Navigationsverhalten von Drosophila-Larven als Reaktion auf optogenetische Stimulation olfaktorischer sensorischer Neuronen

0 Ansichten2:23 Min. • July 8th, 2025

Übernehmen Sie die Kontrolle und transgene Larven der Fruchtfliege Drosophila.

Die transgenen Larven exprimieren einen lichtempfindlichen Ionenkanal in den Geruchsrezeptorneuronen oder ORNs. Diese Neuronen sind Teil des olfaktorischen Schaltkreises, der Geruchsreize erkennt und Signale an das Gehirn weiterleitet, die die Bewegung der Larven als Reaktion auf die Reize steuern.

Lege die Larven auf eine Schale mit erstarrter Agarose in einer Verhaltensarena und decke die Schale ab.

Setzen Sie die Larven einer Lichtwellenlänge aus, die die Ionenkanäle stimuliert, und zeichnen Sie das Navigationsverhalten der Larven auf.

Das Licht aktiviert all-trans-retinal, ein Chromophor, das die Öffnung von Ionenkanälen induziert, die als optogenetische Stimulation bekannt ist, und den Kationeneinstrom ermöglicht.

Der Einstrom erzeugt Aktionspotentiale, die Signale entlang des Geruchskreislaufs übertragen und das Navigationsverhalten der Larven beeinflussen.

Transgene Larven mit lichtempfindlichen Ionenkanälen zeigen im Vergleich zu den Kontrolllarven eine Änderung der zurückgelegten Strecke in einer geraden Linie vor einer Richtungsänderung, die als Lauflänge bezeichnet wird.

Halten Sie für den Verhaltenstest eine konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Verhaltensraum aufrecht. Bereiten Sie das Larvenkriechmedium vor, indem Sie 150 Milliliter geschmolzene 1,5%ige Agarose in eine 22 cm x 22 Zentimeter große Petrischale gießen.

Lassen Sie die Agarose 1 bis 2 Stunden in den Petrischalen fest werden und abkühlen, bevor Sie sie für den Verhaltenstest verwenden. Nachdem die Agarose fest geworden ist, setzen Sie nicht mehr als 20 der vorbereiteten Larven des dritten Stadiums in die Mitte der Petrischale um und decken Sie die Petrischale mit ihrem Deckel ab.

Platzieren Sie die Petrischale in der Verhaltensarena unter der CCD-Kamera. Schalten Sie die 850-Nanometer-Infrarot-LED-Lichtquelle ein, um Larven im Video zu visualisieren. Starten Sie die CCD-Kamera, um die Bewegung der Larven aufzuzeichnen. Fahren Sie schließlich mit der Datenverarbeitung und -analyse fort.