Методическая статья

Определение фоторецепторных клеток спектральной чувствительности в насекомых модель от В Vivo Внутриклеточные Записи

DOI:

10.3791/53829

⸱

26 февраля 2016 г.

 ,  , 
1Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Irvine, 2School of Life Sciences, University of Sussex

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Электрофизиологическая методика внутриклеточной регистрации демонстрируется и используется для определения спектральной чувствительности одиночных клеток фоторецепторов в соединении глаза бабочки.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Внутриклеточные записи представляет собой мощный метод, используемый для определения того, как одна клетка может реагировать на данный стимул. В исследовании зрения, внутриклеточный записи исторически был распространенный метод используется для изучения чувствительности отдельных клеток фоторецепторов к различным световых раздражителей, которые до сих пор используются сегодня. Тем не менее, остается недостаток детальной методологии в литературе для исследователей, желающих повторить эксперименты внутриклеточные записи в глаза. Здесь мы представляем насекомое как модель для изучения физиологии глаза в более общем плане. Насекомых клетки фоторецепторов расположены вблизи поверхности глаза и, следовательно, легко добраться, и многие из механизмов, участвующих в видении сохраняются через животных фил. Мы опишем основные процедуры для внутриклеточной регистрации в естественных условиях фоторецепторных клеток в глазу бабочки, с целью сделать эту технику более доступной для исследователей с небольшим предшествующим опытом в еlectrophysiology. Введем основное оборудование, необходимое, как подготовить живую бабочку для записи, как вставить стекла микроэлектрода в одну ячейку, и, наконец, саму процедуру записи. Мы также объяснить основной анализ исходных данных отклика для определения спектральной чувствительности отдельных типов клеток. Хотя наш протокол фокусируется на определении спектральной чувствительности, другие стимулы (например, поляризованный свет) и вариации способа применимы к этой установке.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Электрические свойства клеток, таких как нейроны наблюдаются путем измерения потока ионов через клеточные мембраны, как изменение напряжения или тока. Разнообразие электрофизиологических методов были разработаны для измерения биоэлектрического событий в клетках. Нейроны, найденные в глазах животных доступны и их схема часто менее сложна, чем в головном мозге, что делает эти клетки хорошими кандидатами для электрофизиологического исследования. Общие применения электрофизиологии в глаза , включают электроретинография (ЭРГ) 1,2 и микроэлектродного внутриклеточный записи. ERG включает в себя размещение электрода или на глаза животного, применяя легкий стимул, и измерения изменения напряжения в виде суммы ответов всех соседних ячеек 3-6. Если кто-то конкретно интересует, характеризующих спектральную чувствительность отдельных клеток фоторецепторов, часто несколько типов клеток одновременно реагировать на различные сильные на данный стимул; Таким образом,может быть трудно определить чувствительность специфических типов клеток из данных ERG особенно если существует несколько различных видов спектрально-подобных фоторецепторов в глазу. Одним из возможных решений является создание трансгенная Drosophila с фоторецепторов (опсина) гена интереса , проявленного в клетках большинство R1-6 в глаза , а затем выполнить эрг 7. Не потенциальные недостатки этого метода включают в себя не с низким уровнем экспрессии белка фоторецепторов 8, и долгое временные рамки для генерации и скрининга трансгенных животных. Для глаз с меньшим количеством видов спектрально различных фоторецепторов, адаптация глаз с цветными фильтрами может помочь при снижении вклада некоторых типов клеток к ЭРГ, позволяя тем самым оценку спектральной чувствительности максимумов 9.

Внутриклеточные записи другой метод, где тонкая электрод пронзает клетки и стимул применяется. Электродные записывает только что Indivответ idual ячейки таким образом , чтобы запись, и анализа нескольких отдельных клеток может дать определенные чувствительностей физиологически различных типов клеток 10-14. Хотя наш протокол фокусируется на анализе спектральной чувствительности, основные принципы внутриклеточной регистрации с острыми электродами изменяемый для других применений. Использование другого подготовку образца, например, и с помощью острых кварцевых электродов, можно записывать с глубже в зрительном доли или других областей в головном мозге, в зависимости от нами вопроса. Например, время отклика отдельных клеток фоторецепторов 15, активность клеток в зрительном кулачков 16 (пластинку, мозговое вещество или lobula 17), мозг 18 или других ганглиев 19 также могут быть записаны с подобными методами, или цветовые стимулы могут быть заменены с поляризацией 20 -22 или движение раздражители 23,24.

Фототрансдукции, процесс, посредством которого светэнергия поглощается и преобразуется в электрохимический сигнал, является древней чертой общей для почти всех присутствующих день животных фил 25. Зрительный пигмент, содержащийся в клетках фоторецепторов и отвечает за инициирование визуальной фототрансдукции является родопсина. Родопсины у всех животных состоят из белка опсина, член 7 трансмембранного G-белками семейства рецепторов, и связанный с хромофором , который является производным от сетчатки глаза или подобной молекулы 26,27. Opsin аминокислотной последовательности и структуры хромофора влияют на абсорбцию родопсина на различных длинах волн света. Когда фотон поглощается хромофора родопсина активируется, инициируя G-белка каскада в клетке , что в конечном итоге приводит к открытию мембраносвязанных ионных каналов 28. В отличие от большинства нейронов, фоторецепторов клетки подвергаются градуированные возможные изменения, которые могут быть измерены как относительное изменение амплитуды отклика с изменением светового стимула. Как правило, даннаятип фоторецепторов выражает лишь один ген Opsin (хотя существуют исключения 8,10,29-31). Сложное цветовое зрение, подобного во многих позвоночных животных и членистоногих, достигается с помощью сложного глаза сотен или тысяч фоторецепторов каждый, выражающих еще один или иногда типов родопсина. Визуальная информация фиксируется путем сравнения ответов по поводу фоторецепторов мозаики с помощью комплекса вниз по течению нейронной сигнализации в глаза и головного мозга, в результате чего в восприятии изображения в комплекте с цветом и движением.

После измерения исходных ответов фотоэлектрического клетки на различных длинах волн света через внутриклеточной регистрации, то можно вычислить его спектральной чувствительности. Этот расчет основан на принципе Univariance, в котором говорится , что реакция фоторецептора ячейки зависит от числа фотонов , она впитывает, но не от конкретных свойств фотонов она поглощает 32. Любой фотон, который абсоrbed по родопсина будет вызывать такой же ответ. На практике это означает , что амплитуда отклика сырой клетке будет увеличиваться за счет либо увеличения интенсивности света (фотонов больше впитывать), или к сдвигу длины волны к его пиковой чувствительности (высокая вероятность родопсина поглощать эту длину волны). Мы используем этот принцип в соотнесении клеточных реакций при известной интенсивности и той же длины волны в ответах на разных длинах волн и с той же интенсивностью, но неизвестной относительной чувствительности. Типы клеток часто определяются длиной волны, при которой их пики чувствительности.

