Semiokimyasallar için yatak hataların Koku Nöron Cevapları Algılama Tek Sensillum Kaydı Kullanma
Summary
Bed bugs rely on olfactory receptor neurons housed in their antennal olfactory sensilla to detect semiochemicals in the environment. Utilizing single sensillum recording, we demonstrate a method to evaluate bed bug response to semiochemicals and explore the coding process involved.
Abstract
Böcek koku alma sistemi ortamında Semiokimyasallar saptanmasında önemli bir rol oynar. Özellikle, içinde tek ya da çok nöronları ev anten Sensilla, kimyasal uyaranlara yanıt büyük bir katkıda bulunmak kabul edilir. Şirketinden uyaranlara maruz kaldıktan sonra koku Sensillum eylem potansiyeli kaydedilmesiyle tek Sensillum kaydı (SSR) tekniği kimyasal uyaranlara böceklerin sinir yanıtları araştırmak için güçlü bir yaklaşım sağlamaktadır. Bir azılı insan parazit bed bug için, koku Sensillum birden fazla türde karakterize edilmiştir. Bu çalışmada, iki kimyasal uyaranlara ve SSR yöntemi kullanılarak bunlardan biri doza bağımlı yanıtlara bed bug koku Sensilla nöral yanıtları gösterdi. Bu yaklaşım, devel için değerli bilgiler sağlayacaktır bed bug koku Sensilla bireysel kimyasal uyaranlara, erken tarama yapmak için araştırmacılar sağlarYeni yatak hata cezbedicilerde veya kovucular ve faydaları yatak böcek kontrolü çabalarının bir opment.
Introduction
Geçici ektoparazit olarak, onların hayatta kalma, gelişme ve üreme, insan ve hayvanlarda 1,2 de dahil olmak konaklardan kan kaynakları gerektiren anlamına gelir yükümlü kan emici böcek olduğunu,: ortak yatak böcek Cimex L (Cimicidae Hemiptera) lectularius. Virüs iletim nadiren C'ye bağlı bildirilmiş olmasına rağmen lectularius, bir istila tarafından oluşturulan ısırma sıkıntı ciddi fiziksel ve psikolojik 3 ana etkiler. Tanıtım ve kimyasal böcek ilaçlarının yaygın kullanımı, özellikle DDT, salgınlar riskini düşürdü ve 1950'lerde istilası sonunda artık ciddi bir halk endişe vardı böyle düşük bir düzeyde idi. Ancak, olası bir dizi faktöre gibi insektisit kullanımının azaltılması olarak, dünya çapında yatak böcek popülasyonunda diriliş açmıştır, kamu bilincinin bir düşüş, aktivite seyahat artmış ve böcek öldürücüler 4-9 direnç gelişimi. </ p>
Ortamda kimyasal ipuçları tespit edilir ve bu tür anten ve maksiller palps olarak koku organları aracılığıyla böcekler tarafından tanınır. Böcek antenler üzerinde koku Sensilla bu kimyasal ipuçlarını tespit çok önemli bir rol oynamaktadır. Kimyasal moleküller manikür yüzeyindeki gözenekler aracılığıyla antennal manikür girin. Odorant bu kimyasal moleküller antennal lenf bağlama bağlama proteinleri ve odorant reseptörlerinin 10 üzerine taşırlar. Koku reseptörleri ve bu kimyasal moleküller kez depolarize olacak nöral membran üzerinde seçici olmayan katyon iyon kanalının, kendi eş-reseptör odorant reseptörlerinin 11 tarafından tanınır.
