Name: Elektrofysiologische metingen van een Moth olfactorisch systeem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: Leer elektrofysiologische metingen van het olfactorisch systeem van motten met behulp van elektroantennogrammen en single sensillum recordings. Deze methode maakt gedetailleerde analyse van reukstofgeïnduceerde responsen mogelijk.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ondersteund door USDA-NIFA/AFRI 2010-65105-20582, NSF 0918177, en Bedoukian Research Integratie.

1. Insecten <ol><li> Navel orangeworm, Amyelois transitella (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) kolonie in ons laboratorium is ontstaan ​​uit motten verzameld amandelbomen in Fresno, CA. Onze insecten kolonie is gehandhaafd in klimaatkamers (Percival Inc, IA) op 28 ± 2 ° C, 75 ± 10% relatieve vochtigheid, en onder h 16:8 (licht: donker) foto's regime. </li><li> Opkomende motten worden dagelijks verzameld, gesekst, en overgedragen aan plastic dozen (669 ml lunchbox, 13 x 13 cm, hoogte, 4,5 cm, Rubbermaid) die met maximaal 10 lagen water geweekt papieren handdoeken (Thirsty Ultra absorberende, 27,9 x 27,9 cm , Safeway). Deksels zijn geperforeerd om luchtcirculatie mogelijk te maken. Deze regeling biedt ~ 100% RV. </li><li> Voor elektrofysiologische metingen maken we gebruik 2-4 dagen oud motten na het ontstaan, die worden gehouden onder hoge luchtvochtigheid. </li></ol> 2. Elektrofysiologische Voorbereiding <ol><li> Motten (mannetjes of vrouwtjes) zijn voorzichtig geduwd in een pipet tip (200 pi, USA Scientific Inc), die is afgesneden van de top tot een grote (ca. 2 mm) tip diameter hebben. Een nachtvlinder wordt zachtjes geduwd door de andere kant met een vochtige tissue stub tot de antennes en een deel van de kop uitsteken van de tip. </li><li> Exposed hoofd wordt geïmmobiliseerd door het bedekken van het hoofd met een niet-drogende klei (Claytoon, Van Aken International, CA), waardoor een klein deel van een oog en twee antenne worden blootgesteld. Dit preparaat is geplaatst op een platform van de EAG micromanipulator MP-12 (Syntech, Duitsland) tussen de twee elektroden houders. </li><li> We maken gebruik van glazen elektrode van 1,0 mm borosilicate capillaire buis met gloeidraad (WPI Inc, FL) en trok in een Model P-97 micropipet trekker (Sutter Instruments, CA) om micro-elektroden van minder dan een micrometer tip te verkrijgen. Elektroden zijn terug gevuld met sensillum lymfe beltoon (Kaissling en Thorson 1980). Een elektrode doorboort het blootgestelde oppervlak van het oog onder de microscoop (Leica MZ75) en dient als referentie, terwijl de registratie-elektrode herbergt de twee antennes. Ter bevordering van het contact, zijn distale 1-2 antennale segmenten gesneden voordat het ingebracht in de registratie-elektrode. Voor de opnames signalen van individuele sensilla, hebben we iets te wijzigen deze opstelling waarin de registratie-elektrode wordt gespietst onder de microscoop (Olympus BX51WI; 800x vergroting). Actiepotentialen worden geregistreerd door het plaatsen van het glas elektrode aan de voet van een sensillum. Signalen worden versterkt door een hoge impedantie voorversterker (Syntech, Duitsland) en ingevoerd in een UB-IDAC