-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
<<<<<<< HEAD
K12 Schools
Biopharma
=======
K12 Schools
>>>>>>> dee1fd4 (fixed header link)

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
الطرق الكهروفسيولوجية لقياس مستويات التصبغ الضوئي في مستقبلات ذبابة الفاكهة الضوئية
الطرق الكهروفسيولوجية لقياس مستويات التصبغ الضوئي في مستقبلات ذبابة الفاكهة الضوئية
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
Electrophysiological Methods for Measuring Photopigment Levels in Drosophila Photoreceptors

الطرق الكهروفسيولوجية لقياس مستويات التصبغ الضوئي في مستقبلات ذبابة الفاكهة الضوئية

Full Text
2,628 Views
08:09 min
June 2, 2022

DOI: 10.3791/63514-v

Rita Gutorov1, Ben Katz1, Baruch Minke1

1Department of Medical Neurobiology, Faculty of Medicine and the Edmond and Lily Safra Center for Brain Sciences (ELSC),Hebrew University

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a protocol for the electrophysiological characterization of bi-stable photopigments in Drosophila, utilizing charge displacements caused by photon absorption and differences in absorption spectra among photopigment states. The method is particularly suitable for genetic screening of visually defective mutants, allowing for the detection of subtle abnormalities in phototransduction.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Electrophysiology
  • Genetic Screening

Background

  • Investigates the functionality of bi-stable photopigments in Drosophila.
  • Focuses on detecting mutations affecting phototransduction systems.
  • Utilizes a combination of electrophysiological measurements and genetic methods.
  • Helps uncover novel mechanisms in visual processing.

Purpose of Study

  • To develop a robust method for characterizing photopigment functionality.
  • To enable genetic screening for visual defects in Drosophila.
  • To facilitate the discovery of new proteins and mechanisms involved in phototransduction.

Methods Used

  • Electrophysiological recordings from the eyes of Drosophila to measure photopigment responses.
  • Involves fixing the fly and employing micromanipulators for electrode placement.
  • Utilizes specific light pulses to assess voltage responses under varying conditions.
  • Includes the manipulation of light filters to measure photopigment responses accurately.

Main Results

  • Demonstrated distinct voltage responses between wild-type and mutant Drosophila under light stimulation.
  • Reported specific response characteristics for photopigment biogenesis mutants, showing different recovery patterns after light exposure.
  • Established a reliable method for assessing small changes in phototransduction proteins.
  • Confirmed that the method is capable of revealing previously unidentified visual mechanisms.

Conclusions

  • This study presents a powerful tool for investigating genetic mutations affecting visual function in Drosophila.
  • The described protocols enable in-depth analysis of phototransduction mechanisms, offering insights into potential therapeutic targets.
  • Findings contribute to a better understanding of neuronal mechanisms related to vision and can aid in discovering novel visual proteins.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of the Drosophila model?
Drosophila is a versatile model organism that allows for genetic manipulation and the study of complex visual pathways in vivo, making it ideal for screening visual mutations.
How are the flies prepared for electrophysiological recordings?
Flies are anesthetized, fixed, and positioned carefully on a fly holder to maintain stability during recordings, ensuring accurate measurements.
What kind of data is obtained from this method?
The protocol measures electrophysiological responses such as voltage changes in response to varying light stimuli, highlighting differences in photopigment functionality.
Can this method be adapted for other species?
While primarily designed for Drosophila, aspects of the protocol may be adapted for other model organisms with suitable visual systems and genetic setups.
What are the limitations of this protocol?
The method requires careful handling of the flies and precise electrical setup, which may limit its use in less controlled environments or by inexperienced practitioners.

نقدم بروتوكولا لتوصيف الصبغات الضوئية ثنائية الاستقرار من الناحية الكهروفسيولوجية: (i) استغلال إزاحات الشحنة داخل جزيئات التصبغ الضوئي بعد امتصاص الفوتون وكميتها الضخمة في المستقبلات الضوئية ، و (ii) استغلال اختلافات أطياف الامتصاص في حالات الصبغ الضوئي للرودوبسين والميتارودوبسين. هذه البروتوكولات مفيدة للكشف عن الطفرات التي تؤثر على أنظمة التصبغ الضوئي ثنائية الاستقرار.

هذا البروتوكول مناسب بشكل خاص للفحص الجيني لمسوخ ذبابة الفاكهة المعيبة بصريا. وذلك لأنها تسمح بالكشف عن التشوهات الصغيرة في النقل الضوئي لذبابة الفاكهة ، خاصة في مستويات الصباغ الضوئي والوظائف المتعلقة بالأقران في الطبقة. هذه التقنية عميقة في الجسم الحي ، فهي سهلة التنفيذ وقوية للغاية ، مما يتيح اكتشاف التغيرات الصغيرة في نشاط بروتينات النقل الضوئي.

