Вкус Предпочтение анализа для взрослых<em> Drosophila</em
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
Животные используют chemosensation отличить выгодные условия помимо невыгодных условий. Такое восприятие может иметь решающее значение для таких вещей , как определение наилучшего источника пищи, избегая токсичных веществ или определения наилучшего брачного партнера 1. Chemosensation часто делится на две сенсорные компоненты: обоняния и вкусовых ощущений. Главной отличительной особенностью этих чувств является то, что обоняние (запах) используется для образца окружающей газовой среды, в то время как химическая проба на вкус (вкус) требует физического контакта с нелетучим субстратом. Обе сенсорные модальности стимулируют неврологические реакции , которые обрабатываются и декодируются в мозге , чтобы произвести соответствующий притягательные или отталкивающие поведение 2. Эти чувства имеют решающее значение для выживания животных.
Плодовой мушки дрозофилы представляет собой модель организм , который продолжает расти в популярности для использования в понимать ,ING, как насекомые воспринимают запах и вкус. Плодовые мушки предлагают огромные преимущества по сравнению с другими системами модели благодаря богатству генетических инструментов, доступных для рассечения молекулярных, клеточных и поведенческих путей. Работа в течение последних 15 лет было особенно важную роль при характеристике специфических клеточных идентичности, нейронные рецепторы, и механизмы, участвующие в обоих запаха и вкуса сигнализации. Теперь сила дрозофилы генетики используется для дальнейшего выяснения , каким образом эти процессы кодируются на один нейрон и одного контура уровня 3-6. Поэтому анализы, которые обеспечивают забиваются легко считывания изменений в сенсорных путей являются жизненно важными для продолжения наступления этих полей.
В то время как много известно о том, как обонятельные сигналы кодируются и обрабатываются в головном мозге, гораздо меньше понимают о подобных механизмах в вкусового пути. Здесь мы опишем протокол, который может быть использован для установления вкуса preferenв.п. в дрозофилы. дрозофилы, как и у млекопитающих, как правило , предпочитают сладкие соединения дегустации , в отличие от горьких соединений дегустации. Любое сочетание этих источников пищи могут быть использованы в этой экспериментальной конструкции, чтобы определить, как известные генетические изменения влияют на выбор вкуса. Кроме того, фармакологические стратегии вмешательства так же можно оценить на предмет их влияния на вкусовые предпочтения животных. Легкость и гибкость этого анализа делает его полезным для парадигмы понимания природы вкусового восприятия у дрозофилы.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы описали простой , но эффективный протокол для определения вкусовых предпочтений у дрозофилы. Версии этого анализа обычно используются в экспериментах для определения вклада вкусовых рецепторов (ГР), чтобы воспринимать различные качества (горький, сладкий, кислый, соленый, и ум?…
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
- Herrero, P. Fruit fly behavior in response to chemosensory signals. Peptides. 38 (2), 228-237 (2012).
- Vosshall, L. B., Stocker, R. F. Molecular architecture of smell and taste in Drosophila. Annu Rev Neurosci. 30, 505-533 (2007).
- 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).
- Hong, E. J., Wilson, R. I. Simultaneous encoding of odors by channels with diverse sensitivity to inhibition. Neuron. 85 (3), 573-589 (2015).
- Kain, P., Dahanukar, A. Secondary taste neurons that convey sweet taste and starvation in the Drosophila brain. Neuron. 85 (4), 819-832 (2015).
- 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).
- Charlu, S., Wisotsky, Z., Medina, A., Dahanukar, A. Acid sensing by sweet and bitter taste neurons in Drosophila melanogaster. Nat Commun. 4, 2042 (2013).
- Clyne, P. J., Warr, C. G., Carlson, J. R. Candidate taste receptors in Drosophila. Science. 287 (5459), 1830-1834 (2000).
- Scott, K., et al. A chemosensory gene family encoding candidate gustatory and olfactory receptors in Drosophila. Cell. 104 (5), 661-673 (2001).
- 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).
- Koh, T. W., et al. The Drosophila IR20a clade of ionotropic receptors are candidate taste and pheromone receptors. Neuron. 83 (4), 850-865 (2014).
- Zhang, Y. V., Ni, J., Montell, C. The molecular basis for attractive salt-taste coding in Drosophila. Science. 340 (6138), 1334-1338 (2013).
- 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).
- Liman, E. R., Zhang, Y. V., Montell, C. Peripheral coding of taste. Neuron. 81 (5), 984-1000 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- French, A. S., et al. Dual mechanism for bitter avoidance in Drosophila. J Neurosci. 35 (9), 3990-4004 (2015).
- Deshpande, S. A., et al. Quantifying Drosophila food intake: comparative analysis of current methodology. Nat Methods. 11 (5), 535-540 (2014).
