Summary

Ensayo Preferencia gusto por 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

Los animales usan para distinguir chemosensation condiciones ventajosas, aparte de las condiciones desventajosas. Esta percepción puede ser crítico para cosas tales como la determinación de la mejor fuente de alimento, evitar sustancias tóxicas o determinar el mejor socio de acoplamiento 1. Chemosensation a menudo se divide en dos componentes sensoriales: sentidos olfativos y gustativos sentidos. Un principal característica distintiva de estos sentidos es que el olfato (olor) se utiliza para muestrear el ambiente químico gaseoso circundante mientras gustation (sabor) requiere contacto físico con un sustrato no volátil. Ambas modalidades sensoriales estimulan respuestas neurológicas que son tratados y decodificados en el cerebro para producir el comportamiento de atracción o repulsión adecuada 2. Estos sentidos son de importancia crítica para la supervivencia del animal.

La mosca de la fruta Drosophila melanogaster es un organismo modelo que sigue creciendo en popularidad para su uso en entendering cómo los insectos perciben olor y sabor. moscas de la fruta ofrecen enormes ventajas sobre otros sistemas modelo debido a la gran cantidad de herramientas genéticas disponibles para la disección de las vías moleculares, celulares y de comportamiento. Trabajo en los últimos 15 años ha sido especialmente importante en la caracterización de las identidades celulares específicos, receptores neuronales, y los mecanismos que intervienen en tanto olor y el sabor de señalización. Ahora, el poder de la genética de Drosophila se utiliza para aclarar aún más cómo estos procesos se codifican en el nivel sola neurona y simple circuito 3-6. Por lo tanto, los ensayos que proporcionan anotó fácilmente lecturas de las alteraciones en las vías sensoriales son vitales para el avance continuado de esos campos.

Mientras que una gran cantidad se sabe acerca de cómo las señales olfativas son codificados y procesados ​​en el cerebro, y mucho menos se sabe acerca de los mecanismos similares en la vía gustativa. Se describe aquí un protocolo que se puede utilizar para determinar preferen gustativasce en Drosophila. Drosophila, como los mamíferos, por lo general prefieren compuestos de sabor dulce en lugar de compuestos de sabor amargo. Cualquier combinación de estas fuentes de alimentos se puede utilizar en este diseño experimental para determinar cómo las alteraciones genéticas conocidas afectan a la elección gusto. Además, las estrategias de intervención farmacológica de manera similar se pueden evaluar por sus efectos sobre la preferencia del gusto de los animales. La facilidad y flexibilidad de este ensayo hace que sea un paradigma útil para comprender la naturaleza de la percepción gustativa en Drosophila.

Protocol

1. El hambre Preparar volar viales de hambre por saturación de una bola de algodón con el 18,2 mO agua en el fondo de un vial mosca estándar. Por otra parte, de manera similar saturar una pequeña tira de papel de filtro con 18,2 mO agua y el lugar en un ángulo dentro del vial. Recoger las moscas en conjuntos de ~ 100 animales en una almohadilla de CO 2 y luego agregar las moscas a un vial preparado. Nota: Los mejores resultados se obtienen con los animales que están a menos d…

Representative Results

Algunos resultados típicos de los ensayos de preferencias gustativas se muestran a continuación. En la mayoría de los experimentos alguna variación en la intensidad de la coloración abdominal se verá (Figura 1). Cualquier coloración en el abdomen ya sea intensa o débil se considera una ingesta positivo. Por tanto, es aconsejable que los investigadores para anotar animales mientras ciegos a la condición experimental de modo que se limiten los posibles sesgos. </p…

Discussion

Hemos descrito un protocolo simple pero eficaz para determinar preferencia de sabor en Drosophila. Las versiones de este ensayo se utilizan habitualmente en experimentos para determinar las contribuciones de los receptores gustativos (gr) para percibir las diferentes calidades (amargo, dulce, agrio, salado y umami) de los compuestos del sabor. El genoma de Drosophila contiene aproximadamente 60 genes que codifican los receptores gustativos 68 identificados por splicing alternativo 8,9. Sin e…

Divulgations

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

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