worden geanalyseerd off-line met AUTOSPIKE software (Syntech, Duitsland). AC signalen zijn band pass gefilterd tussen 100 -10.000 Hz en actiepotentialen worden geëxtraheerd door computer met behulp van een algoritme dat AUTOSPIKE hun piek tot dal amplitudes onderscheidt van lawaai. Reacties van individuele neuronen worden berekend als de toename (of afname) in actie potentiële frequentie (spikes per seconde) over de spontane frequentie. </li></ol> 3. Chemische prikkels en stimulering Protocol <ol><li> Chemicaliën van hoogste zuiverheid worden gebruikt. Een belangrijk bestanddeel van de vrouwelijke feromoon blend uit de navel orangeworm, (Z, Z) -11,13-hexadecadienal werd verkregen van Bedoukian Research Inc, CT. Chemicaliën worden verdund, zijn w / v, met een glas gedistilleerd hexaan om de balans op oplossingen van 10 ug / ul en decadic verdunningen te maken heeft. Een aliquot (10 pi) van een stimulus chemische opgelost in hexaan is geladen op een Whatman filter papieren strip (8x40 mm), wordt het oplosmiddel verdampt door zachtjes te schudden gedurende 10 s onder een afzuigkap en de strip is geplaatst in een 5 ml polypropyleen spuit (BD Spuiten, NJ) waaruit verschillende volumes zijn uitgeworpen. Hexaan alleen en een lege spuit dienen als controle. </li><li> De voorbereiding wordt gehouden in een vochtige luchtstroom die door de Syntech Stimulus controller (CS-55 model Syntech, Duitsland) op 20 ml / sec waaraan een stimulus puls van 4 ml / s wordt toegevoegd voor 500 ms. Signalen zijn opgenomen voor 10 s, te beginnen 2 s vóór het begin van de stimulus puls. Antennale voorbereiding is gestimuleerd met 500 ms puls waarin ca. 2 ml van het gezuiverde lucht uit een 5 ml polypropyleen spuit met de stimulus wordt toegevoegd aan de belangrijkste luchtstroom. Een gat van minstens een min of meer, na een hoge respons, is toegestaan ​​tussen stimulatie. </li></ol> 4. Representatieve resultaten Antennes van ingehouden motten (figuur 1) gestimuleerd met vrouwelijke feromonen component, (Z, Z) -11,13-hexadecadienal het genereren van robuuste afhankelijk van de dosis respons (Figuur 2). Deze belangrijke component feromoon lokt ook afhankelijk van de dosis prikkelende reacties van lange trichodea sensilla (Figuur 3A) zoals weergegeven in de sporen van enkele unit opnamen (Figuur 3B). <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1. Live navel orangeworm mot ingetogen en antenne bloot load/2489/2489fig2.jpg "alt =" Afbeelding 2 "/&gt; Figuur 2. Dosis afhankelijk EAG reacties uitgelokt in reactie op (Z, Z) -11,13-hexadecadienal, een belangrijke vrouwelijke feromoon opdrachtgever. <img src="/files/ftp_upload/2489/2489fig3.jpg" alt="Figuur 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 3"> Figuur 3. Sensilla trichoid bij mannelijke navel orangeworm mot te reageren op (Z, Z) -11,13-hexadecadienal in een dosis-afhankelijke wijze. (A) Antenne van mannelijke navel orangeworm mot is multi-gesegmenteerd en elk segment is versierd met een groot aantal van haar structuren, sensilla. Een scanning electronen microscoop, met details in de inzet (Schaal bars zijn 200 en 50 uM, respectievelijk). (B) Extracellulaire single-unit opnames van een trichoid sensillum.