Здесь мы покажем один из способов внутриклеточной регистрации и анализа спектральной чувствительности фоторецепторов в глазу бабочки, с акцентом на что делает этот метод более доступным для более широкого научного сообщества. Хотя внутриклеточная записи остается распространенным явлением в литературе, особенно в отношении цветового зрения у насекомых, мы обнаружили тхаТ описания материалов и методов, как правило, слишком коротка, чтобы позволить для воспроизведения техники. Мы представляем этот метод в видео-формате с целью разрешения ее более простой репликации. Мы также опишем технику с использованием легкодоступных и доступного оборудования. Мы обращаемся общие оговорки, которые часто не сообщается, которые замедляют исследования при оптимизации нового и сложная техника.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все животные были обработаны, как гуманно, насколько это возможно. Насекомые были погружены как куколок из Коста-Рики энтомологического снабжения, Коста-Рика.

1. Heliconius Куколки Уход

  1. Повесьте все куколки на расстоянии 2-3 см друг от друга в увлажненной камере с использованием насекомых булавками.
  2. После вылупления, дайте крылья, чтобы высушить затем сохранить бабочек в живых в течение, по крайней мере 1 день в увлажненной камере и подачи разбавленного раствора меда ежедневно перед записью.
    1. Развести мед с водой до примерно 20% -ного раствора меда по объему, и вылить в неглубокую чашку Петри.
    2. Принесите отдельных бабочек в чашку Петри, один за другим. После прикосновения раствора с их передней лапок, бабочки автоматически расширяют свои хоботных и пить из чашки Петри. Если их хоботок не распространяется автоматически, используйте пинцет, чтобы вытащить хоботок, и ввести его в раствор меда.

2. Оптический дорожки, калибровки и измерения дement экспериментальной условий освещения

  1. Поместите 150 Вт ксеноновой дуговой лампы с корпусом и универсальный блок питания и примыкающей конденсатора блок линз на одном конце стола, по меньшей мере один метр длинной, чтобы доставить яркий белый свет.
    ВНИМАНИЕ: дуговые лампы ксеноновые лампы производят чрезвычайно яркий свет с сильными УФ-интенсивности. Защитные очки следует носить в любое время и лампа должна использоваться в соответствии с указаниями производителя, чтобы предотвратить накопление озона, вызванное взаимодействием УФ-излучения с атмосферным кислородом.
  2. Настройка оптического следа одного метра в длину для света , выходящего из корпуса узла , чтобы пройти через (Рисунок 1).
    1. Место в следующем порядке на оптическом пути с приближенными далеко друг от друга: 1) выпуклый диоксид кремния или кварц линзы 40 см от узла конденсатора, 2) нейтральный фильтр плотности колеса (без фильтров в настоящее время в пути прохождения света) 22 см дальше вдоль трек, 3) затвор с приводным устройством 14 см от ND фильтраs, 4) вогнутая диоксид кремния или кварц линзы непосредственно примыкающей после затвора, и 5) коллиматорный пучка зонд 6 см дальше вдоль дальнего конца дорожки.
    2. Наклейте диаметр 600 мкм волоконно-оптический кабель для зонда коллиматорный пучка.
      Примечание: В зависимости от интенсивности света, кабель оптический диаметр волокна 5-10 мм, может потребоваться, чтобы доставить достаточное количество света для других Preps и может быть заменен на это.
    3. Отрегулируйте расстояние, высоту и угол наклона каждого оптического элемента таким образом, чтобы луч света, выходящий из узла находится на самом высоком интенсивности возможно.
    4. Поскольку оптические элементы дорожки могут незначительно отличаться с различными приложениями, убедитесь, что все элементы передачи света в UVA и видимой области спектра (315-700 нм).
  3. После того, как оптический трек собран, измеряют свет, который проходит через установку с помощью спектрометра. Калибровка спектрометра первого с использованием калибровочной лампы с известным спектром и программное обеспечение производителя.
    Заметка: Мы опишем следующие настройки с использованием продуктов Ocean Optics для ясности , но и других производителей (например, Avantes) продают сопоставимые продукты.
    1. Включите вольфрамовой калибровочной лампы не менее 45 мин до проведения измерений.
    2. Для калибровки, подключите спектрометр через USB к компьютеру с соответствующим программным обеспечением. Затем подключите спектрометр, предназначенный для калибровки вольфрамовой лампы с помощью УФ-видимой передающей косинусного корректора.
    3. Выберите "New Absolute Irradiance Measurement" на вкладке "Файл" и выберите спектрометр в качестве «источника».
    4. Следуйте инструкциям, чтобы создать новый файл калибровки "CAL". При появлении соответствующего запроса загрузите прилагаемый файл данных для известного спектра калибровочного вольфрамовой лампы в видимом диапазоне света (300-800 нм) в программное обеспечение, которое автоматически вычисляет исправленный спектр с выхода спектрометра.
    5. Сохраните файл калибровки. Загрузите этот файл, когда INITIального программного обеспечения для всех будущих измерений светового спектра с помощью спектрометра.
  4. После того, как спектрометр калибруется, используйте этот параметр для записи светового спектра от экспериментальной установки. В дальнейшем, когда программа открыта, выберите "New Absolute Irradiance Measurement" и загрузите ранее сохраненный файл калибровки. Затем возьмите темновой спектр, перекрывая весь свет на спектрометре.
    1. С помощью спектрометра в настоящее время измерения желаемых условий эксперимента света, настроить время интегрирования (4 мс), сканирование в среднем (5), и ширина грузовой вагон (5), поэтому спектр правильно масштабируется и сглажены. Хранить настройки одинаковы для всех спектральных измерений, так что можно сравнить, что интенсивность света от различных измерений.
  5. Измерение спектров для незатухающей белого света, для всех фильтров нейтральной плотности , которые будут использоваться в ходе экспериментов, и для каждого полосового интерференционного фильтра (рисунок 2).
    1. Мeasure белого света спектр без каких-либо фильтров на пути прохождения света, прикрепляя свободный конец волоконно-оптического кабеля с шага 2.2.2 спектрометра. С помощью файла калибровки, загруженного с шага 2.3, за исключением белого светового спектра с использованием программного обеспечения спектрометра в виде текстового файла.
      Примечание: Спектры сохранены в виде списка текстовых файлов длины волны (координаты х) в одной колонке, а интенсивность света (Y координаты) во втором столбце, так что данные могут быть загружены в таблицу для шага 2.6.
    2. Используя ту же установку, как на стадии 2.5.1, запись спектра от каждой оптической плотности (OD) (0-3.5 OD), используемых в экспериментах при вращении нейтральной плотности (ND) фильтр колеса в оптическом пути, и сохраните текстовый файл для каждый из ОП.
    3. Используя ту же установку, как на стадии 2.5.1, поместите нм половину помех полосы пропускания 10 фильтров один за другим в пути света и записывают спектр наблюдаемого для каждого фильтра. Повторите эту процедуру для каждого из 41 различных интерференционных фильтров шПиковые Ith коэффициентов пропускания через каждые 10 нм от 300 до 700 нм. Фильтры разнесены дальше друг от друга (20 нм) являются приемлемыми для большинства применений (для спектров, смотрите Рисунок 2).
  6. Корректное различия в интенсивности света, когда интерференционные фильтры расположены на пути прохождения света. Каждый интерференционный фильтр позволяет передавать другое общее число фотонов, а низкая передача некоторых фильтров затрудняет дальнейшее затухают интенсивности так, чтобы все фильтры позволяют одинаковое количество фотонов.
    1. Для вычисления относительной интенсивности (I) для каждого 10 нм интерференционной полосы пропускания фильтра, решить для I в выражении, I = T / сек, где Т представляет собой площадь под спектральной кривой каждого узкополосного фильтра 10 нм (от 2.5.3) и s является максимальная абсолютная освещенность (у значение сохраненного текстового файла из 2.5.1) белого света на длине волны пика каждого фильтра (см рисунок 2 для примера при длине волны 520 нм).
    2. Разделите всю рассчитанную intensitх годов по значению максимальной интенсивности, рассчитанной в 2.6.1 для нормализации к одному, и взять обратную относительных нормированных значений для использования в качестве поправочного коэффициента применяются к необработанным чувствительности на каждой длине волны (см Шаг 6.4).
  7. Выполните шаги с 2.1 до 2.6 и только один раз перед набором экспериментов. В течение эксперимента периодически записывать абсолютную плотность потока излучения дуги ксеноновой лампы при ярком свете и фильтры нейтральной плотности, чтобы убедиться, что интенсивность светового стимула не изменяется.
  8. В ходе эксперимента, если какой-либо клеточный ответ на свет, пропускаемый через интерференционные фильтры приближается к максимальной амплитуды отклика, использовать фильтры ND, чтобы ослабить сигнал. Если ND фильтры используются во время эксперимента, приходится соответствующее уменьшение интенсивности во время расчета спектральной чувствительности.
  9. Настройка оптической дорожки, калибровки и фильтры дней или недель до того, эксперименты начинаются. Держите фильтрыпокрыты, чтобы предотвратить накопление пыли.

