Этот протокол описывает внеклеточный запись потенциала действия ответов, выпущенных labellar вкусовых нейронов у дрозофилы.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Этот протокол описывает внеклеточный запись потенциала действия ответов, выпущенных labellar вкусовых нейронов у дрозофилы.
Периферийное вкус реакция насекомых может быть мощно исследованы с электрофизиологических методов. Описанный здесь метод позволяет исследователю измерять вкусовые ответов непосредственно и количественно, отражая сенсорной информации, что насекомое нервная система получает от вкусовых раздражителей в окружающей среде. Этот протокол описывает все основные этапы выполнения этой техники. Критические шаги в сборке в электрофизиологии буровой установки, такие как выделение необходимого оборудования и подходящей среды для записи, очерчены. Мы также описать, как для подготовки к записи путем внесения соответствующих справочных и записи электроды, и tastant решения. Мы подробно описать метод, используемый для приготовления насекомое путем вставки стекла электрода в лету, чтобы обездвижить хоботок. Мы покажем, следы электрических импульсов, выпущенных вкусовых нейронов в ответ на сахар и горькой соединения. Аспекты протокола являются тechnically сложным, и мы включают широкий описание некоторых общих технических проблем, которые могут возникнуть, например, отсутствия сигнала или чрезмерного шума в системе, и потенциальных решений. Метод имеет ограничения, такие как неспособность доставить временно сложные стимулы, наблюдать фон обжига непосредственно перед стимул доставки, или использовать нерастворимые в воде вкусовые соединения удобно. Несмотря на эти ограничения, этот метод (в том числе небольшими вариациями упомянутых в протоколе) является стандартным, широко распространенная операция для записи Drosophila нейронные ответы на вкус соединений.
Чувство вкуса позволяет насекомое, чтобы обнаружить широкий спектр растворимых химикатов и играет важную роль в принятии питательного вещества, или отказ от вредных или токсичных один. Вкус также полагают, играет роль в выборе партнера, через обнаружение феромонов 1-5. Эти важные и разнообразные функции сделали насекомое вкус система убедительным цель расследования, как сенсорные системы перевести экологические сигналы в соответствующие поведенческие выходов.
Основной единицей MELANOGASTER вкус системе Drosophila это вкус волосы, или сенсиллы. Молекулы введите сенсиллы через поры на ее наконечника 2,6. Сенсиллы находятся на labellum, ног, края крыла и глотки 6. На labellum, количество и расположение сенсилл стереотипно. Есть три морфологические классы сенсилл на основе длины: длинные (L), промежуточный (Я) и короткие (S ) Сенсилл 7,8. Каждый сенсиллы содержит либо два (I типа) или четыре (L-и S-тип) нейроны вкусовые рецепторов (GRNs) 9. Различные GRNs реагировать на различные категории вкусовых раздражителей: горький, сахар, соль и осмолярность 7,10 и выразить различные подмножества вкусовых рецепторов 8,11-13. Только я и S-типа сенсиллы содержат горькие проблематику GRNs 8,10. Проект GRNs к subesophageal ганглия (SOG) и их активации вкусовых молекул передается с более высокой центральной нервной системы для декодирования, в результате чего поведенческой реакции 6. Относительно небольшое число нейронов и податливость к молекулярному и поведенческого анализа делают вкус система дрозофилы отличная модель для исследования вкусовых систем в целом. Относительная легкость, с которой система может управляться с помощью генетической мутации или системы экспрессии GAL4-UAS также служит в качестве ценного инструмента 14,15.
ontent "> Поскольку эти сенсиллы выступают из поверхности labellum, они делают отличные цели для электрофизиологических. стрельба из GRNs можно контролировать с помощью внеклеточной записи. Исторически сложилось, что способ записи боковой стенки, в которой используется стеклянный электрод, вставленный в сенсиллы записывать нейронную активность, 26 был использован. Однако этот способ технически сложно выполнить, и трудно записать надолго от каждого препарата. Способ зонд-записи, который измеряет реакцию нейронов с электродом, который одновременно обеспечивает tastant, с тех пор стала методом выбора 9,16. Она была использована для исследования вкусовой системы дрозофилы 8,10,17,18 а также ряд других видов насекомых 19-23. Он имеет значительно способствовало развитие усилителя tastePROBE, который преодолел один из главных недостатков метода зонд-записи, компенсируябольшой разности потенциалов между электродом и насекомых сенсиллы, позволяя потенциалы GRN действий должны быть записаны без чрезмерного усиления или фильтрации 24. Другим важным событием стало использование tricholine цитрата в качестве записывающего электролита 25. TCC подавляет ответы от осмолярности чувствительных GRN и не стимулирует чувствительные к соли GRN, что делает ответов, сгенерированные горьких и сахара Tastants гораздо легче анализировать 25.Здесь мы опишем, как наконечник запись Drosophila labellar сенсилл в настоящее время осуществляется в лаборатории Карлсон. Этот протокол будет объяснить, как установить подходящую электрофизиологии Рог, как подготовить муху, и как выполнить вкусовые записи. Мы также представляем некоторые репрезентативные данные, полученные записи с подмножеств Drosophila сенсилл, а также некоторых общих вопросов и потенциальных решений, которые могут возникнуть при использовании этоготехника.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Следующий протокол соответствует всем руководящих принципов по уходу за животными в Йельском университете.
1. Реагенты и Подготовка оборудования


