嗅覚ニューロンの光遺伝学的刺激に対するショウジョウバエ幼虫のナビゲーション行動

ショウジョウバエショウジョウバエの遺伝子組み換え幼虫を制御します。

トランスジェニック幼虫は、嗅覚受容体ニューロンまたはORNで光感受性イオンチャネルを発現します。これらのニューロンは嗅覚回路の一部であり、匂い刺激を検出して脳に信号を伝達し、刺激に反応して幼虫の動きを誘導します。

幼虫を行動アリーナ内のアガロースが固まった皿の上に置き、皿に蓋をします。

幼虫をイオンチャネルを刺激する波長の光にさらし、幼虫のナビゲーション行動を記録します。

光は発色団であるオールトランスレチナールを活性化し、光遺伝学的刺激として知られるイオンチャネルの開放を誘導し、陽イオンの流入を可能にします。

流入は、嗅覚回路に沿って信号を送信する活動電位を生成し、幼虫のナビゲーション行動に影響を与えます。

光感受性イオンチャネルを持つトランスジェニック幼虫は、対照幼虫と比較して、方向を変える前に直線で移動した距離の変化を示し、ランレングスとして知られています。

行動アッセイでは、行動室の温度と湿度を一定に保ちます。150ミリリットルの溶かした1.5%アガロースを22センチメートル×22センチメートル四方のペトリ皿に注ぎ、幼虫の這う培地を調製します。

アガロースを固化させ、ペトリ皿で1〜2時間冷却してから、行動アッセイで使用します。アガロースが固まったら、準備した3齢幼虫を20匹以下をペトリ皿の中央に移し、ペトリ皿を蓋で覆います。

シャーレをCCDカメラの下の挙動アリーナに置きます。850ナノメートルの赤外線LED光源をオンにして、ビデオ内の幼虫を視覚化します。CCDカメラを起動して幼虫の動きを記録します。最後に、データの処理と分析に移ります。