Установка 3. Запись оборудования

  1. Поток один и тот же волоконно - оптический кабель , используемый для калибровки через клетку Фарадея , и крепление на гониометрического устройстве , например, карданным рычага периметра (см рисунок 3 диаграммы). Кабель будет составлять около 10 см от глаз образца.
  2. Поместите сцену металла на колебательно изолированных стол с держателем электрода монтируется непосредственно над сценой под контролем микроманипулятора (рисунок 4). Поместите руку Карданный так, что голова особи находится в центре шара, созданного вращательного движения руки.
  3. Используя внутриклеточный систему предусилитель, которая включает в себя усилитель (вне клетки Фарадея) и предусилитель (headstage, рядом с преп внутри клетки Фарадея) Установите headstage над сценой металла, где будет помещен образец.
    1. Подключите коаксиальный кабель к headstage ЧЕРЕЗBNC соединение. Лопнуть только кончик на другом конце коаксиального кабеля, и отделить наружную металлическую оболочку кабеля от внутреннего провода.
    2. Припой внешнюю оболочку (удержан заземлены) на одном конце изолированного медного провода с зажимом аллигатора на другом конце. Этот крокодил будет прикрепить к опорному металлического электрода на платформе образца (этап 5.1.4).
    3. Припой внутренний провод коаксиального кабеля к тонкой серебряной проволоки, чтобы служить в качестве регистрирующего электрода. Этот провод должен быть достаточно тонким, чтобы быть в раствор подают заполненные стеклянного электрода на этапе 5.2.3.
  4. Поместите стереомикроскопа, прикрепленный к поворотного кронштейна и основания на деревянной скамье вне клетки Фарадея, так что он может быть повернут, чтобы опустить электрод в глаза, и качнулся обратно снова после того, как электрод находится в глазу.
  5. Убедитесь, что все металл внутри клетки Фарадея правильно заземлен.
  6. За пределами клетки Фарадея, прикрепите preamplifэ ко входу шума редуктора 50-60 Гц (опционально), и подключить выход к одному каналу осциллографа с помощью BNC T-адаптер.
  7. С помощью другой конец Т-образного адаптера, подключите сигнал, проходящий через осциллографу к одному каналу аппаратных средств. Прикрепите это оборудование к компьютеру с помощью кабеля USB, который позволит ответы, записанные с предусилителя для чтения программного обеспечения на компьютере.
  8. Установите драйвер затвора от оптической дорожки ко второму каналу осциллографа с помощью другого T-адаптер и подключить к импульсным генератором, который будет регулировать частоту и продолжительность вспышек света, доставленных в глаза (шаг 5.5).
    Примечание: Установка самой буровой установки должны только сделать один раз. Перерыв не здесь, пока готовы начать запись.

4. Prep в день записи

  1. Включите ксеноновой лампы, по крайней мере за 45 мин до начала эксперимента и включите стекло микроэлектродов съемника по крайней мере за 30 минут до имплин стеклянные электроды.
  2. Включите все записи оборудования (затвора, усилитель, шум выпрямитель, генератор импульсов, осциллограф, и сбора данных оборудования) и убедитесь, что затвор закрыт по умолчанию, поэтому свет не проходит через волоконно-оптический кабель.
  3. Вытащите тонкую боросиликат (или алюмосиликат) стекла микроэлектродов (100-250 сопротивление МОм идеально) с использованием стеклянного микроэлектрода съемник. Используйте стеклянные электроды в течение всего нескольких часов, чтобы быть тянул.
  4. Засыпка электродов с 3 М хлорида калия (KCl). Обратите внимание , что это решение может быть изменено в соответствии с потребностями исследователя, например , краситель инъекции.

