Summary

Ensaio de Preferência gosto para Adulto<em> Drosophila</em

Published: September 08, 2016
doi:

Summary

Taste is an important sensory process which facilitates attraction to beneficial substances and avoidance of toxic substances. This protocol describes a simple ingestion assay for determining Drosophila gustatory preference for a given chemical compound.

Abstract

Olfactory and gustatory perception of the environment is vital for animal survival. The most obvious application of these chemosenses is to be able to distinguish good food sources from potentially dangerous food sources. Gustation requires physical contact with a chemical compound which is able to signal through taste receptors that are expressed on the surface of neurons. In insects, these gustatory neurons can be located across the animal’s body allowing taste to play an important role in many different behaviors. Insects typically prefer compounds containing sugars, while compounds that are considered bitter tasting are avoided. Given the basic biological importance of taste, there is intense interest in understanding the molecular mechanisms underlying this sensory modality. We describe an adult Drosophila taste assay which reflects the preference of the animals for a given tastant compound. This assay may be applied to animals of any genetic background to examine the taste preference for a desired soluble compound.

Introduction

Animais usar chemosensation distinguir condições vantajosas para além de condições desvantajosas. Esta percepção pode ser crítico para coisas como determinar a melhor fonte de alimento, evitando substâncias tóxicas ou determinar o melhor parceiro de acasalamento 1. Chemosensation é frequentemente dividida em dois componentes sensoriais: olfato e sentidos gustativos. A principal característica distintiva desses sentidos é que o olfato (cheiro) é usado para provar o ambiente químico gasoso circundante, enquanto gustação (gosto) requer contato físico com um substrato não-volátil. Ambas as modalidades sensoriais estimular respostas neurológicas que são tratados e descodificados no cérebro para produzir o comportamento atração ou repulsão adequada 2. Estes sentidos são, portanto, fundamental para a sobrevivência animal.

A mosca da fruta Drosophila melanogaster é um organismo modelo que continua a crescer em popularidade para o uso em compreendering como insetos perceber cheiro e sabor. As moscas de fruta oferecem enormes vantagens sobre outros sistemas modelo devido à riqueza de ferramentas genéticas disponíveis para a dissecção das vias moleculares, celulares e comportamentais. Trabalho ao longo dos últimos 15 anos tem sido particularmente instrumental na caracterização das identidades celulares específicos, receptores neuronais e mecanismos envolvidos, tanto cheiro e sabor sinalização. Agora, o poder da genética de Drosophila está sendo usado para elucidar como esses processos são codificados no neurônio único e circuito único nível 3-6. Assim, ensaios que fornecem assim marcou leituras de alterações de vias sensoriais são vitais para o avanço contínuo destes campos.

Embora uma grande parte se sabe sobre como os sinais olfativos são codificados e processados ​​no cérebro, e muito menos se sabe sobre mecanismos semelhantes na via gustativa. Descrevemos aqui um protocolo que pode ser usado para determinar preferen gustativasce em Drosophila. Drosophila, como mamíferos, geralmente preferem compostos sabor doce ao invés de compostos sabor amargo. Qualquer combinação destas fontes de alimentos podem ser utilizados na presente concepção experimental para determinar como alterações genéticas conhecidas afectar a escolha gosto. Além disso, as estratégias de intervenção farmacológica semelhante pode ser avaliada pelos seus efeitos sobre a preferência de paladar dos animais. A facilidade e flexibilidade deste ensaio torna um paradigma útil para a compreensão da natureza da percepção gustativa em Drosophila.

Protocol

1. A fome Prepare mosca frascos de fome saturando uma bola de algodão com 18,2 mohms de água no fundo de um frasco de mosca padrão. Alternativamente, semelhante saturar uma pequena tira de papel de filtro com 18,2 mohms água e coloque em um ângulo dentro do frasco. Recolha moscas em conjuntos de ~ 100 animais em uma almofada de CO 2 e em seguida, adicione as moscas para um frasco preparado. Nota: Os melhores resultados são obtidos com os animais que são menos do que 5 dias d…

Representative Results

Alguns resultados típicos de ensaios de preferência do gosto são mostrados abaixo. Na maioria das experiências alguma variação na intensidade de coloração abdominal será visto (Figura 1). Qualquer coloração no abdómen se intensa ou fraca é considerada uma ingestão positivo. Portanto, é aconselhável para os investigadores para marcar animais, enquanto cegos à condição experimental, de modo a limitar os potenciais vieses. <p class="jove_content" fo:k…

Discussion

Nós descrevemos um protocolo simples, mas eficaz para determinar a preferência gosto em Drosophila. Versões deste ensaio são rotineiramente usados ​​em experimentos para determinar as contribuições dos receptores gustativos (GRS) para perceber as diferentes qualidades (amargo, doce, azedo, salgado e umami) de compostos de gosto. O genoma de Drosophila contém cerca de 60 genes que codificam receptores gustativos 68 identificados por splicing alternativo 8,9. No entanto, outras prot…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We would like to thank members of the Tessier lab for critical reading of this manuscript and helpful suggestions during the preparation of this protocol.

