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방법 논문

에서 전기 생리학 기록

16.3K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/51355

⸱

2014년 2월 26일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 초파리에서 labellar 맛 뉴런에 의해 트리거되는 액션 잠재적 인 반응의 세포 녹음을 설명합니다.

초록

곤충의 주변 맛 응답 강력 전기 생리학 기술을 조사 할 수 있습니다. 여기에서 설명하는 방법은 연구자가 곤충 신경계는 환경에서 맛의 자극에서받는 감각 입력을 반영, 직접 정량적으로 미각 반응을 측정 할 수 있습니다. 이 프로토콜은이 기술을 수행하는 모든 주요 단계를 설명합니다. 등 필요한 장비 및 녹음에 적합한 환경의 선택과 같은 전기 생리학 장비를 조립에서 중요한 단계가 묘사되어있다. 우리는 또한 적절한 참조 및 기록 전극을 만들어 녹음을 준비하는 방법에 대해 설명하고, tastant 솔루션을 제공합니다. 우리는 상세히 코를 고정화하기 위해 플라이로 유리 기준 전극을 삽입하여 곤충의 제조에 사용되는 방법을 설명한다. 우리는 설탕과 쓴 화합물에 대한 응답으로 맛의 신경 세포에 의해 해고 전기 자극의 흔적을 보여줍니다. 프로토콜의 측면들은 t 아르으로 말하면 도전과 우리는 신호 또는 시스템의 과도한 소음의 부족, 그리고 잠재적 인 솔루션으로 발생할 수있는 몇 가지 일반적인 기술 과제의 광범위한 설명을 포함. 기술은 시간적으로 복잡한 자극을 전달 배달을 자극 직전에 발사 배경을 관찰하거나, 편리 불용성 맛 화합물을 사용할 수없는 등의 제한 사항이 있습니다. 이러한 한계에도 불구하고, (프로토콜에서 참조하는 약간의 변동 사항을 포함한다)이 기술은 화합물을 맛 초파리 신경 세포의 반응을 기록 광범위하게 허용 절차 표준입니다.

서론

맛의 감각은 벌레가 녹는 화학 물질의 광대 한 범위를 감지 할 수 있으며 영양 물질의 수용에 중요한 역할, 또는 유해 독성 하나의 거절을한다. 맛도 페로몬 1-5의 검출을 통해, 친구 선택에 역할을하는 것으로 생각된다. 이 중요하고 다양한 기능 감각 시스템은 환경 신호를 관련 행동 출력으로 변환하는 방법에 곤충 맛 시스템 조사의 강력한 대상 만들었습니다.

초파리의 맛 시스템의 기본 단위는 맛 머리, 또는 sensillum입니다. 분자는 팁 2,6에서 기공을 통해 sensillum을 입력합니다. Sensilla는 labellum, 다리, 날개 마진 및 인두 6에서 찾을 수 있습니다. labellum에서 sensilla의 수와 위치는 틀​​에 박힌됩니다. 길이 (L), 중간 (I), 짧은 (S : 세 가지 형태의 길이에 따라 sensilla의 클래스가 있습니다 ) 7,8 sensilla. 각 sensillum 두 (I 형) 또는 4 개 (L-및 S-타입) 미각 수용체 뉴런 (GRNs) 9 중 하나가 포함되어 있습니다. 다른 GRNs 맛 자극의 서로 다른 카테고리에 응답 쓴, 설탕, 소금, 삼투압 7,10

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프로토콜

다음 프로토콜은 예일 대학의 모든 동물 보호 지침을 준수합니다.

1. 시약 및 장비 제조

  1. 녹화 장비 설치 (그림 1A).
    1. 온도 나 습도에 큰 변화의 무료 또한 냉장고, 원심 분리기 등의 전기 및 기계 소음의 원인으로부터 격리 장비 설치를위한 공간을 선택합니다.
      figure-protocol-1
      그림 1. 녹화 장비 설치의 (A) 개요. 실체 (a)는 미세 조작기를 통해, (b). 기준 전극 홀더 (c)가 headstage (d) 대향 플랫폼 상에 장착되는 진동 방지 플랫폼에 장착된다. 비행 준비에 지시 가습 공기 흐름을 제공하는 아울렛 플라스틱 관 (E)도 t에 장착플랫폼 그. headstage는 PC (h)에 접속....

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결과

그림 (a)는 설탕, 자당 L의 sensillum의 반응을 보여줍니다. 같은 sensillum가 쓴 화합물에 반응하지 않는, 베르베린. 그림 (b)는 쓴 반응 신경 세포를 포함하는 I 형 sensillum는, 베르베린에 대한 응답으로 큰 진폭 스파이크, 자당에 대한 응답으로 작은 진폭 스파이크를 표시 것을 보여줍니다. 내가 TCC 사실상 응답 (그림 5)를 표시하지 sensilla 동안 L은, 용매 제어, TCC에 대한 최소한의 배경 응답을 표시 sensilla. labellar GRNs의 소금과 물을 반응에 대한 자세한 내용은 Hiroi 10을 참조하십시오.