5. Образец Prep и порядок записи

  1. Подготовить Specimen
    1. Приклеивать отдельные бабочку внутри небольшой пластиковой трубки с горячим воском, так что голова неподвижна и выступает из одного конца трубы. Воск вниз хоботок, усики и крылья (рисунок 5).
    2. Удерживайте тон брюшко с сухим куском воска и держать трубку увлажненного путем размещения мокрой ткани внутри трубы позади брюшной полости. Убедитесь, что образец полностью неподвижен.
    3. Установите трубу с помощью небольшой кусочек воска на небольшой платформе с шаровым шарниром, который присоединен к магнитному основанию.
    4. Под микроскопом рассекает, вставить серебряной проволоки диаметром 0,125 мм в головке с помощью ротовых для использования в качестве опорного электрода. Перед проведением эксперимента, постоянно фиксировать провода к платформе таким образом, чтобы медный провод в шаге 3.3.2 может клип на нее, как только платформа находится на стадии записи.
    5. После того, как эталонный электрод находится в подходящем положении она может быть закреплена на месте с помощью быстро тает, а затем охлаждения воска вокруг провода.
    6. Использование ломким из углеродистой стали лезвие, рукоятка часть лопасти с держателем ножа и отломить небольшой кусочек, чтобы использовать для резки роговицу.
    7. Вырезать небольшое отверстие (~ 10 ommatidiв диаметре) в левой роговицы с помощью бритву и загерметизировать отверстие с вазелином, чтобы предотвратить высыхание.
  2. После того, как роговица разрезается, вставить электрод записи в глаз так быстро, как это возможно, потому что лимфа в глаза будут быстро затвердевать и сделать его невозможно вставить электрод. Если это возможно выполнить рассечение в вышке, где запись будет иметь место.
    Примечание: Вазелин не должны быть смазаны на остальной части глаза, как это будет расфокусировки оптики.
    1. Если уже не на сцене, поместите установленный образец и платформу на сцену в вышке записи. Подключите headstage провод заземления от шага к 3.3.2 эталонного электрода на платформе образца с помощью зажимов-крокодилов.
      Примечание: Если возможно использовать красный фильтр, чтобы осветить животное.
    2. Используйте источник света с Gooseneck вложениями кратко освещают образец под стереоскоп при опускании электрода записи в глаз.
    3. ВSert в серебряную проволоку, соединенную с headstage с этапа 3.3.3 в раствор хлорида калия на задней стеклянной микроэлектроде. Установите стеклянный электрод на держателе электрода.
    4. Отрегулируйте держатель электрода так микроэлектродов непосредственно над отверстием предварительно разрезанную в роговице, около миллиметра выше роговицы. Опустить микроэлектрода в глаз с помощью микроманипулятора, пока цепь не будет завершено, как показано большим изменением потенциала (мВ) на осциллографе.
  3. После того, как в глаза, качаться стереоскоп вне клетки Фарадея, и выключите источник света, освещающий образец. Помещение должно быть темным, поэтому глаз становится адаптируются к темноте.
  4. Проверьте сопротивление электрода путем подачи тока 1 нА от усилителя, и отмечая изменение напряжения. Сопротивление должно быть, как правило, в диапазоне от 100-250 МОм. Более высокие сопротивления свидетельствуют о закупорке или изгиб электрода и низких сопротивлений Электрода поломка.
  5. Активируйте генератор импульсов, так что затвор открывается позволяет вспышку света с 50 мсек через каждые 0,5 сек, и позволить ему продолжать мигать в течение всего срока эксперимента.
    1. Отрегулировать генератор импульсов, так что позволяет вспышки до 50 мсек. Эта длительность и 0.5 сек пауза между вспышками сохраняет образец как можно ближе к темноте, адаптированной, насколько это возможно во время эксперимента. Пятьдесят Мс близка к короткой продолжительности вспышки, которые будут вызывать ту же амплитуду в ответ, как более длительные вспышки длительностью.
    2. Re-мера ответы как в начале и в конце эксперимента (шаг 5,16). В течение примерно двадцать минут эксперимента эти параметры вспышки не ухудшают реакцию в течение долгого времени. Различные Preps может потребовать корректировки этих настроек вспышки.
  6. Расположите руку Карданный таким образом, что волоконно-оптический кабель направлен в сторону глаза.
  7. Проверьте осциллограф для изменения напряжения с каждой вспышкой света.Отрицательное изменение напряжения означает, что электрод еще не вошел в клетку.
  8. Перемещение рычага Карданный вокруг образца до тех пор, пока не будет расположена под углом по отношению к глазу, при котором существует максимальный отклик напряжения.
  9. Поверните микроманипулятор назад и вперед, в результате чего очень небольшие вертикальные движения электрода в обоих направлениях, слегка нажав на основание держателя электрода или с помощью функции Живой ленты на предусилитель. Продолжайте вносить небольшие корректировки , пока на экране осциллографа (рисунок 6) , пока не появится ответ деполяризующее света.