Tek Sensillum kayıt (SSR), kimyasal ya da kimyasal olmayan uyaranlara ya uygulamadan kaynaklanan aksiyon potansiyeli dışı değişikliği algılamak için geliştirilmiştir. Sensillum lenf ve bir referans elektrotu bir kayıt elektrot konması ileinsektisidin (genellikle göz bileşiminin ya da karın) bazı diğer parça içine, uyarıcıya tepki nöronların ateşleme hızı 12 kaydedilebilir. Sivri uçların sayısında değişiklikler belirli bir uyarana karşı böcek hassasiyetini temsil etmektedir. Farklı kimlikler ve konsantrasyon kimyasal uyaranlara farklı ateşleme oranları ve temporal yapıları, farklı nöral tepkiler olacak ve böylece belirli kimyasallara böceğin kodlama sürecini araştırmak için kullanılabilir.
Dokuz yivli peg C Sensilla, 29 saç benzeri E (E1 ve E2) Sensilla ve bir çift Dα, Dβ, Dγ pürüzsüz PEG her: Ortak yatak böcek için, hem de cinsel form antenler üzerindeki koku Sensilla aynı desen paylaşan Sensilla 13,14. Birden çok nöronlar Sensillum her tür tespit edilmiş olarak, bu aynı Sensillum yer farklı nöronlardan aksiyon potansiyelleri ayırt etmek kolay değildir, bu deney için çok totaaksiyon potansiyellerinin l numaraları önce ve stimülasyon sonrasında 500 milisaniye süre için off-line sayılmıştır. Stimülasyon sonrasında aksiyon potansiyelinin sayısı daha sonra stimülasyon öncesi aksiyon potansiyeli sayısından çıkarılır ve ikinci 15 başak her ayrı Sensillum ateşleme hızı değişiklikleri ölçmek üzere iki ile çarpılır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tek Sensillum Kayıt tekniği yaygın böyle bir ortamda farklı kimyasal uyaranlara meyve sinekleri, sivrisinek ve yatak böcek olarak böceklerin sinir yanıtları test kullanılmıştır. Bu kimyasal uyaranlara genellikle çözündürüldü ve işlemlerin farklı dozlarını hazırlamak için, yaygın bir çözücü içinde seyreltilir. Bununla birlikte, farklı çözücüler uyarıcılar için oldukça farklı salım oranları üretebilir. Böyle Drosophila melanogaster, anopheles gambiae, Cule…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The project was supported by Award AAES 461Hatch/Multistate Grants ALA08-045 and ALA015-1-10026 to N.L.
Materials
| Tungsten wire | A-M SYSTEMS | #716500 | Used for preparing the electrode |
| KNO2 | Sigma | #310484 | Used for sharpening the tungsten wire |
| AC Power Supply | BK Precision | 1653A | Providing the voltage in sharpening the tungsten wire |
| Leica Z6 APO Microscope | Leica | 10447424 | Used for observing the sensilla on antennae |
| Simulus controller | Syntech | CS-55 | Used for controlling the stimulus application |
| 4-Channel USB Acquisition Controller | Syntech | IDAC-4 | Real-time on screen display of all signals before and during recording |
| Light Source | SCHOTT | A20500 | Providing light sources for observation |
| Micromanupulator | Leica | 115378 | Used for minor movement of electrode |
| Speaker | Juster | 95a | Connected with Acquisition Controller IDAC-4 and providing sound for the signal |
| Magnetic stand | Narishige | GJ-1 | Used to hold the reference electrode, stablized bed bug and stimulus delivery tube |
| TMC Vibration Isolation Table | TMC | 63-500 | Used for isolating the vibration from the equipments |
| Coverslip | Tedpella | 2225-1 | Used for holding the bed bug |
| Double-sided Tape | 3M | XT6110 | Used for stablizing the bed bug on the coverclip |
| Dental Wax | Dentakit | DK-R012 | Used for supporting the coverclip where bed bug is stablized |
Referenzen
- Bartonicka, T., Gaisler, J. Seasonal dynamics in the numbers of parasitic bugs (Heteroptera, Cimicidae): a possible cause of roost switching in bats (Chiroptera, Vespertilionidae). Parasitol Res. 100 (6), 1323-1330 (2007).
- Thomas, I., Kihiczak, G. G., Schwartz, R. A. Bed bug bites: a review. Int J Dermatol. 43 (6), 430-433 (2004).
