Drosophila ORN реагируют на огромное количество одорантов с широким диапазоном длин углеродных цепей и различными функциональными группами, включая сложные эфиры, спирты, кетоны, лактоны, альдегиды, терпены, органические кислоты, амины, соединения серы, гетероциклики и ароматические соединения 2 , 3 . Одоранты, различающиеся по своим физико-химическим свойствам, могут иметь заметно различную летучесть, определяемую давлением паров соединения. Примечательно, что биологически значимые одоранты для Drosophila melanogaster сильно отличаются от их летучести. Например, Ir92a ORN реагируют на аммиак 4 , который очень летучий, с давлением паров 6432 мм рт.ст. при 20 ° C. Напротив, OR67d ORN реагируют на мужской феромон, цис- ваккенилацетат ( c VA) 5 , 6 , давление паров которого составляет 43 мм рт. Ст. При 20 ° C.
Ove_content "> Изучение обонятельной реакции на одоранты с низкой летучестью особенно бросает вызов обычным способам доставки запаха, при которых одоранты доставляются через воздушный поток носителя на относительно большом расстоянии (
то есть в несколько сантиметров). Таким образом, сообщаемые обонятельные реакции К данному одоранту с низкой летучестью может сильно варьироваться в зависимости от конструкции системы доставки запаха. Например, сообщаемая реакция OR OR OR с высокой дозой
c VA варьируется от ~ 40
7 -> 200 пиков / с
6 Более того, неэффективная доставка
c VA с обычными методами доставки, вероятно, связана с ложноотрицательными результатами, что приводит к интерпретации того, что
c VA сам по себе недостаточно для активации OR OR
8 8. Эта интерпретация была позже опробована другим исследованием, используя Близкий метод доставки запаха
9. ПоэтомуЧтобы разработать надежную систему доставки запаха для эффективного представления одорантов низкой волатильности.
Недавно мы идентифицировали несколько длинноцепочечных кутикулярных жирных кислот в качестве лигандов для ORN OR47b. Они размещены в типе 4 Antennal Trichoid Sensillum (at4). Среди оловян с длинноцепочечными жирными кислотами мы обнаружили, что пальмитолеиновая кислота функционирует как афродизиакский феромон, который способствует ухаживанию мужчин, активируя OR OR 1b 1 . Однако в другом исследовании, использующем традиционный способ доставки запаха, было показано, что метилмаурат вызывает реакции ORN ORsb, в то время как пальмитолеиновая кислота не вызывала реакции при представлении с того же расстояния 10 . По сравнению с c VA жирные кислоты с длинной цепью еще менее летучие, при давлении паров менее 0,001 мм рт.ст. при 25 ° C 11 . По своей природе низкая летучесть одинарных жирных кислот с длинной цепью, что препятствует эффективному представлению антенны черезОбычные системы доставки запаха, вероятно, учитывали ложноотрицательные результаты 10 . Эта несогласованность подчеркивает неадекватность традиционных систем доставки запаха при представлении одорантов с низкой летучестью. Ранее было показано, что эффективная подача кутикулярных запахов мух требует непосредственной близости между источником запаха и целевой тканью 6 . Таким образом, чтобы полностью охарактеризовать влияние биологически активных феромонов, одновременно имитируя расстояние, с которым они, вероятно, встречаются плодными мухами в природе 12 , 13 , мы согласились с тем, что минимальная дистанция должна быть в приоритетном порядке нашей процедурой.
Наш метод обладает дополнительными преимуществами, включая совместимость со стандартными электрофизиологическими установками и методами. Предварительно существующие установки буровых установок требуют минимальной модификации для соответствия этому протоколу, и большинство шагов SSR требуют лишь незначительных корректировок. ЭтаДелает нашу технику доступной для исследователей, имеющих опыт работы в ССР. Кроме того, наша методика позволяет представить низкоотражающие одоранты с острым началом и смещением, коррелируя доставку стимула с нейронным ответом. Наконец, аппаратная компоновка облегчает быстрый обмен между картриджами одорантов, ускоряет сбор данных в желаемом диапазоне дозировок.
Мы начнем с рассмотрения подготовки эталонных и регистрирующих электродов, раствора для взрослых Hemolymph-Like (AHL), картриджей для доставки одорантов и соответствующего ольфактометра. Затем мы обсудим приготовление растворов одорантов пальмитолеиновой кислоты с последующим приготовлением мухи для записи. Мы переходим к рассмотрению критериев выбора трихоидного сенсилума для записи и более тщательного изучения положения патрона одоранта перед представлением репрезентативных данных, полученных с использованием этого метода. Наконец, мы заключаем, исследуя полезные применения этого методаUe, некоторые возникающие проблемы и их решения.