  10. Отрегулируйте руку Карданный снова, чтобы найти угол падения, где вспышка света производит самый большой сигнал деполяризующее. Сделайте небольшие корректировки с микроманипулятора и использовать функцию Buzz на усилителе по мере необходимости, чтобы убедиться, что электрод стабильно записи ячейки и что он будет оставаться в клетке в течение всего эксперимента (см Шаг 5.11).
  11. После того как установка стабильна, начинают RecoВИДЕОЗАПИСЬ. Стабильная запись должна иметь практически никакого изменения потенциала покоя, низкий фоновый шум, и последовательно большой отклик деполяризующее (по крайней мере, 10: 1 соотношение сигнал-шум).
    1. Запустите программу на компьютере, и начать "новый эксперимент", который откроется всплывающее окно с четырьмя каналами.
    2. Отрегулируйте шкалу напряжения в верхнем правом углу окна программы до 500 мВ. Первый канал будет отображать ответы, записанные с электрода в режиме реального времени, в то время как второй канал будет записывать меандр, вырабатываемый генератором функции, если сигнал подается на аппаратные средства сбора данных с помощью осциллографа, показывающий, когда затвор открыт , Остальные два канала не нужны.
    3. Нажмите кнопку "Пуск" в нижнем правом углу, чтобы начать запись, и позволяет программное обеспечение для запуска на протяжении всего эксперимента. Регулировка масштабирования х (времени) и у (напряжения) оси так, что ответы очевидны.
  12. Во-первых, с белым светом, записывать до 10 отдельных ответов с ND фильтром колеса 3,5 OD (примерно 5-10 сек).
  13. Следующая запись одинаковое количество откликов на 3,3 OD, затем 3,1, 3,0, 2,5, 2,3, 2,1 и т.д., в каждой комбинации до 0,0 OD. Эти амплитуды отклика к серии фильтров ND обеспечит ответ лог кривой интенсивности в разделе 6. В случае отбеливания, использовать меньшее количество вспышек ярких стимулов в ходе эксперимента.
  14. Записывают ответ клетки на всех длинах волн, с помощью интерференционных фильтров.
    1. Сначала найдите пиковую длину волны. Без фильтров ND в пути прохождения света (0,0 OD), поместите УФ-фильтр передающий на пути прохождения света и на короткое время наблюдать амплитуду отклика. Повторите с синим фильтром, передающим зеленого передающего фильтра, и красный передающий фильтр, который должен дать некоторое представление о том, где пик ответ будет.
    2. Используйте фильтры при температуре около 350, 450, 550, 650 нм, чтобы найти общую область пика чувствительности вшаг 5.14.1. Точная длина волны не имеет значения в этой начальной фазе поиска, поскольку все длины волн будут записаны в следующем шаге. Если оценки существуют пика чувствительности, или они были ранее записаны, использовать известные длины волн быстро определить максимальную чувствительность.
    3. После максимальной реакции или близко к ней идентифицирован, запись на этой длине волны в течение 10 ответов (около 5 сек).
    4. После записи на длине волны пика ответа, запись с другими интерференционных фильтров, от 300-700 нм при 10 нм шагов. Начните с вершины и выйти к обоим более коротких и более длинных волн путем замены фильтров из пути прохождения света по одному (например , если пик отклика при длине волны 520 нм, записывать ответы на этой длине волны, а затем 510 нм, а затем 530 нм, 500 нм, 540 нм, 490 нм, 550 нм, и так далее до тех пор, не существует никакого ответа).
    5. Разрешить до 10 ответов на фильтр (5 секунд каждый). При обменивать интерференционных фильтров, позволяют клетке Респ1-2 вторых вспышки белого света без какого-либо фильтра в пути прохождения света, который является полезным для мониторинга ли пик отклика деградирует с течением времени. Сокращение числа ответов или увеличение OD, если происходит отбеливание.
  15. Если ответ под любым интерференционным фильтром находится слишком близко к максимальной реакции под белым светом при температуре от 0 OD, а затем затухают с фильтрами ND. Интерференционные фильтры и размер волоконно-оптического кабеля, используемого в этом эксперименте, сильно затухают интенсивность света, и поэтому ND фильтры, как правило, не требуется.
  16. Если запись остается стабильной, перезаписать длины волн вокруг пика ответа, который служит в качестве pseudoreplicate для подтверждения предыдущих амплитуд отклика и помогает обеспечить реакцию не деградировал в течение долгого времени. После того, как все длины волн регистрируются, перезаписать ответы в рамках серии ND, как на этапе 5,12.
  17. После завершения записи нажмите "Стоп" на программное обеспечение, и сохранить запись для анализа.
  18. После того, как эксперимент, принести в жертву индивидуума путем замораживания или охлаждения в течение нескольких минут, а затем быстро оторвав голову и грудную клетку дробления.
  19. Выключите все оборудование. Перерыв здесь, если это необходимо, прежде чем делать анализ.

