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Article de méthode

Mesurer les réponses physiologiques de

8.3K vues

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DOI :

10.3791/53392

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29 avril 2016

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Dans cet article

Résumé

Les pattes antérieures et la trompe de la drosophile contiennent un riche répertoire de neurones sensoriels gustatifs. Ici, nous présentons une méthode utilisant l’imagerie calcique pour mesurer les réponses physiologiques des neurones sensoriels de la patte antérieure et du proboscis de mouches vivantes lors de l’application exogène d’une phéromone gustative.

Résumé

Contrairement aux mammifères, les insectes tels que la drosophile ont plusieurs organes de goût. Les neurones chimiosensorielles sur les jambes, les proboscidiens, les ailes et tarière de Drosophila expriment des récepteurs gustatifs 1,2, canaux ioniques 3-6, et les récepteurs ionotropiques 7 qui sont impliqués dans la détection des signaux sensoriels volatiles et non-volatiles. Ces neurones contacter directement tastants tels que la nourriture, les substances et les phéromones nocives et influencent donc beaucoup de comportements complexes tels que l'alimentation, la ponte et l'accouplement. enregistrements d'électrodes et de l'imagerie de calcium ont été largement utilisés dans les insectes pour quantifier les réponses neuronales évoquées par ces sapides. Cependant, l'électrophysiologie nécessite un équipement spécialisé et des mesures d'obtention d'un seul sensille goût peut être techniquement difficile en fonction du type cellulaire, la taille et la position. En outre, la résolution de neurone unique chez la drosophile peut être difficile à atteindre puisque le goût sensilla houSE plus d'un type de neurone chémosensoriel. Procédé d'imagerie en temps réel de calcium décrite ici permet aux réponses des neurones gustatifs simples dans les mouches vivantes à mesurer. Ce procédé est particulièrement adapté pour imager les réponses neuronales aux phéromones lipides et d'autres types de ligands qui ont une faible solubilité dans les solvants à base d'eau.

Introduction

Les animaux comptent sur l'information olfactive et gustative à la médiation des décisions essentielles pour la survie et la reproduction. Comprendre comment les indices chemosensory sont détectées et traitées par le système nerveux exige l' identification du récepteur (s) sensoriel et les ligands chimiques correspondants. Drosophila détecter une variété stupéfiante de composés volatiles et non-volatiles et sont un excellent modèle pour étudier l' état ​​physiologique mécanismes sous-jacents chemosensation. Alors que les organes olfactifs perçoivent des molécules volatiles, les organes gustatifs sont spécialisés pour détecter des composés à faibl....

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Protocole

Préparation 1. Echantillon

  1. Franchir la ligne Gal4 3,22 pilote pour UAS-GCaMP5G 19 mouches (w 1118; P {20XUAS-IVS-GCaMP5G} attP40). Laisser la croix de croître à 25 ° C.
    Note: Génération vole avec plusieurs copies des transgènes Gal4 ou UAS-GCaMP peut aider à améliorer l'intensité du signal fluorescent. Une version antérieure du transgène UAS-GCaMP (UAS-GCaMP3) a montré très faible intensité de fluorescence lorsqu'elle est exprimée sous le contrôle du pilote Gr68a-Gal4.
    1. Recueillir et séparés par sexe nouvellement éclos mouches adu....

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Résultats

L'indicateur de calcium GCaMP a été génétiquement exprimé en utilisant Gr68a-Gal4 ou pilote ppk23-Gal4. Populations distinctes de neurones et les cellules de patte support non-neuronales sont marqués par chaque pilote (figure 3A-C). Réponses spécifiques Ligand à la phéromone CH503 lipophile ont été observées dans Gr68a-Gal4 et les cellules ppk23-Gal4 exprimant GCaMP (Figure 3D). La variation relative de l'intensité de fluorescence du signal GC.......

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Discussion

Nous décrivons ici une méthode pour effectuer l' imagerie calcique en direct des neurones périphériques drosophile dans 2 organes sensoriels différents. Ca2 + -evoked GCaMP réponses fluorescentes dans Gr68a-neurones induite par le ligand de phéromone CH503 étaient dose-dépendante et quantitative. Il était également possible de discerner différents modèles tels que phasique et réponses toniques réponse neurale.

Neurones montrant les réponses phasiques sont censées perm.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu’il n’y a pas d’intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale de la recherche de Singapour (subvention NRF-RF2010-06 à J.Y.Y.).

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Gr68a-Gal4Cadeau de H. Amrein (Texas A& M Health Science Center, TX, États-Unis) et J. Carlson (Université de Yale, CT, États-Unis)
ppk23-Gal4Don de K. Scott (Univ. de Californie, Berkeley, CA, États-Unis)
UAS-GCaMP5  ;42037Drosophile de Bloomington  ; Couverture centrale de
0,17 mm (lamelle Gold-Seal)Services de microscopie électronique63790-10
Vernis à ongles, « Dur comme des ongles clairs"  ;Sally Hansen
Stylo PAPSigma-Aldrich  ;
Pinceaupinceau à pointe fine
Ruban adhésif  ;Scotch
Triton X-100Sigma-Aldrich  ;13021
Éthanol, qualité laboratoireMerck10094
Hexane, qualité HPLCSigma-Aldrich  ;H303SK-4
DMSOSigma-Aldrich  ;
PBSTdécrite dans la section
du protocole CH503Synthesis décrite dans Mori et al., 2010
Caméra sCMOS (ORCA Flash4.0)Hamamatsu  ;Microscope C11578-22U
(Ti-Eclipse)TêteNikon Ni-E
  ;YokogawaCSU-X1-A1
Aquistion Software (MetaMorph Premier)Molecular Devices40002
Fiji softwareopen sourcehttp://fiji.sc/Fiji
Z377821Marque 472301Recette de balayage à disque rotatif

Références

  1. Clyne, P. J., Warr, C. G., Carlson, J. R. Candidate taste receptors in Drosophila. Science. 287, 1830-1834 (2000).
  2. Dunipace, L., Meister, S., McNealy, C., Amrein, H. Spatially restricted expression of candidate taste receptors in the Drosophila gustatory system. Curr. Biol.

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Réimpressions et autorisations

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