2. Дрозофилы Подготовка

Рисунок 3. Подготовка лету для записи. (А) Вносимые положение электрода в спинной грудной клетки лету. Белая стрелка указывает на электрод. (В) Промежуточное положение из электрода сравнения: прошли через шею и голову, хоботок еще не продлен. (С, D) Летайте с электродом в конечном положении с кончика электрода внутри labellum и хоботкомполностью выдвинут. Кликните здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.
3. Запись с Labellar сенсилл

Рисунок 4. Запись с лету. (А) labellum подготовки летать на левой с записи электрода выровнены для контакта на право, под большим увеличением. (В) записи электрод и один сенсиллы на labellum в контакте, при большом увеличении. Кликните здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
5А показывает ответ на L сенсиллы к сахар, сахароза. То же сенсиллы не реагирует на горький соединения, берберин. 5В показывает, что тип я сенсиллы, который содержит горький отзывчивый нейрон, отображает большие шипы амплитуды в ответ на берберин и меньшие шипы амплитуды в ответ на сахарозы. L сенсилл отобразить минимальное фона ответ на контроль растворителя, ТСС, в то время как я не сенсилл отображения практически никакого ответа на TCC (рис. 5). Для получения дополни...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Labellar сенсиллы различаются по легкости регистрации из-за различий в морфологии и анатомической организации. Иногда сенсиллы не реагировать на любые Tastants, даже тот, который, как известно, вызывают положительную реакцию. Частота, с которой это происходит, зависит от типа сенсиллы. L сенсиллы наиболее последовательно реагировать и относительно легко получить доступ из-за их длины. В общем, S сенсиллы последовательно реагировать, но их короткая длина и положение на labellum сделать хороший контакт сложной задачей. Я ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Эта работа была поддержана НРСА predoctoral гранта 1F31DC012985 (в РД) и за счет грантов НИЗ в JC
Мы хотели бы поблагодарить д-ра Linnea Вайс за полезные замечания по рукописи, доктор Райан Иосифа за помощью составления фигур, и д-р Фредерик Марион-Опрос для полезной технических консультаций. Мы также хотели бы отметить полезные комментарии четырех авторам.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Стерео зум Микроскоп | Olympus | SZX12 DFPLFL1,6x ПФ окуляры: WHN10x-H/22 | способен к ~150-кратному увеличению с большим рабочим расстоянием настольная подставка |
| антивибрационный стол | кинетические системы | benchmate2210 | |
| микроманипуляторы | Narishige | NMN-21 | |
| магнитные стойки | ENCO | Модель #625-0930 | |
| Ссылка Держатель электродов | Harvard Apparatus | ESP/W-F10N | Может быть установлен на серологическую пипетку объемом 5 мл для расширенного |
| диапазона Silver Wire | World Precision Instruments | AGW1510 | диаметром 0,3-0,5 мм |
| Ретортная подставка | универсальная | ||
| Выходная пластиковая трубка | универсальная, диаметр 1 см | ||
| Гибкая пластиковая трубка | Nalgene | 8000-0060 | VI класс 1/4 по внутреннему диаметру |
| 500 мл Коническая колба | обобщенная, с боковым рычагом | ||
| Аквариумный насос | Aquatic Gardens | Airpump 2000 | |
| Волоконно-оптический источник света | Dolan-Jenner Industries | Fiber-Lite 2100 | |
| Белая карта/бумага | Ватман | 1001-110 | |
| Цифровая система сбора данных | Syntech | IDAC-4 | Альтернатива: National Instruments NI-6251 |
| Headstage | Syntech | DTP-1 | Tasteprobe |
| Усилитель Tasteprobe Syntech | DTP-1 | Tasteprobe | |
| Зажимы типа «крокодил» | Grainger | 1XWN7 | Любая марка тонкая |
| изоляция Электрический провод | Generic | ||
| Gold Connector Pins | World Precision Instruments | 5482 | |
| Персональный компьютер | Dell | Vostro | Проверьте совместимость с системой цифрового сбора данных и программным |
| обеспечением Программное обеспечение для сбора данных | Syntech | Autospike | Autospike работает с IDAC-4; в качестве альтернативы используйте LabView с NI-6251 |
| Алюминиевая фольга и/или клетка | Электромагнитное шумозащитное экранирование | ||
| Боросиликатное стекло Капилляры | World Precision Instruments | 1B100F-4 | |
| Пипетка Puller | Sutter Instrument Company | Модель P-87 Flaming/Brown Micropipette Puller | |
| Beadle and Ephrussi Ringer Solution | Смотрите рецепт в разделе протокола | ||
| Трихолина цитрат, 65% | Sigma | T0252-100G | |
| Стереомикроскоп | Olympus | VMZ 1x-4x | с возможностью увеличения 10-40x |
| Ведро | Generic | ||
| p200 Наконечники | Generic | ||
| Spinal Needle | Terumo | SN*2590 | |
| 1 мл Шприц | Beckton-Dickenson | 301025 | |
| Аспиратор от мух | Собран из наконечников для пипеток P1000, гибких пластиковых трубок и сетки | ||
| Пластилина | для моделирования Общие | ||
| щипцы | Fine Science Tools By Dumont | 11252-00 | #5SF (сверхтонкие наконечники) |
| 10 мл Шприц | Beckton-Dickinson | 301029 | |
| Пластиковая трубка | Tygon | R-3603 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.