6. Спектральный анализ чувствительности

  1. С помощью программного обеспечения, используемого для записи исходных ответов, вычислить среднюю амплитуду отклика 10 индивидуальных ответов для каждого фильтра в серии ND и для каждого узкополосного фильтра.
  2. Создание функции отклика лог интенсивности (VlogI) из серии ND фильтра , записанного в шагах 5.12-5.13 (рисунок 7). Сделайте это путем построения блоков журнала интенсивности (OD) на оси X, и ответ на каждой интенсивности на оси у.
    1. Для получения спектральной чувствительности клетки на разных длинах волн, как правило, соответствуют уравнению Нака-Руштон к данным на шаге 6.2, и использовать это уравнение связать экспериментально полученные спектральные характеристики различных длин волн тO относительные фотоны, необходимые для выявления этой реакции при постоянной длине волны (в данном случае белый свет).
      Примечание: Уравнение Нака-Раштон является: V / V макс = I п / (I п + К п), где я есть интенсивность стимула, V амплитуда отклика, V макс максимальная амплитуда отклика, K является стимулом интенсивность дает ½ V макс, а п является экспоненциальный наклон. Различные способы могут быть использованы, чтобы соответствовать этому уравнению к данным VlogI, в том числе подбора кривой программного обеспечения, или на основе кода статистических пакетов.
    2. Для того, чтобы соответствовать уравнению Нака-Раштон , используя простые вычисления и программы работы с электронными таблицами, преобразования данных отклика для каждого VlogI интенсивности стимула: войти [(V макс / V) - 1]. Тогда выполнения линейной регрессии по преобразованных данных, чтобы получить уравнение линии наилучшего соответствия.
      Примечание: В макс должно быть больше , чем любые измеренными; сохранить этот последовательный, этот метод оценки V макс 1% GREAter, чем самый высокий взвешенный ответ.
    3. Из уравнения линии регрессии, оценить показатель (п), беря отрицательный наклон, и войти (K) = у-перехватывают / п.
  3. После того, как параметры для V макс, п и К были оценены, определения относительного числа фотонов , необходимых для выявления спектральный ответ клетки на каждой длине волны, вставив измеренной спектральной характеристики на данной длине волны , как (V) и решения для I.
  4. Умножьте рассчитанное интенсивности стимула (I), полученного на стадии 6.3, с помощью поправочного коэффициента для каждого узкополосного фильтра (со стадии 2.4.3) на каждой длине волны.
  5. Чтобы получить чувствительность, все интенсивности должны быть связаны с V лог-I кривой так, их можно сравнить. Делайте это, связывая каждую длину волны интенсивностью до ½ V макс или K, вычисленная на шаге 6.2.3.
    1. Вычтите каждую исправленную интенсивность длины волны (шаг 6.4) от K.
    2. Тогда для каждой длины волны интенсивности, добавьте этот "расстояние от значения К "К, и умножить на (-1).
    3. Затем довести все точки данных положительные, добавляя абсолютное значение самой низкой точки данных в серии для каждой длины волны.
  6. Найти чувствительности на каждой длине волны, принимая обратную всех вновь рассчитанных интенсивностей с шага 6.5.1. Преобразовать данные таким образом, что спектр чувствительности падает от 0 до 1.
  7. После того, как запись с более чем одной ячейки одного и того же типа в среднем окончательные ответы и сюжет со стандартными ошибками или 95% доверительный интервал (Рисунок 8).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Для многих элементов установки записи, письменное описание не дает достаточное количество деталей. На рисунке 1 представлена ​​схема компонентов , участвующих в полной начальной установки записи. На рисунке 2, спектры построены для белого света и каждого узкополосного фильтра , чтобы дать ощущение того , почему необходим коэффициент коррекции и что необходимо для расчета этой поправки. Рисунок 3 показывает фотографии и схему руки карданного , который использует...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Внутриклеточные записи может быть сложной техникой освоить из-за многочисленных технических этапов. Для успешных экспериментов необходимо учитывать несколько важных моментов. Во-первых, важно иметь правильно колебательно-изолированные стол, на котором выполняется эксперимент. Многие исследователи используют воздушные таблицы, которые полностью отделить столешницу от основания, что дает превосходную изоляцию от вибрации. Наша установка включает в себя толстый мраморный стол с песочницей на вершине, в который помещается с...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы благодарим покойного Rudy Лимбург для изготовления карданной периметра руку, Kimberly Jamison, Мэтью Макгенри, и Раджу Metherate для кредитования нам оборудование, и Альмут Kelber и Кентаро Арикава, для поощрения. Эта работа была поддержана Национальным научным фондом (NSF) Graduate Fellowship к Исследовательского KJM и NSF гранта IOS-1257627 АБР