<ol><li>Sattelle, D. B., Hall, L. M., Hildebrand, J. G. Insect olfactory sensilla: structural, chemical and electrical aspects of the functional organization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaissling%2C+K-E+%22Receptors+for+Neurotransmitters.+Hormones+and+Pheromones+in+Insects%22">Receptors for Neurotransmitters. Hormones and Pheromones in Insects</a>. , Elsevier North-Holland. Amsterdam. 261-282 (1980).</li>
</ol>

Deze nieuwe methode ontwikkeld voor het fixeren van een live navel orangeworm mot naar olfactorische signalen te meten heeft bewezen robuust te zijn en zeer betrouwbaar. We routinematig gebruiken deze methode voor het isoleren en het identificeren van nieuwe lokstoffen van natuurlijke gastheer substraten zoals amandelen en pistachenoten.

<table border="1"><tbody><tr><td> Materiaal Naam </td><td> Catalogus # / Model </td><td> Vennootschap </td><td> Commentaar </td></tr><tr><td> Microscoop </td><td> BX51WI model </td><td> Olympus, USA </td><td></td></tr><tr><td> Stereo microscoop </td><td> MZ75 </td><td> Leica Microsystems Inc USA </td><td></td></tr><tr><td> 1,0 mm borosilicate capillaire buis met een gloeidraad </td><td> 1B100F-3 </td><td> WPI Inc, FL </td><td></td></tr><tr><td> Micropipet puller </td><td> P-97 </td><td> Sutter Instruments, CA </td><td></td></tr><tr><td> Stimulus controller </td><td> CS-55 model </td><td> Syntech, Duitsland </td><td></td></tr><tr><td> Hoge impedantie pre-versterkers (Universal Single Ended sonde) </td><td></td><td> Syntech, Duitsland </td><td></td></tr><tr><td> Versterker / data-acquisitie-systeem (USB-IDAC) </td><td></td><td> Syntech, Duitsland </td><td></td></tr><tr><td> EAG micromanipulator MP-12 </td><td></td><td> Syntech, Duitsland </td><td></td></tr><tr><td> (Z, Z) -11,13-hexadecadienal </td><td></td><td> Bedoukian Research Inc, CT. </td><td></td></tr><tr><td> Whatman filter papier </td><td> 1001070 </td><td> Whatman USA </td><td></td></tr><tr><td> 5 ml polypropyleen spuit </td><td> 309633 </td><td> BD Spuiten, NJ </td><td></td></tr><tr><td> pipetpunt (200 pi) </td><td> 1111-0806 </td><td> USA Scientific Inc </td><td></td></tr><tr><td> 669 ml lunchbox, 13 x 13 cm, hoogte, 4,5 cm, </td><td></td><td> Rubbermaid </td><td></td></tr><tr><td> Thirsty Ultra Absorberende, 27,9 x 27,9 cm </td><td></td><td> Safeway </td><td></td></tr><tr><td> Niet-drogende klei </td><td> 18150 </td><td> Claytoon, Van Aken International, CA </td><td></td></tr><tr><td> Klimaatkamer </td><td> I-30BLL model </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

elektrofysiologische metingen van een moth olfactorisch systeem

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

Insect olfactorische systemen bieden unieke mogelijkheden voor het opnemen van geurstof-geïnduceerde responsen in de vorm van electroantennograms (EAG) en enkele sensillum opnames (SSR), die de antwoorden worden samengevat van alle geurstof receptor neuronen (ORNs) gelegen op de antenne en van die ondergebracht in afzonderlijke sensilla, respectievelijk. Deze benaderingen zijn benut voor het verkrijgen van een beter begrip van insecten chemische communicatie. De geïdentificeerde stimuli kan dan gebruikt worden als lok-en insectwerende middelen in het management strategieën voor insectenplagen.

Insect olfactorische systemen bieden unieke mogelijkheden voor het opnemen van geurstof-geïnduceerde responsen in de vorm van electroantennograms (EAG) en enkele sensillum opnames (SSR), die de antwoorden worden samengevat van alle geurstof receptor neuronen (ORNs) gelegen op de antenne en van die ondergebracht in afzonderlijke sensilla, respectievelijk.

Elektrofysiologische metingen van een Moth olfactorisch systeem

Insectenreuksystemen bieden unieke mogelijkheden voor het registreren van door odoranten geïnduceerde responsen in de vorm van elektroantennogrammen (EAG) en individuele ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om aan te tonen hoe eenvoudig het is om olfactorische responsen van het zenuwstelsel van insecten te registreren. Dit wordt bereikt door een levende mot te fixeren en elektroden aan de antenne of aan een individueel neuron te koppelen om door geurstoffen geïnduceerde responsen vast te leggen. Als eerste stap wordt een met zoutoplossing gevulde glazen elektrode in het oog geplaatst als massa; als tweede stap wordt bij de gefixeerde motten een met zoutoplossing gevulde glazen elektrode ingebracht, wat de registratie van elektrische responsen in de vorm van een antennagram mogelijk maakt voor het vastleggen van single-unit responsen van een olfactorisch receptorneuron.De registratie-elektrode wordt bij de basis van een sensillum geplaatst. Vervolgens wordt het antennesignaal versterkt en doorgegeven aan een analoog-digitaal converter om de signalen te registreren en op te slaan. De resultaten tonen dosisafhankelijke, door geurstoffen geïnduceerde reacties op basis van het geregistreerde elektrische signaal in de vorm van een EAG-signaal of een spike.We hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor het registreren van het enterogram van de g

electrophysiological-measurements-from-a-moth-olfactory-system

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Elektrofysiologische reacties van olfactorische sensorische neuronen aan geurstoffen kan worden gemeten bij insecten met behulp van enkele sensillum opnames. In deze video artikel zullen we laten zien hoe je een sensillum opnamen in de antennes van de azijn fly uit te voeren...