Materials

Blue Food Coloring (Water, Propylene Glycol, FD&C Blue 1 and Red 40, Propylparaben) McCormick N/A
Cryo/Freezer Boxes w/o Dividers Fisher 03-395-455
Dumont #5 Forceps Fine Science Tools 11251-20
Glacial Acetic Acid Fisher BP2401-500
Leica S6 E Stereozoom 0.63x-4.0x microscope W. Nuhsbaum, Inc. 10446294
Petri Dish (100 x 15 mm) BD Falcon 351029 Reuseable if thoroughly washed and dried
Quick-Snap Microtubes Alkali Scientific Inc. C3017
Red Food Coloring (Water, Propylene Glycol, FD&C Reds 40 and 3, Propylparaben) McCormick N/A
Sucrose IBI Scientific IB37160

References

  1. Herrero, P. Fruit fly behavior in response to chemosensory signals. Peptides. 38 (2), 228-237 (2012).
  2. Vosshall, L. B., Stocker, R. F. Molecular architecture of smell and taste in Drosophila. Annu Rev Neurosci. 30, 505-533 (2007).
  3. Harris, D. T., Kallman, B. R., Mullaney, B. C., Scott, K. Representations of Taste Modality in the Drosophila Brain. Neuron. 86 (6), 1449-1460 (2015).
  4. Hong, E. J., Wilson, R. I. Simultaneous encoding of odors by channels with diverse sensitivity to inhibition. Neuron. 85 (3), 573-589 (2015).
  5. Kain, P., Dahanukar, A. Secondary taste neurons that convey sweet taste and starvation in the Drosophila brain. Neuron. 85 (4), 819-832 (2015).
  6. Masek, P., Worden, K., Aso, Y., Rubin, G. M., Keene, A. C. A dopamine-modulated neural circuit regulating aversive taste memory in Drosophila. Curr Biol. 25 (11), 1535-1541 (2015).
  7. Charlu, S., Wisotsky, Z., Medina, A., Dahanukar, A. Acid sensing by sweet and bitter taste neurons in Drosophila melanogaster. Nat Commun. 4, 2042 (2013).
  8. Clyne, P. J., Warr, C. G., Carlson, J. R. Candidate taste receptors in Drosophila. Science. 287 (5459), 1830-1834 (2000).
  9. Scott, K., et al. A chemosensory gene family encoding candidate gustatory and olfactory receptors in Drosophila. Cell. 104 (5), 661-673 (2001).
  10. Kim, S. H., et al. Drosophila TRPA1 channel mediates chemical avoidance in gustatory receptor neurons. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (18), 8440-8445 (2010).
  11. Koh, T. W., et al. The Drosophila IR20a clade of ionotropic receptors are candidate taste and pheromone receptors. Neuron. 83 (4), 850-865 (2014).
  12. Zhang, Y. V., Ni, J., Montell, C. The molecular basis for attractive salt-taste coding in Drosophila. Science. 340 (6138), 1334-1338 (2013).
  13. Zhang, Y. V., Raghuwanshi, R. P., Shen, W. L., Montell, C. Food experience-induced taste desensitization modulated by the Drosophila TRPL channel. Nat Neurosci. 16 (10), 1468-1476 (2013).
  14. Liman, E. R., Zhang, Y. V., Montell, C. Peripheral coding of taste. Neuron. 81 (5), 984-1000 (2014).
  15. Rodrigues, V., Cheah, P. Y., Ray, K., Chia, W. malvolio, the Drosophila homologue of mouse NRAMP-1 (Bcg), is expressed in macrophages and in the nervous system and is required for normal taste behaviour. EMBO J. 14 (13), 3007-3020 (1995).
  16. Tanimura, T., Isono, K., Yamamoto, M. T. Taste sensitivity to trehalose and its alteration by gene dosage in Drosophila melanogaster. 遗传学. 119 (2), 399-406 (1988).
  17. Weiss, L. A., Dahanukar, A., Kwon, J. Y., Banerjee, D., Carlson, J. R. The molecular and cellular basis of bitter taste in Drosophila. Neuron. 69 (2), 258-272 (2011).
  18. French, A. S., et al. Dual mechanism for bitter avoidance in Drosophila. J Neurosci. 35 (9), 3990-4004 (2015).
  19. Deshpande, S. A., et al. Quantifying Drosophila food intake: comparative analysis of current methodology. Nat Methods. 11 (5), 535-540 (2014).

Play Video

Cite This Article
Bantel, A. P., Tessier, C. R. Taste Preference Assay for Adult Drosophila. J. Vis. Exp. (115), e54403, doi:10.3791/54403 (2016).

View Video