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
КуколкиДоступно несколько местных видов, для доставки которых требуется разрешение Министерства сельского хозяйства США. Carolina Bio Supply имеет несколько видов насекомых, которые можно заказать в США без необходимости получения дополнительных разрешений
Большой пластиковый цилиндрЛюбая камера, которая остается увлажненной, будет работать
Булавки от насекомых, размер 2BioQuip1208B2
100% Desert Mesquite HoneyTrader Joe'sЛюбой медовый или сахарозный раствор подойдет
Ксеноновая дуговая лампаOriel Приборы66003Oriel теперь входят в состав Newport Corporation
Universal Power SupplyOrielInstruments 68805Oriel теперь входят в состав Newport
Corporation Optical TrackOrielInstruments 11190Oriel теперь входят в состав Newport
Corporation Rail Carrier, Large (2x)Oriel Instruments11641Oriel теперь входит в состав Newport Corporation
Железнодорожный перевозчик, малый (4x)Oriel Instruments11647Oriel теперь входит в состав Newport Corporation
Резьбовой адаптер, 8-32 Male to 1/4-20 Male, упаковка из 10Newport CorporationTA-8Q20-10
Optical Mounting Post, 1,0 дюйма, 0,5 дюйма Диаметр нержавеющая, 8-32 & 1/4-20 (5x)Newport CorporationSP-1
Держатель оптической стойки без скольжения, 2 дюйма, 0,5 дюйма. Диаметр стоек, 1/4-20 (5x)Newport CorporationVPH-2
Фиксированное крепление объектива, 50,8 ммNewport CorporationLH-2
Фиксированное крепление объектива, 25,4 ммNewport CorporationLH-1
Конденсорный объектив в сбореNewport Corporation60006
Выпуклый кремнеземный объектив, 50,8 ммNewport CorporationSPX055
Шестипозиционное фильтрующее колесо, x2Newport CorporationFW1X6
Колесо фильтра Крепление ВтулкаNewport CorporationFWM
Вогнутая силикатная линза, 25,4 ммNewport CorporationSPC034
Держатель коллиматораNewport Corporation77612
Коллимационный лучевой зондNewport Corporation77644
Конвертер с наконечником, SMA Окончание на 11 мм Стандартный наконечник NewportCorporation77670Этот адаптер позволяет оптоволоконному кабелю вписаться в держатель коллиматора 
600 μ m диаметр волоконный обтический кабель UV-visOriel Instruments78367Oriel теперь входит в состав Newport
Corporation Shutter с приводным блокомUniblitz100-2B
UV Fused Silica Metallic ND Filter, 0,1 ODNewportFRQ-ND01
UV Fused Silica Metallic ND Filter, 0,3 ODNewportFRQ-ND03
UV Fused Silica Metallic ND Filter, 0,5 ODNewportFRQ-ND05
UV фильтр из плавленого диоксида кремния металлический нейтральный фильтр, 1,0 ODNewportFRQ-ND10
UV фильтр из плавленого диоксида кремния металлический, 2,0 ODNewportFRQ-ND30
UV фильтр из плавленого диоксида кремния металлический, 3,0 ODNewportFRQ-ND50
LS-1-Cal лампаOcean OpticsLS-1-Cal
СпектрометрOcean OpticsUSB-2000
SpectraSuite SoftwareOcean Optics
Интерференционный полосовой фильтр, 300 нм;Edmund Optics67749
Интерференционный полосовой фильтр, 310 нмEdmund Optics67752
Интерференционный полосовой фильтр, 320 нм Edmund Optics67754
Интерференционный полосовой фильтр, 330 нм Edmund Optics67756
Интерференционный полосовой фильтр, 340 нмEdmund Optics65614
Интерференционный полосовой фильтр, 350 нм Edmund Optics67757
Интерференционный полосовой фильтр, 360 нм Edmund Optics67760
Интерференционный полосовой фильтр, 370 нм Edmund Optics67761
Интерференционный полосовой фильтр, 380 нмEdmund Optics67762
Интерференционный полосовой фильтр, 390 нм Edmund Optics67763
Интерференционный полосовой фильтр, 400 нм Edmund Optics65732
Интерференционный полосовой фильтр, 410 нмEdmund Optics65619
Интерференционный полосовой фильтр, 420 нм Edmund Optics65621
Интерференционный полосовой фильтр, 430 нм Edmund Optics65622
Интерференционный полосовой фильтр, 440 нм Edmund Optics67764
Интерференционный полосовой фильтр, 450 нмEdmund Optics65625
Интерференционный полосовой фильтр, 460 нм Edmund Optics67765
Интерференционный полосовой фильтр, 470 нм Edmund Optics65629
Интерференционный полосовой фильтр, 480 нм Edmund Optics65630
Интерференционный полосовой фильтр, 492 нм Edmund Optics65633
Интерференционный полосовой фильтр, 500 нм Edmund Optics65634
Интерференционный полосовой фильтр, 510 нм Edmund Optics65637
Интерференционный полосовой фильтр, 520 нм Edmund Optics65639
Интерференционный полосовой фильтр, 532 нмEdmund Optics65640
Интерференционный полосовой фильтр, 540 нм Edmund Optics65642
Интерференционный полосовой фильтр, 550 нм Edmund Optics65644
Интерференционный полосовой фильтр, 560 нмEdmund Optics67766
Интерференционный полосовой фильтр, 570 нм Edmund Optics67767
Интерференционный полосовой фильтр, 580 нм Edmund Optics65646
Интерференционный полосовой фильтр, 589 нм Edmund Optics65647
Интерференционный полосовой фильтр, 600 нм Edmund Optics65648
Интерференционный полосовой фильтр, 610 нм Edmund Optics65649
Интерференционный полосовой фильтр, 620 нм Edmund Optics65650
Интерференционный полосовой фильтр, 632 нм Edmund Optics65651
Интерференционный полосовой фильтр, 640 нм Edmund Optics65653
Интерференционный полосовой фильтр, 650 нм Edmund Optics65655
Интерференционный полосовой фильтр, 660 нмEdmund Optics67769
Интерференционный полосовой фильтр, 671 нм Edmund Optics65657
Интерференционный полосовой фильтр, 680 нм Edmund Optics67770
Интерференционный полосовой фильтр, 690 нм Edmund Optics65659
Интерференционный полосовой фильтр, 700 нм Edmund Optics67771
ФарадеяПодойдет любая металлическая конструкция, которую можно заземлить и которая подходит для экспериментальной установки.
Стереомикроскоп, 6-кратное, 12-кратное, 25-кратное, 50-кратное увеличениеWild HeerbruggWild M5Любой стереомикроскоп подойдет
для микроскопа с качающимся кронштейном и тяжелым основаниемMcBain InstrumentsЛюбое тяжелое основание с кронштейном подойдет
Карданный кронштейнИзготовлен на заказ, см. <сильный>Рисунок 4
Волоконный осветитель высокой интенсивностиDolan-JennerMI-150Для образца освещения
Световод с гусиной шеей Fiber-liteDolan-JennerEEG 2823Любой световод с гусиной шеей подойдет
Мраморный стол
Приподнятый деревянный столОтверстие должно быть прорезано через этот стол так, чтобы песочница могла опираться на мраморный стол под ним
Деревянный ящик, наполненный пескомна заказ, любой ящик с песком
МанипуляторCarl Zeiss - Jena
Электрододержатель
Испытательный столик
Зажимные провода Alligator для заземления
Изолированный медный провод
Серебряный провод, диаметр 0,125 ммWorld Precision InstrumentsAGW0510
кабелиBNC
Предусилитель с головным каскадомDagan CorporationIX2-700
Humbug Шумоподавление QuestScientificHumbug
Осциллограф, 30 МГц, 2 канала, Dual Trace, Alt-триггер, без зондаEZ Digitalos-5030
BNC T-adapter
Powerlab hardware 2/20ADI instrumentsML820
Программное обеспечениеLabchart ADI InstrumentsChart 5
Генератор импульсов 10 МГцBK Precision4030
Стеклянный пипеткаSutter InstrumentsP-87
Боросилликатные стеклянные капилляры с нитью накалаWorld Precision Instruments1B120F-4
Хлорид калия, 3 М
Пластиковая трубка
Воск с низкой температурой плавления Паяльник
Веллер
Платформа с шаровым и гнездовым магнитным основаниемХама фото и видео
Двойное лезвие углеродистой стали, бьющееся лезвие бритвыЭлектронная микроскопия Sciences72004
Вазелин
Microsoft ExcelМайкрософт
бабочек Клетка с прорезями

