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Articolo metodologico

Nuovo metodo di analisi per Cold nocicezione in

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DOI:

10.3791/55568

3 aprile 2017

In questo articolo

Sommario

Qui mostriamo un nuovo metodo di analisi per studiare nocicezione freddo in Drosophila larve. Questo dosaggio utilizza una sonda custom-built Peltier in grado di applicare una focale stimolo freddo nociva e si traduce in comportamenti specifici a freddo quantificabili. Questa tecnica consentirà un'ulteriore dissezione cellulari e molecolari della nocicezione freddo.

Abstract

Come gli organismi di percepire e reagire a temperature nocivi è ancora poco conosciuta. Inoltre, i meccanismi sottostanti sensibilizzazione della macchina sensoriale, come nei pazienti con neuropatia periferica o sensibilizzazione lesioni indotte, non sono ben caratterizzati. Il modello Drosophila geneticamente trattabili è stato utilizzato per studiare le cellule e geni necessari per il rilevamento calore nocive, che ha dato più geni conservati di interesse. Poco si sa tuttavia sulle cellule e recettori importanti per il rilevamento freddo nocivi. Anche se, Drosophila non sopravvive l'esposizione prolungata a temperature fredde (≤10 ° C), ed eviterà fresco, preferendo le temperature più calde in saggi preferenze comportamentali, come essi percepiscono e possibilmente evitare stimoli freddi nocivi è stato recentemente indagato solo.

Qui si descrive e caratterizzare i primi freddi nocive (≤10 ° C) del test comportamentaleDrosophila. Con questo strumento e il dosaggio, mostriamo un investigatore come valutare qualitativamente e quantitativamente i comportamenti nocicettivi freddi. Questo può essere fatto in condizioni di coltura normali / sane, o presumibilmente nel contesto della malattia, infortunio o sensibilizzazione. Inoltre, questo test può essere applicato a larve selezionato per genotipi desiderati, che potrebbero avere un impatto thermosensation, dolore, o sensibilizzazione nocicettiva. Dato che il dolore è un processo altamente conservato, da questo test per studiare ulteriormente nocicezione termica sarà probabilmente raccogliere importanti comprensione dei processi di dolore in altre specie, tra cui vertebrati.

Introduzione

Drosophila ha dimostrato di essere molto utile per l'identificazione di nuovi geni conservati e circuiti neuronali che sottendono comportamenti complessi. Mosche forniscono un sofisticato toolkit genetico e un sistema nervoso semplificato che permettono precisa manipolazione genetica e neuronale 1, 2, 3, 4 per sezionare le basi cellulari e molecolari della nocicezione 5, 6, 7. Larve sono particolarmente utili per queste analisi, dato c....

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Protocollo

1. Preparazione di larve

  1. Sollevare azioni o incroci genetici in un incubatore a 25 ° C.
    1. Se la coltura di una croce, utilizzare 20-25 femmine vergini e 15-20 maschi per flaconcino contenente regolare dei media farina di mais mosca. Consentire femmine depongono le uova per circa 48 ore prima di trasferirli ad un nuovo flacone di cibo.
  2. 4-5 giorni dopo lay uovo, raccogliere 3 ° larve instar del genotipo desiderato spruzzando delicatamente un flusso d'acqua nel cibo incurvato e larve, e versare il contenuto in una scatola di Petri pulito medie (60 mm x 15 mm).
  3. Successivamente, ordinare delicatamente larve fo....

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Risultati

Drosophila larve movimento con un movimento peristaltico che comprende pause occasionali, curve testa, e cambiamenti di direzione 22. In risposta alla domanda focale di uno stimolo nocivo freddo tuttavia, larve presentano un insieme di comportamenti unici, a differenza del rullo laterale aversive di calore nocive e stimoli meccanici. Questi comportamenti sono anche diversi dalle risposte al tocco delicato 8,

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Discussione

Il test qui descritto può essere utilizzato per valutare qualitativamente e quantitativamente nocicezione o sensibilizzazione nocicettiva in larve di diversi background genetici, influenze ambientali, e / o le condizioni di danno-indotta. Poiché questo test consente di applicare focale di uno stimolo freddo, con questo strumento si può valutare la funzione di un sottoinsieme di neuroni sensoriali periferici specificamente in risposta alle basse temperature. È interessante notare che questi comportamenti evocati freddo s.......

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Dichiarazioni

Una domanda di brevetto negli Stati Uniti (CL) è in corso sulla progettazione della sonda fredda. Ulteriori informazioni sui dettagli dei numeri di parte della sonda fredda e la costruzione, nonché la consulenza per la realizzazione di strumento verranno forniti su richiesta.

Ringraziamenti

Ringraziamo Sarah Wu e Camille Graham per lo sviluppo di prime fasi del saggio freddo della sonda, il Bloomington Drosophila Stock Center per gli stock Fly, ed i membri del laboratorio Galko per la lettura critica del manoscritto. Questo lavoro è stato sostenuto da NIH NRSA (NIH F31NS083306) per HNT, e dal NIH R01NS069828, R21NS087360 e Università del Texas MD Anderson Clark Fellowship nella ricerca di base a MJG.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Sonda a freddoPro-Dev EngineeringCostruito su misura su richiestanumeri di parte e i dettagli costruttivi possono essere forniti su richiesta
Unità di controllo termicoTecnologia TECustodia costruita su misuraI numeri di parte e i dettagli costruttivi possono essere forniti su richiesta
Microscopio Zeiss Stemi 2000
Fiber-Lite MI-150Industrie Dolan-Jenner.A20500
Schott Dual Gooseneck 23 pollici guida luminosa in fibra otticaSchott North America, Inc.Schott A08575
PinzeFSTFS-1670Utilizzato per selezionare e maneggiare le larve. Assicurarsi di levigare e smussare leggermente le punte delle pinze per ridurre il rischio di perforare o ferire accidentalmente le larve
PennelloDick Blick Art Materials06762-1002Utilizzato per selezionare e maneggiare le larve. È utile se il pennello è umido durante l'uso.
Piastra di Petri in polistirene da 35 mm x 10 mmFalcon351008
60 mm x 10 mm Piastra di Petri in polistireneFalcon351007
Pezzo di vinile nero (almeno 2 pollici x 2 pollici)Utilizzato per fornire contrasto e orientare le larve alla sonda fredda
Fisherbrand Spatola ScoopulaFisher Scientific14-357QUtilizzato per spostare il cibo
Kimtech Science KimwipesFisher Scientific06-666AUtilizzato per asciugare le larve e sonde fredde in caso di umidità in eccesso
I Illuminatore ad alta intensità Zeiss NT55-605

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

Tag

Saggio del freddo nocivoRisposta comportamentaleSonda freddaNocicezione termicaAnalisi geneticaSaggi comportamentaliEspressione genicaImaging a fluorescenza