في رأيي ، ربما يكون إصلاح الذباب مع الحفاظ على قابلية البقاء هو الجزء الحاسم من هذه الطريقة. قم بتشغيل الكمبيوتر وافتح برنامج Clampex. قم بتشغيل مكبر الصوت ومولد النبض Master-8 ، ثم قم بتشغيل مصباح الزينون ووحدة التحكم في الغالق.

قم بتشغيل المجتذب ووضع الشعيرات الدموية الزجاجية في المجتذب واسحبها. قم بإزالة الشعيرات الدموية الزجاجية من المسحوب. املأ الشعيرات الدموية الزجاجية بمحلول رنين مصفى باستخدام حقنة طرف ممدودة.

أدخل القطب الكهربائي السلكي في الشعيرات الدموية الزجاجية. تأكد من أن المحلول داخل الشعيرات الدموية على اتصال بالسلك الفضي. أدخل حاملات الأقطاب الكهربائية في اثنين من المتلاعبين الدقيقين بالقطب الكهربائي.

قم بتشغيل مصدر الطاقة لمكواة اللحام. اضبط التيار على 2.25 أمبير تقريبا. يجب أن يسخن هذا التيار خيوط البلاتين والإيريديوم 0.25 ملم إلى حوالي 55 إلى 56 درجة مئوية.

ضع قطرة من الشمع مع درجة حرارة انصهار منخفضة على مكواة اللحام. تخدير الذباب داخل الزجاجة. صب الذباب المخدر في حاوية النوم ، واختر ذبابة واحدة وقم بتغطية بقية الذباب بطبق بتري.

امسك الذبابة بعناية من جناحيها باستخدام ملاقط حادة وضعها على حامل الذبابة. على حامل الذبابة ، ضع الذبابة ملقاة على جانبها مع ظهرها نحو اليد. باستخدام ملاقط ، ارفع الذبابة من أجنحتها وثبت أجنحتها على حامل الذبابة باستخدام مكواة اللحام.

قم بتوصيل ظهر الذبابة بسطح الحامل بالشمع باستخدام مكواة اللحام. اخفض طرف مكواة اللحام إلى نقطة الالتصاق بالساقين ، ثم قم بإذابة الشمع لتغطية جميع الساقين معا. ضع قطرة صغيرة من الشمع بين الرأس والرقبة في منطقة الرقبة.

ضع حامل الذبابة في قفص فاراداي مظلم على كتلة مغناطيسية وتأكد من أن الذبابة تبعد حوالي خمسة ملليمترات عن نهاية دليل الضوء. ضع قطب التسجيل فوق عين الذبابة والقطب الأرضي فوق الجزء العلوي الخلفي من الذبابة باستخدام المتلاعبين الدقيقين. ثم أدخل القطب الأرضي في الجزء الخلفي من الذبابة باستخدام المتلاعبين الدقيقين.

أدخل قطب التسجيل في المحيط الخارجي لعين الذبابة ، ويفضل استخدام المتلاعبين الصغار. أغلق قفص فاراداي وأطفئ الأنوار في الغرفة للسماح بالتكيف مع الظلام لمدة خمس دقائق. أدخل المعلمات التي تبدأ من مدة نبضة تبلغ 500 متر في الثانية ، وفاصل نبضي يبلغ 60 ثانية ، وعدد النبضات مضبوطة على ستة.

لقياس المساعد الشخصي الرقمي ، اضبط مولد النبض Master-8 في وضع TRAIN ، ثم قم بإعطاء نبضة ضوئية مدتها خمس ثوان ذات كثافة قصوى باستخدام مرشح برتقالي. تحقق من استجابة الجهد. استبدل الفلتر البرتقالي بمرشح أزرق عريض النطاق وامنح ثلاث نبضات ضوئية مدتها 5 ثوان بأقصى كثافة.

تحقق من استجابة الجهد. انتظر 60 ثانية على الأقل في الظلام. استبدل الفلتر الأزرق بالفلتر البرتقالي السابق.

ثم أعط نبضتين ضوئيتين مدتهما 5 ثوان مع فترات زمنية مدتها 60 ثانية. تحقق من استجابة الجهد. لقياس جهد ERP M ، قم بإعطاء نبضة ضوء أزرق مستمرة حتى يتم الوصول إلى استجابة جهد الحالة الثابتة.

أعط وميضا ضوئيا مكثفا قصيرا بطول موجي يتراوح بين 350 إلى 700 نانومتر باستخدام مرشح تمرير النطاق الترددي 20 نانومتر. ثم قم بقياس سعة الذروة لمرحلة M1 من الاستجابة المحتملة M ، والتي تعكس امتصاص metarhodopsin عند هذا الطول الموجي المحدد عند التوازن الضوئي. تم تقييم استجابات PDA للذباب المتحور المختلف.