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토론

Labellar sensilla 인해 형태와 해부학 적 조직의 차이에 따라 기록의 용이성에 따라 다릅니다. 때때로 sensillum은 어떤 tastants에 긍정적 인 반응을 유도하는 것으로 알려져 한 마리도 응답하지 않습니다. 이 문제가 발생하는 빈도는 sensillum 유형에 따라 달라집니다. L의 sensilla 가장 일관되게 응답하는 인해 자신의 길이에 접근하기가 비교적 쉽다. 일반적으로, S의 sensilla는 지속적으로 반응하지만, 자신의 짧은 길이와 labellum에 위치가 좋은 상대가 도전합니다. I는 제제의 각도에 따라,보다 용이하게 액세스 할 수 sensilla 있지만, 그들은 더 자주 응답이다. 주어진 비행 준비에, 나는이 sensilla의 큰 비율은 L 또는 S의 sensilla 이상 응답하지 않을 수 있습니다. 유전 적 배경뿐만 아니라 미 반응의 일관성에 영향을 미칠 수있다. 형질 전환 유전자가 GE에 영향을 미칠 것으로 추정하기 때문에 예를 들어, 일부 형질 전환 초파리는 야생형보다 일관된 응답을 표시.......

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공개 사항

저자가 공개하는 게 없다.

감사의 글

이 작품은 (RD에) NRSA predoctoral 부여 1F31DC012985에 의해 JC에 NIH 보조금에 의해 지원되었다

우리는 도움을 컴파일하는 인물에 대한 원고, 라이언 박사 요셉에 도움이 코멘트 박사 리니 와이즈에게 감사하고, 도움이 기술적 조언 박사 프레드릭 마리온 - 설문 조사 것이다. 우리는 또한 네 개의 검토의 도움 의견을 인정하고 싶습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
스테레오 줌 현미경OlympusSZX12 DFPLFL1.6x PF 접안렌즈: WHN10x-H/22긴 작동 거리로 ~150X 배율 가능 테이블 마운트 스탠드
방진 테이블Kinetic SystemsBenchMate2210
MicromanipulatorsNarishigeNMN-21
마그네틱 스탠드ENCO모델 #625-0930
참조 전극 홀더Harvard ApparatusESP/W-F10N확장된 범위를 위해 5ml 혈청학 피펫에 장착 가능
Silver WireWorld Precision InstrumentsAGW1510직경 0.3-0.5mm
레토르트 스탠드일반
콘센트 플라스틱 튜브일반, 직경 1cm
유연한 플라스틱 튜브Nalgene8000-0060VI 등급 1/4 인치 내경 
500 ml 원뿔형 플라스크일반, 사이드 암 포함
수족관 펌프수생 정원에어 펌프 2000
광섬유 광원Dolan-Jenner IndustriesFiber-Lite 2100
화이트 카드 / 종이Whatman1001-110
디지털 수집 시스템SyntechIDAC-4대안 : National Instruments NI-6251  
헤드 스테이지SyntechDTP-1Tasteprobe
Tasteprobe 증폭기SyntechDTP-1Tasteprobe
악어 클립Grainger1XWN7모든 브랜드는 괜찮습니다
절연 전선일반
금 커넥터 핀세계 정밀 기기5482
개인용 컴퓨터DellVostro디지털 수집 시스템 및 소프트웨어와의 호환성 확인
소프트웨어SyntechAutospikeAutospike는 IDAC-4와 함께 작동합니다. 또는 NI-6251
알루미늄 호일 및/또는 패러데이 케이지
붕규산 유리 모세 모세 측정기World Precision Instruments1B100F-4
피펫 풀러Sutter Instrument Company모델 P-87 Flaming/Brown 마이크로피펫 풀러
Beadle 및 Ephrussi Ringer 솔루션프로토콜 섹션의 레시피 참조
트리콜린 시트레이트, 65% SigmaT0252-100G
실체 현미경OlympusVMZ 1x-4x10-40X 배율
가능 얼음 양동이일반
p200 피펫 팁일반
척추 바늘TerumoSN * 2590
1 ml 주사기Beckton-Dickenson301025
플라이 흡인기P1000 피펫 팁, 유연한 플라스틱 튜빙 및 메쉬로 조립
모델링 클레이일반
집게파인 사이언스 도구 By Dumont11252-00#5SF (초미세 팁)
10 ml 주사기Beckton-Dickinson301029
플라스틱 튜빙TygonR-3603
수집와 함께 LabView를 사용하십시오. 전자기 노이즈 차폐

참고문헌

  1. Glendinning, J. I., Jerud, A., Reinherz, A. T. The hungry caterpillar: an analysis of how carbohydrates stimulate feeding in Manduca sexta. The Journal of experimental biology. 210, 3054-3067 (2007).
  2. Yarmolinsky, D. A., Zuker, C. S., Ryba, N. J. Common sense....

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재인쇄 및 허가

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