Single Sensillum Opnamen in de Insecten Drosophila melanogaster En Anopheles gambiae</em

In this video, a live Drosophila fly is mounted in a tube for electrophysiological studies. Electrodes are positioned at the base of the sensillum to record specific neuronal responses to pheromones with the fly's olfactory receptor neurons.

Electrophysiological Recordings from Drosophila Sensilla in Response to Volatile Odorants

We tonen variaties van de extracellulaire multi-unit opname techniek om geur-reacties van de consument te karakteriseren in de eerste drie fasen van de ongewervelde olfactorische pad. Deze technieken kunnen gemakkelijk worden aangepast aan ensemble activiteit onderzocht andere neurale systemen.

Multi-unit Opname Methoden om neurale activiteit karakteriseren in de Locust (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfactorische Circuits

Dit protocol beschrijft extracellulaire van de actiepotentiaal reacties afgevuurd door labellar smaak neuronen in Drosophila.

Elektrofysiologische Opnemen vanaf<em&gt; Drosophila</em&gt; Labellar Proef sensilla

We beschrijven een protocol voor het gebruik van insectantennes in de vorm van elektroantennogrammen (EAG's) op autonome robots. Ons experimentele ontwerp maakt stabiele opnames binnen een dag mogelijk en lost individuele geurvlakken op tot 10 Hz op. De efficiëntie van EAG-sensoren voor olfactorische zoekopdrachten wordt gedemonstreerd bij het besturen van een robot naar een geurbron.

Met behulp van Insect Electroantennogram Sensoren op autonome robots voor olfactorische zoekopdrachten

De voorpoten en slurf van Drosophila bevatten een rijk repertoire van gustatoire sensorische neuronen. Hier presenteren we een methode met behulp van calciumbeeldvorming om fysiologische reacties van sensorische neuronen in de voorpoot en slurf van levende vliegen te meten na exogeen aanbrengen van een gustatoir feromoon.

Meten van fysiologische reacties<em&gt; Drosophila</em&gt; Sensorische neuronen te Lipid Feromonen met Live Calcium Imaging

Het algemene doel van dit protocol is om aan te tonen hoe geurstoffen met lage volatiliteit voor single-sensillum-opname van Drosophila- olfactorische receptorneuronen kunnen optreden die reageren op lang-keten-cutulaire feromonen.

Elektrofysiologische opname van<em&gt; Drosophila</em&gt; Trichoid Sensilla in reactie op geurstoffen met lage volatiliteit

Dit witboek beschrijft een gedetailleerde en zeer effectieve protocol voor één sensillum opnamen van de sensilla basiconica op de ook voor insecten monddelen.

Enkele Sensillum opnames voor Locust Palp Sensilla Basiconica

Dit protocol beschrijft een methode om vast te leggen van de aflopende elektrische activiteit van het centrale zenuwstelsel van Drosophila melanogaster zodat de kosten-efficiënte en handige testen van farmacologische agenten, genetische mutaties van neurale eiwitten, en/of de rol van onontgonnen fysiologische trajecten.

Elektrofysiologische opname van de activiteit van het centrale zenuwstelsel van derde-Instar Drosophila Melanogaster

Het huidige artikel beschrijft een stap-voor-stap protocol voor succesvolle en geluidsarme elektroantennogrammen in verschillende geslachten van muggen, waaronder zowel vrouwtjes als mannetjes.

Een stapsgewijze handleiding voor muggenelektroantennografie

Leer elektrofysiologische metingen van het olfactorisch systeem van motten met behulp van elektroantennogrammen en single sensillum recordings. Deze methode maakt gedetailleerde analyse van reukstofgeïnduceerde responsen mogelijk.

Elektrofysiologische metingen van een Moth olfactorisch systeem

Meer video's verkennen