرات الدموية | العالمية أدوات الدقة ساراسوتا فلوريدا الولايات المتحدة الأمريكية | 1B100F-4 | لجعل قضبان عقد |
| الشعيرات الدموية الزجاجية سيليكات الألومنيوم ؛ | أدوات سوتر نوفاتو كاليفورنيا الولايات المتحدة الأمريكية | AF100-64-10 | لصنع أقطاب |
| Superfrost المجهر الشرائح | فيشر العلمي بيتسبرغ بنسلفانيا الولايات المتحدة الأمريكية | 12-550-143 | لمحطة الإعداد للطيران |
| الدائم على الوجهين الشريط | سكوتش سانت بول مينيسوتا الولايات المتحدة الأمريكية | NA | لمحطة الطيران الإعدادية |
| المجهر العمودي | أوليمبوس شينجوكو طوكيو اليابان | BX51 | لتسجيل جهاز النمذجة |
| Plastalina | Van Aken North Charleston SC | USA | B0019QZMQQ لمحطة الإعداد وتثبيت قضيب القابض |
| التصفية المعقمة سريعة التدفق التي يمكن التخلص منها مع غشاء SFCA ، 0.45 مم | Nalgene Rochester NY USA | # 156-4045 | لتعقيم محلول AHL |
| Name< / strong> | Company < / strong > | Catalog Number < / strong > | التعليقات < / strong > |
| Cartridge Materials < / strong > | ؛ < / قوي> | ||
| 200 ومايكرو ؛ طرف ماصة L | VWR Radnor PA USA | 53508-810 | لصنع خراطيش الرائحة ويطير الإعدادية |
| ورق | الترشيح Whatman Maidstone Kent UK | 740-E | لصنع خراطيش الرائحة ؛ |
| مجفف الفراغ | كول بارمر فيرنون هيلز IL USA | VX-06514-30 | لتبخير مذيب الإيثانول |
| <قوي>الاسم < / strong> | Company < / strong> | رقم الكتالوج < / strong> | تعليقات < / strong > |
| < strong > Tرائحة Materials < / strong > | ؛ < / قوي > | ||
| رابطة الدول المستقلة حمض بالميتوليك | كايمان كيميكال آن أربور ميشيغان الولايات المتحدة الأمريكية | # 10009871 (CAS # 373-49-9) | أو 47b رائحة |
| حمض البالميتوليك العابر | كايمان الكيميائية آن أربور ميشيغان الولايات المتحدة الأمريكية | # 9001798 (CAS # 10030-73-6) | Or47b رائحة |
| طيف الإيثانول | الكيميائية MFG. ؛ نيو برونزويك نيوجيرسي الولايات المتحدة الأمريكية | E1028-500MLGL | لتخفيف حمض البالمتوليك ؛ |
| name | Company < / strong> | رقم الكتالوج < / strong > | التعليقات < / strong > |
| Rig Setup Materials < / strong > | ؛ < / قوي> | ||
| خرطوشة الرائحة Micromanipulator | Siskiyou Grants Pass OR USA | MX130R | لوضع برنامج Flow Vision لمقياس الرائحة |
| ؛ | Alicat Tuscon AZ USA | FLOWVISIONSC | للتحكم في معدل التدفق |
| وحدة التحكم في الكتلة | Alicat Tuscon AZ USA | MC-2SLPM-D | للتحكم في معدل التدفق لوحدة |
| التحكم في كتلة | Alicat Tuscon AZ USA | MC-500SCCM-D | للتحكم في معدل التدفق لتحفيز الرائحة |
| Clampex | Molecular Devices Sunnyvale CA USA | الإصدار 10.4 | برنامج الحصول على البيانات |
| أنبوب توصيل الهواء | Ace Glass Vineland NJ الولايات المتحدة الأمريكية | 8802-936 ؛ | لتوصيل هواء مرطب |
| عدسة موضوعية 50X | Olympus Shinjuku Tokyo اليابان | LMPLFL50X | جهاز التسجيل |
| Clampfit 10 | Molecular Devices Sunnyvale CA USA | الإصدار 10.4 | لتحليل السنبل |
| Igor Pro 6 | WaveMetrics Lake Oswego أو الولايات المتحدة الأمريكية | الإصدار 6.37 | لتحليل البيانات |
| مراقب الصوت | ALA Scientific Instruments Farmingdale NY USA | NPIEXB-AUDIS-08B | تقارير سمعية المسامير الفردية |
| مكبر للصوت خارج الخلية | ALA Scientific Instruments Farmingdale NY USA | NPIEXT-02F | لزيادة سعة الإشارات |
| الكهربائية Valve Controller | Warner Instruments | VC-8 | للتحكم في فتح الصمام لتحفيز الرائحة |
| تسجيل القطب الكهربائي Micromanipulator | أدوات Sutter Novato CA USA | MP-285 | لوضع تسجيل القطب الكهربائي |
| مضخم المسرح | ALA Scientific Instruments Farmingdale NY USA | EQ-16.0008 | لزيادة سعة الإشارات الكهربائية |
| راسم الذبذبات | Tektronix بيفرتون أو الولايات المتحدة الأمريكية | TDS2000C | تقرير مرئي عن المسامير الفردية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.