- Anderson, A. L., Leffler, K. Bed bug infestations in the news: a picture of an emerging public health problem in the United States. J Environ Health. 70 (9), 24-27 (2008).
- Boase, C., Robinnson, W., Bajomi, D. Bed bugs (Hemiptera: Cimicidae): an evidence-based analysis of the current situation. Sixth international conference on urban pests. OOK-Press Kft. , (2008).
- Doggett, S. L., Geary, M. J., Russell, R. C. The Resurgence of bed bugs in Australia: with notes on their ecology and control. Environ Health. 4 (2), 30-38 (2004).
- Ter Poorten, M. C., Prose, N. S. The return of the common bedbug. Pediatr Dermatol. 22 (3), 183-187 (2005).
- Yoon, K. S., Kwon, D. H., Strycharz, J. P., Craig, S., Lee, S. H., Clark, J. M. Biochemical and molecular analysis of deltamethrin resistance in the common bed bug (Hemiptera: Cimicidae). J Med Entomol. 45 (6), 1092-1101 (2008).
- Wang, L., Xu, Y., Zeng, L. Resurgence of bed bugs (Hemiptera: Cimicidae) in mainland China. Fla Entomol. 96 (1), 131-136 (2013).
- Haynes, K. F., Potter, M. F., Ishaaya, I., Palli, S. R., Horowitz, A. R. Recent progress in bed bug management. Advanced technologies for managing insect pests. , 269-278 (2013).
- Carey, A. F., Carlson, J. R. Insect olfaction from model systems to disease control. Proc Natl Acad Sci. 108 (32), 12987-12995 (2011).
- Leal, W. S. Odorant reception in insects: roles of receptors, binding proteins, and degrading enzymes. Annu Rev Entomol. 58, 373-391 (2013).
- Den Otter, C. J., Behan, M., Maes, F. W. Single cell response in female Pieris brassicae. (Lepidoptera: Pieridae) to plant volatiles and conspecific egg odours. J Insect Physiol. 26 (7), 465-472 (1980).
- Levinson, H. Z., Levinson, A. R., Muller, B., Steinbrecht, R. A. Structural of sensilla, olfactory perception, and behavior of the bed bug, Cimex lectularius., in response to its alarm pheromone. J Insect Physiol. 20 (7), 1231-1248 (1974).
- Harraca, V., Ignell, R., Löfstedt, C., Ryne, C. Characterization of the antennal olfactory system of the bed bug (Cimex lectularius). Chem Senses. 35 (3), 195-204 (2010).
- Liu, F., Haynes, K. F., Appel, A. G., Liu, N. Antennal olfactory sensilla responses to insect chemical repellents in the common bed bug, Cimex lectularius. J Chem Ecol. 40 (6), 522-533 (2014).
- Olson, J. F., Moon, R. D., Kells, S. A., Mesce, K. A. Morphology, ultrastructure and functional role of antennal sensilla in off-host aggregation by the bed bug, Cimex lectularius. Arthropod Struct Dev. 43 (2), 117-122 (2014).
- Bruyne, M., Foster, K., Carlson, J. R. Odor coding in the Drosophila antenna. Neuron. 30 (2), 537-552 (2001).
- Qiu, Y. T., Loon, J. J. A., Takken, W., Meijerink, J., Smid, H. M. Olfactory coding in antennal neurons of the malaria mosquito, Anopheles gambiae. Chem Senses. 31 (9), 845-863 (2006).
- Ghaninia, M., Ignell, R., Hansson, B. S. Functional classification and central nervous projections of olfactory receptor neurons housed in antennal trichoid sensilla of female yellow fever mosquito, Aedes aegypti. Eur J Neurosci. 26 (6), 1611-1623 (2007).
- Hill, S. R., Hanson, B. S., Ignell, R. Characterization of antennal trichoid sensilla from female southern house mosquito, Culex quinquefasciatus Say. Chem Senses. 34 (3), 231-252 (2009).
