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Ensayo novedoso para la nocicepción en frío Drosophila Las larvas

DOI:

10.3791/55568

April 3rd, 2017

In This Article

Summary

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Aquí se demuestra un nuevo ensayo para estudiar la nocicepción frío en larvas de Drosophila. Este ensayo utiliza una sonda Peltier hecha a la medida capaz de aplicar un estímulo frío nocivo focal y da lugar a comportamientos específicos de frío cuantificables. Esta técnica permitirá además disección celular y molecular de la nocicepción frío.

Abstract

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Cómo los organismos detectar y responder a las temperaturas nocivas aún es poco conocido. Además, los mecanismos de sensibilización de la maquinaria sensorial, tal como en los pacientes que experimentan la neuropatía periférica o sensibilización inducida por la lesión subyacentes, no están bien caracterizados. El modelo de Drosophila genéticamente tratables se ha utilizado para estudiar las células y los genes necesarios para la detección de calor nocivo, que ha dado múltiples genes conservados de interés. Poco se sabe sin embargo sobre las células y los receptores importantes para la detección frío nocivo. Aunque, Drosophila no sobrevive a la exposición prolongada a temperaturas frías (≤10 ºC), y evitará fresco, prefiriendo las temperaturas más cálidas en ensayos de preferencias de comportamiento, cómo se detectan y, posiblemente, evitar estímulos de frío nocivos sólo recientemente ha sido investigado.

Aquí se describen y caracterizan los primeros fríos nocivo (≤10 ºC) en el ensayo de conductaDrosophila. El uso de esta herramienta y el ensayo, se muestra un investigador cómo evaluar cualitativa y cuantitativamente comportamientos nociceptivos fríos. Esto puede hacerse en condiciones de cultivo normales / sanos, o presumiblemente en el contexto de una enfermedad, lesión o sensibilización. Además, este ensayo puede ser aplicado a larvas seleccionadas para los genotipos deseados, lo que podría impactar thermosensation, dolor, o sensibilización nociceptiva. Dado que el dolor es un proceso altamente conservada, utilizando este ensayo para estudiar más a fondo la nocicepción térmica es probable que recoger importante comprensión de los procesos de dolor en otras especies, incluyendo vertebrados.

Introduction

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Drosophila ha demostrado ser de gran utilidad para la identificación de nuevos genes conservados y circuitos neuronales que subyacen a los comportamientos complejos. Moscas proporcionan un conjunto de herramientas genético sofisticado y un sistema nervioso simplificado, que permiten la manipulación precisa genética y neuronal 1, 2, 3, 4 para diseccionar las bases celulares y moleculares de la nocicepción 5, 6, 7. Las larvas son particularm....

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Protocol

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1. Preparación de las larvas

  1. Elevar acciones o cruces genéticos en una incubadora a 25 ºC.
    1. Si el cultivo de una cruz, utilizar 20-25 hembras vírgenes y 15-20 varones por cada vial que contiene medios de comunicación regular de mosca harina de maíz. Permitir que las hembras ponen huevos a aproximadamente 48 h antes de transferirlos a un nuevo vial de alimentos.
  2. 4-5 días después de la puesta de huevos, recoger 3 rd instar larvas del genotipo deseado por chorros suavemente una corriente de agua en la comida blanda y larvas, y verter el contenido en una, placa de Petri limpia de tamaño mediano (60 mm x 15 mm).
  3. ....

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Results

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Drosophila larvas se mueven con un movimiento peristáltico que incluye pausas ocasionales, cabeza vueltas, y los cambios de dirección 22. En respuesta a la aplicación focal de un estímulo nocivo frío sin embargo, las larvas presentan un conjunto de comportamientos únicos, a diferencia del rodillo lateral aversivo al calor nocivo y estímulos mecánicos. Estos comportamientos también son diferentes de las respuestas al toque suave 8,

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Discussion

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El ensayo descrito aquí se puede utilizar para evaluar cualitativa y cuantitativamente la nocicepción o sensibilización nociceptiva en larvas de varios fondos genéticos, influencias ambientales, y / o condiciones de avería inducida. Dado que este ensayo permite la aplicación focal de un estímulo frío, con esta herramienta se puede evaluar la función de un subconjunto de neuronas sensoriales periféricas específicamente en respuesta a las temperaturas frías. Curiosamente, estos comportamientos evocados fríos parecen utili.......

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Disclosures

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Una solicitud de patente de Estados Unidos (CL) está pendiente en el diseño de la sonda fría. Información adicional sobre los detalles de los números de pieza sonda fría y la construcción, así como la consulta adicional sobre el diseño de la herramienta se puede proporcionar a petición.

Acknowledgements

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Agradecemos a Sarah Wu y Camille Graham para el desarrollo de las primeras fases del ensayo enfriado sonda, el Centro de Bloomington Drosophila para poblaciones de moscas, y los miembros del laboratorio Galko para la lectura crítica del manuscrito. Este trabajo fue apoyado por el NIH NRSA (NIH F31NS083306) a HNT, y por el NIH R01NS069828, R21NS087360 y una Universidad de Texas MD Anderson Clark Fellowship en Investigación Básica a MJG.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Sonda de fríoPro-Dev EngineeringHecho a medida bajo demanda Los números depieza y los detalles de construcción se pueden proporcionar a pedido
Unidad de control térmicoTecnología TEGabinete personalizadonúmeros de pieza y los detalles de construcción se pueden proporcionar a pedido
Microscopio Zeiss Stemi 2000ZeissNT55-605
Fiber-Lite MI-150 Iluminadorde alta intensidadIndustrias Dolan-Jenner.A20500
Schott Doble cuello de cisne de 23 pulgadas Guía de luz de fibra ópticaSchott North America, Inc.Pinza Schott A08575
FSTFS-1670Se utiliza para clasificar y manipular larvas. Asegúrese de alisar y desafilar ligeramente las puntas de las pinzas para reducir el riesgo de perforar o lesionar accidentalmente las larvas
PincelDick Blick Art Materials06762-1002Se utiliza para clasificar y manipular larvas. Es útil si el pincel está húmedo durante el uso.
35 mm x 10 mm Placa de Petri de poliestirenoFalcon351008
60mm x 10 mm Placa de Petri de poliestirenoFalcon351007
Pieza de vinilo negro (al menos 2 pulgadas x 2 pulgadas)Se utiliza para proporcionar contraste y orientar las larvas a la sonda fría
Fisherbrand Scoopula EspátulaFisher Scientific14-357QSe utiliza para mover alimentos
Kimtech Science KimwipesFisher Scientific06-666ASe utiliza para secar las larvas y sondear en frío si hay exceso de humedad
Los

References

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  1. Grueber, W. B., Jan, L. Y., Jan, Y. N. Tiling of the Drosophila epidermis by multidendritic sensory neurons. Development. 129 (12), 2867-2878 (2002).
  2. Gao, F. B., Brenman, J. E., Jan, L. Y., Jan, Y. N. Genes regulating dendritic outgrowth, branching, and routing in Drosophila....

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Cold NociceptionDrosophila LarvaeNoxious Cold AssayBehavioral ResponseCold ProbeThermal NociceptionGenetic AnalysisBehavioral AssaysGene ExpressionFluorescent Imaging

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