أظهر الذباب من النوع البري إزالة استقطاب مشبعة في الظلام ظهرت على شكل ERG سلبي طويل الأمد للقرنية ، بعد تحفيز مكثف للضوء الأزرق. أنتجت الأضواء الزرقاء التالية استجابات صغيرة متراكبة على المساعد الشخصي الرقمي ، تفتقر إلى العابرين والإيقاف. في الذباب المتحور ذو التكوين الحيوي غير الطبيعي للصبغة الضوئية مثل ninaE ، عادت استجابة الجهد إلى خط الأساس بعد تحفيز الضوء الأزرق المكثف ، ولم يتم قمع الاستجابة لضوء أزرق إضافي وأظهرت طبيعية داخل وخارج العابرين.

يتم الحصول على ERP من النوع البري للذبابة بنفس البروتوكول ، ولكن يتم تطبيق وميض أخضر مكثف أثناء PDA. هذا الوميض الأخضر يثير ERP وقمع PDA. تم الحصول على إمكانات M بواسطة الوميض الأخضر بعد الإضاءة الزرقاء ، ولكن ليس عن طريق الوميض الأزرق بعد الإضاءة الزرقاء في الذبابة البرية.

تم تكرار هذا البروتوكول في النوع البري ، في المتحور hypomorph hypomorph ninaE ، وفي المتحور الذي يعاني من نقص في النقل الضوئي مع مستويات التصبغ الضوئي الطبيعية norpA. تم حساب أطياف الامتصاص النسبية لرودوبسين الذبابة والميتارودوبسين من القياسات الضوئية لمختلف الطيف وطيف التوازن الضوئي. من المهم لبقاء الذباب الانتباه إلى لزوجة الشمع عن طريق الامتناع عن ارتفاع درجة الحرارة.

هذا الإجراء مناسب للطفرات الجينية وعن طريق فحص الطفرات البصرية المعيبة. قد تسهل الطرق التي تعزل الطفرات البصرية وتحددها بشكل عشوائي اكتشاف بروتينات وآليات جديدة تشارك في النقل الضوئي لذبابة الفاكهة. مكن بروتوكول PDA من عزل الآليات البصرية المهمة والجديدة.

ربما لم تكن المشاركة لتكتشف أو حتى تتوقع خلاف ذلك.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

علم الأعصاب العدد 184

Related Videos

التسجيل الفيزيولوجي الكهربي لاستجابات الجهد لذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية لشبكية العين لمحفزات الضوء

04:00

التسجيل الفيزيولوجي الكهربي لاستجابات الجهد لذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية لشبكية العين لمحفزات الضوء

Related Videos

546 Views

تسجيلات مشبك الجهد للخلية الكاملة من ذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية

03:56

تسجيلات مشبك الجهد للخلية الكاملة من ذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية

Related Videos

555 Views

التحقيق في إمكانات إزالة الاستقطاب المطولة (PDA) في ذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية

03:06

التحقيق في إمكانات إزالة الاستقطاب المطولة (PDA) في ذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية

Related Videos

502 Views

الكشف عن الاستجابات الفسيولوجية من الخلايا العصبية الحسية في ذبابة الفاكهة

03:41

الكشف عن الاستجابات الفسيولوجية من الخلايا العصبية الحسية في ذبابة الفاكهة

Related Videos

557 Views

تحديد مبصرة خلية الحساسية الطيفية في نموذج الحشرات من في فيفو بين الخلايا تسجيلات

08:33

تحديد مبصرة خلية الحساسية الطيفية في نموذج الحشرات من في فيفو بين الخلايا تسجيلات

Related Videos

11.9K Views

الطريقة الكهربية لالردود تسجيل بين الخلايا الجهد ل ذبابة الفاكهة خلايا مستقبلة للضوء وInterneurons إلى النور المحفزات في فيفو

11:42

الطريقة الكهربية لالردود تسجيل بين الخلايا الجهد ل ذبابة الفاكهة خلايا مستقبلة للضوء وInterneurons إلى النور المحفزات في فيفو

Related Videos

20.1K Views

تحليل متشابك التحوير من ذبابة الفاكهة خلايا مستقبلة للضوء بعد التعرض للضوء لفترات طويلة

11:36

تحليل متشابك التحوير من ذبابة الفاكهة خلايا مستقبلة للضوء بعد التعرض للضوء لفترات طويلة

Related Videos

6.9K Views

طريقة الكهربية لالكامل خلية الجهد المشبك تسجيلات من ذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية

10:36

طريقة الكهربية لالكامل خلية الجهد المشبك تسجيلات من ذبابة الفاكهة المستقبلات الضوئية

Related Videos

15.5K Views

قياس التصبغ البطن في ذبابة الفاكهة ميلانوغاستر

08:41

قياس التصبغ البطن في ذبابة الفاكهة ميلانوغاستر

Related Videos

9.5K Views

أساليب لفترات الخوادر التدريج والقياس للجناح تصبغ المورفولوجية جوتيفيرا

08:03

أساليب لفترات الخوادر التدريج والقياس للجناح تصبغ المورفولوجية جوتيفيرا

Related Videos

12.2K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code