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Beckmann, H., et al. Spectral sensitivity in Onychophora (velvet worms) revealed by electroretinograms, phototactic behaviour and opsin gene expression. J. Exp. Biol. 218, 915-922 (2015).
  2. Leboulle, G., et al. Characterisation of the RNA interference response against the long-wavelength receptor of the honeybee. Insect Biochem. Mol. Biol. 43, 959-969 (2013).
  3. Martinez-Harms, J., et al. Evidence of red sensitive photoreceptors in Pygopleurus israelitus Coleoptera) and its implications for beetle pollination in the southeast Mediterranean. J. Comp. Physiol. A. 198, 451-463 (2012).
  4. Knox, B. E., et al. Heterologous expression of Limulus rhodopsin. J. Biol. Chem. 278, 40493-40502 (2003).
  5. Salcedo, E., Zheng, L., Phistry, M., Bagg, E. E., Britt, S. G. Molecular basis for ultraviolet vision in invertebrates. J. Neurosci. 23, 10873-10878 (2003).
  6. Salcedo, E., et al. Blue- and green-absorbing visual pigments of Drosophila: ectopic expression and physiological characterization of the R8 photoreceptor cell-specific Rh5 and Rh6 rhodopsins. J. Neurosci. 19, 10716-10726 (1999).
  7. Vilinsky, I., Johnson, K. G. Electroretinograms in Drosophila: robust and genetically accessible electrophysiological system for the undergraduate laboratory. J. Undergrad. Neurosci. Educ. 11, 149-157 (2012).
  8. Hu, X., Leming, M. T., Whaley, M. A., O'Tousa, J. E. Rhodopsin coexpression in UV photoreceptors of Aedes aegypti Anopheles gambiae mosquitoes. J. Exp. Biol. 217, 1003-1008 (2014).
  9. Telles, F. J., et al. Out of the blue: the spectral sensitivity of hummingbird hawkmoths. J. Comp. Physiol. A. 200, 537-546 (2014).
  10. Arikawa, K., Mizuno, S., Kinoshita, M., Stavenga, D. G. Coexpression of two visual pigments in a photoreceptor causes an abnormally broad spectral sensitivity in the eye of the butterfly Papilio xuthus. J. Neurosci. 23, 4527-4532 (2003).
  11. Arikawa, K., et al. An ultraviolet absorbing pigment causes a narrow-band violet receptor and a single-peaked green receptor in the eye of the butterfly Papilio. Vision Res. 39, 1-8 (1999).
  12. Cronin, T. W., Jarvilehto, M., Weckstrom, M., Lall, A. B. Tuning of photoreceptor spectral sensitivity in fireflies (Coleoptera: Lampyridae). J. Comp. Physiol. A. 186, 1-12 (2000).
  13. Skorupski, P., Doring, T. F., Chittka, L. Photoreceptor spectral sensitivity in island and mainland populations of the bumblebee, Bombus terrestris. J. Comp. Physiol. A. 193, 485-494 (2007).
  14. Stalleicken, J., Labhart, T., Mouritsen, H. Physiological characterization of the compound eye in monarch butterflies with focus on the dorsal rim area. J. Comp. Physiol. A. 192, 321-331 (2006).
  15. Skorupski, P., Chittka, L. Photoreceptor processing speed and input resistance changes during light adaptation correlate with spectral class in the bumblebee, Bombus impatiens. PLoS One. 6, 25989(2011).
  16. Yang, E. -C., Osorio, D. Spectral sensitivities of photoreceptors and lamina monopolar cells in the dragonfly, Hemicordulia tau. J. Comp. Physiol. A. 169, (1991).
  17. Yang, E. C., Lin, H. C., Hung, Y. S. Patterns of chromatic information processing in the lobula of the honeybee, Apis mellifera L. J. Insect Physiol. 50, 913-925 (2004).
  18. Rosner, R., Homberg, U. Widespread sensitivity to looming stimuli and small moving objects in the central complex of an insect brain. J. Neurosci. 33, 8122-8133 (2013).
  19. Trager, U., Homberg, U. Polarization-sensitive descending neurons in the locust: connecting the brain to thoracic ganglia. J. Neurosci. 31, 2238-2247 (2011).
  20. Heinze, S., Reppert, S. M. Sun compass integration of skylight cues in migratory monarch butterflies. Neuron. 69, 345-358 (2011).
  21. Greiner, B., Cronin, T. W., Ribi, W. A., Wcislo, W. T., Warrant, E. J. Anatomical and physiological evidence for polarisation vision in the nocturnal bee Megalopta genalis. J. Comp. Physiol. A. 193, 591-600 (2007).
  22. Stowasser, A., Buschbeck, E. K. Electrophysiological evidence for polarization sensitivity in the camera-type eyes of the aquatic predacious insect larva Thermonectus marmoratus. J. Exp. Biol. 215, 3577-3586 (2012).
  23. Osorio, D. Directionally selective cells in the locust medulla. J. Comp. Physiol. A. 159, 841-847 (1986).
  24. Nordström, K., Barnett, P. D., Moyer de Miguel, I. M., Brinkworth, R. S., O'Carroll, D. C. Sexual dimorphism in the hoverfly motion vision pathway. Curr. Biol. 18, 661-667 (2008).
  25. Plachetzki, D. C., Fong, C. R., Oakley, T. H. The evolution of phototransduction from an ancestral cyclic nucleotide gated pathway. Proc. Biol. Sci. 277, 1963-1969 (2010).
  26. Feuda, R., Hamilton, S. C., McInerney, J. O., Pisani, D. Metazoan opsin evolution reveals a simple route to animal vision. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 18868-18872 (2012).
  27. Palczewski, K., et al. Crystal structure of rhodopsin: A G protein-coupled receptor. Science. 289, 739-745 (2000).
  28. Hardie, R. C., Raghu, P. Visual transduction in Drosophila. Nature. 413, 186-193 (2001).
  29. Katti, C., et al. Opsin co-expression in Limulus differential regulation by light and a circadian clock. J. Exp. Biol. 213, 2589-2601 (2010).
  30. Smith, W. C., Price, D. A., Greenberg, R. M., Battelle, B. A. Opsins from the lateral eyes and ocelli of the horseshoe crab, Limulus polyphemus. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90, 6150-6154 (1993).
  31. Sison-Mangus, M. P., Bernard, G. D., Lampel, J., Briscoe, A. D. Beauty in the eye of the beholder: the two blue opsins of lycaenid butterflies and the opsin gene-driven evolution of sexually dimorphic eyes. J. Exp. Biol. 209, 3079-3090 (2006).
  32. Rushton, W. Review Lecture. Pigments and signals in colour vision. J. Physiol. 220, 1-31 (1972).
  33. Naka, K. I., Rushton, W. A. S-potentials from luminosity units in the retina of fish (Cyprinidae). J. Physiol. 185, 587-599 (1966).
  34. Lipetz, L. E. Handbook of Sensory Physiology. Vol. 1. Principles of Receptor Physiology. Loewenstein, W. R. 1, Springer. Berlin Heidelberg. Ch. 6 191-225 (1971).
  35. Matić, T., Laughlin, S. B. Changes in the intensity-response function of an insect's photoreceptors due to light adaptation. J. Comp. Physiol. A. 145, 169-177 (1981).
  36. Evans, L. S., Peachey, N. S., Marchese, A. L. Comparison of three methods of estimating the parameters of the Naka-Rushton equation. Documenta Ophthalmologica. 84, 19-30 (1993).
  37. Aylward, G. W. A simple method of fitting the Naka-Rushton equation. Clinical Vision Sciences. 4, 275-277 (1989).
  38. Stavenga, D. G., Smits, R. P., Hoenders, B. J. Simple exponential functions describing the absorbance bands of visual pigment spectra. Vision Res. 33, 1011-1017 (1993).
  39. Bernard, G. D. Red-absorbing visual pigment of butterflies. Science. 203, 1125-1127 (1979).
  40. Ogawa, Y., et al. Coexpression of three middle wavelength-absorbing visual pigments in sexually dimorphic photoreceptors of the butterfly Colias erate. J. Comp. Physiol. A. 198, 857-867 (2012).
  41. Briscoe, A. D., Chittka, L. The evolution of color vision in insects. Annu. Rev. Entomol. 46, 471-510 (2001).
  42. Kelber, A., Thunell, C., Arikawa, K. Polarisation-dependent colour vision in Papilio butterflies. J. Exp. Biol. 204, 2469-2480 (2001).
  43. Kelber, A., Balkenius, A., Warrant, E. J. Scotopic colour vision in nocturnal hawkmoths. Nature. 419, 922-925 (2002).
  44. Koshitaka, H., Kinoshita, M., Vorobyev, M., Arikawa, K. Tetrachromacy in a butterfly that has eight varieties of spectral receptors. Proc. Biol. Sci. 275, 947-954 (2008).
  45. Blackiston, D., Briscoe, A. D., Weiss, M. R. Color vision and learning in the monarch butterfly, Danaus plexippus (Nymphalidae). J. Exp. Biol. 214, 509-520 (2011).
  46. Sison-Mangus, M. P., Briscoe, A. D., Zaccardi, G., Knuttel, H., Kelber, A. The lycaenid butterfly Polyommatus icarus uses a duplicated blue opsin to see green. J. Exp. Biol. 211, 361-369 (2008).
  47. Schneuwly, S., et al. Drosophilia ninaA gene encodes an eye-specific cyclophilin (cyclosporine A binding protein). Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. , (1989).
  48. Luan, Z., Reddig, K., Li, H. S. Loss of Na(+)/K(+)-ATPase in Drosophila leads to blindness and age-dependent neurodegeneration. Exp. Neurol. 261, 791-801 (2014).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи