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Artículo de método

Una lectura molecular de adaptación a largo plazo olfativa en

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DOI:

10.3791/4443

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22 de diciembre de 2012

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En este artículo

Resumen

Aquí describimos una lectura molecular de adaptación a largo plazo olfativo en Caenorhabditis elegans. La proteína quinasa G, EGL-4, es necesario para las respuestas de adaptación estables en el par de neurona sensorial primaria llamada AWC. Durante la exposición prolongados olor EGL-4 transloca del citosol al núcleo de la AWC.

Resumen

Durante la estimulación sostenida neuronas sensoriales más adaptarán su respuesta al disminuir su sensibilidad a la señal. La respuesta de adaptación ayuda a la atención de forma y también protege las células de la sobre-estimulación. La adaptación en el circuito olfatorio de C. elegans fue descrita por primera vez por Colbert y Bargmann 1,2. Aquí, los autores definieron los parámetros del paradigma de la adaptación olfativa, que se utiliza para diseñar una pantalla genética para aislar mutantes defectuosos en su capacidad para adaptarse a los olores volátiles detectados por las células amphid Ala tipo C (AWC) neuronas sensoriales. Cuando wildtype C. elegans animales se exponen a un atractivo AWC-detectados olor 3 de 30 min se adaptarán su capacidad de respuesta al olor y entonces ignorar el olor en la adaptación de un ensayo de quimiotaxis de comportamiento para ~ 1 hr. Cuando wildtype C. elegans animales se exponen a un atractivo AWC-detectados olor de ~ 1 hr luego de ignorar el olor en la adaptación de achemotaxis comportamiento ensayo para ~ 3 h. Estas dos fases de adaptación olfativa en C. elegans fueron descritos como de corto plazo adaptación olfativa (inducido después de 30 min de exposición olor), y adaptación a largo plazo olfativo (inducido después de 60 min de exposición olor). Un trabajo posterior de L'Etoile et al., 4 descubierto una proteína kinasa G (PKG) llamado EGL-4 que se requiere tanto para la adaptación olfativa a corto plazo ya largo plazo en las neuronas de AWC. El EGL-4 proteína contiene una secuencia de localización nuclear que es necesaria para la respuesta a largo plazo de adaptación olfativas pero prescindible para respuestas a corto plazo de adaptación olfativas en el AWC 4. Mediante el etiquetado de EGL-4 con una proteína fluorescente verde, que era posible visualizar la localización de EGL-4 en la AWC durante la exposición prolongada olor. El uso de este completamente funcional GFP-etiquetados EGL-4 (GFP :: EGL-4) molécula hemos sido capaces de desarrollar una lectura molecular de adaptación a largo plazo olfativo en la AWC 5. El uso de este molecular lectura de la adaptación olfativa hemos sido capaces de realizar ambas pantallas genéticas de avance y retroceso para identificar animales mutantes que exhiben defectuosos patrones de localización subcelular de GFP :: EGL-4 en la AWC 6,7. Aquí se describe: 1) la construcción de GFP :: EGL-4 animales que expresan; 2) el protocolo para el cultivo de los animales para los ensayos a largo plazo inducida por la translocación olor nucleares, y 3) la puntuación de la largo plazo olor inducida evento translocación nuclear y la recuperación (re-sensibilización) de la GFP nuclear :: EGL-4 Estado.

Protocolo

1. Construcción de GFP Tagged EGL-4 animales que expresan

  1. Clonar la traslación de fusión GFP :: EGL-4 bajo el promotor para el gen ODR-3 (2678 pb uso directamente aguas arriba del codón de inicio): (p) ODR-3 :: GFP :: EGL-4. La expresión ODR-3 unidades promotoras en los pares de neuronas amphid: AWA, AWB, AWC, y débilmente en ASH.
  2. Inyectar el plásmido (p) ODR-3 :: GFP :: EGL-4 de tipo salvaje (en N2) los animales en 50 ng / ml con los marcadores co-inyección estándar utilizando la línea germinal-8 técnicas de transformación: (p) ofm-1: : GFP 9 (25 ng / l), y (p) ODR 1-:: ....

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Resultados

Un ejemplo del patrón de localización de GFP :: EGL-4in la AWC antes y después de la exposición prolongada olor se muestra en la Figura 2. Antes de la exposición prolongada olor, GFP :: EGL-4 se localiza en el citosol de la AWC (Figura 2B), y después de 80 min de exposición GFP olor :: EGL-4 se localiza en el núcleo de la AWC (Figura 2D). En el nivel conductual, los animales con citosólicas GFP :: EGL-4 en AWC son atraídos a una fuente puntual de olor (Figura 2C.......

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Discusión

La entrada nuclear inducida por el olor de un GFP-etiquetados EGL-4 molécula descrito aquí proporciona una lectura sólida molecular de la adaptación olfativa en C. elegans. Los ensayos nucleares inducidas olor-translocación son sencillas y requieren sólo unos pocos días de tiempo de preparación. El animal pyIs500 que hemos construido para estos ensayos, expresa un marcador que ilumina la neurona AWC, así como la expresión de la GFP-etiquetados EGL-4 proteínas. Por lo tanto, creemos que un experimentado.......

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Divulgaciones

No hay conflictos de interés declarado.

Agradecimientos

Nos gustaría dar las gracias a Scott Hamilton, y los miembros del laboratorio O'Halloran para la lectura de este manuscrito. También agradecemos a nuestro revisor anónimo por excelentes sugerencias y comentarios perspicaces.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre del reactivo Empresa Número de catálogo Comentarios
Bacto Agar Difco DF0140-07-4 NGM placas
Cloruro de Sodio Fisher Chemical S671-10 NGM placas
Bacto Peptona Difco DF0118-07-2 NGM placas
Fosfato de potasio dibásico Fisher Chemical S375-500 S-Basal tampón y NGM placas
Fosfato de potasio monobásico Fisher Chemical P285-500 S-Basal tampón y NGM placas
Kimwipes - Pequeño Kimberly-Clark LS2770
Etanol 100% Gold Shield QuímicaCo. 43196-115 olores de dilución para los ensayos de quimiotaxis
Cloruro de calcio Sigma-Aldrich C8106-500G NGM placas
Sulfato de magnesio MP Biomedicals 150136-500G NGM placas
De azida de sodio 99% Fisher Scientific ICN10289180 Anestésico
Agarosa - UltraPure Invitrogen 16500-500 La agarosa almohadillas
Benzaldehído Sigma-Aldrich B1334-100G Olor AWC
Butanona, ACS Grado Sigma-Aldrich 360473-500ML Olor AWC
Tubos de microcentrífuga de 1,5 ml de colores - Denville LS8147
Pasteur 5-3/4 pipeta de vidrio desechable " Fisher Scientific 13-678-20B
Stratalinker Stratagene Stratalinker 2400 Integración UV
Botella de vacío del filtro - 500 ml Nalgene 09-740-25B

Referencias

  1. Colbert, H. A., Bargmann, C. I. Odorant-specific adaptation pathways generate olfactory plasticity in C. elegans. Neuron. 14 (4), 803(1995).
  2. Colbert, H. A., Bargmann, C. I. Environmental signals modulate olfactory acuity, discrimin....

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Reimpresiones y permisos

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