Testen<em> Drosophila</em> Reukzin met een Y-doolhof Assay
Summary
Wij stellen een keuze test om de invloed van geurstoffen op Drosophila gedrag via een Y-doolhof test onthullen.
Abstract
Detecteren signalen uit de omgeving essentieel voor dieren om hun overleving te verzekeren. Om dit doel, omgevingsfactoren gebruiken ze zoals visie, mechanoreceptoren, gehoor, en chemoperception door smaak, via direct contact of via reukzin, waarmee de respons op een vluchtig molecuul acteren op een groter bereik vertegenwoordigt. Vluchtige chemische moleculen zijn zeer belangrijke signalen voor de meeste dieren de detectie van gevaar, een voedselbron of communicatie tussen individuen. Drosophila melanogaster is een van de meest voorkomende biologische modellen voor wetenschappers om de cellulaire en moleculaire basis van reukvermogen verkennen. Om olfactorische mogelijkheden van deze kleine insect markeren beschrijven we een gemodificeerde keuze protocol gebaseerd op de Y-doolhoftest klassiek gebruikt muizen. Gegevens, verkregen met Y-doolhoven geven waardevolle informatie om beter te begrijpen hoe dieren omgaan met hun voortdurend veranderende omgeving. We introduceren een stap-voor-stap protocol te bestuderen deimpact van geurstoffen op flybridge verkennende respons met behulp van deze Y-maze test.
Introduction
Chemoreception door smaak of reukzin is een belangrijke zintuiglijke modaliteit voor dierlijke overleven. Het geeft belangrijke aanwijzingen voor de detectie van een gevaar of voedselbronnen, en sociale interacties. Het helpt ook dieren een sex partner nodig zijn voor hun voortplanting te vinden. Al meer dan 20 jaar intensief onderzoek, waaronder Nobelprijs winnende werk van Richard Axel en Linda Buck in 2004 "voor hun ontdekkingen van geurende receptoren en de organisatie van het olfactorische systeem", is uitgevoerd om de moleculaire en cellulaire basis van onthullen reukzin 1,2.
Een van de favoriete diermodellen voor wetenschappers om olfactorische perceptie ontleden is D. melanogaster. Dit insect heeft ook een soortgelijke cellulaire en moleculaire-geur coderingsstrategie met zoogdieren. De wetenschappelijke gemeenschap gebruikt diverse gedragsmatige paradigma om de rol van geurstoffen in deze fruitvlieg te bestuderen. Deze tests omvatten multimodale testen zoals courtship tests waarbij verschillende zintuiglijke modaliteiten, waaronder reukzin, zijn belangrijk voor mannelijke hofmakerij 3 ontlokken. Andere tests zijn ontwikkeld om de rol van geurstoffen specifieker te pakken; deze omvatten T-doolhoven, Y-doolhoven, val assays, vier-veld arena's en wind-tunnels 4,5,6,7,8.
In dit artikel presenteren we een eenvoudige gemodificeerd Y-maze test, die robuust olfactorische reacties geeft met behulp van D. melanogaster. Onze set-up maakt gebruik van end-tips in tegenstelling tot een eerder beschreven methode 9. Aldus onze Y-doolhof heeft twee voordelen. Ten eerste, het voorkomt een terugkeer in het systeem zodra de vlieg haar keuze heeft gemaakt. Ten tweede, het beperkt de uitwisseling van geurstoffen op alle gebieden van het Y-doolhof. Dit laatste voordeel is belangrijk omdat Drosophila zeer gevoelig luchtstroom die vaak wordt gebruikt om geurstof verzadiging te vermijden. Om de experimentele set-up met een luchtstroom aan te passen tijd en kosten consumeren zou zijn. Daarom onze Y-doolhof test vertegenwoordigt een efdoende en snelle manier om olfactorische prestaties van Drosophila testen.
Protocol
Representative Results
Discussion
De Y-doolhof protocol is gebaseerd op een eerder beschreven protocol 9. Echter, introduceren we twee belangrijke verschillen. Eerste gebruiken we smalle pipet tips om te voorkomen dat de vliegen terugkeren zodra ze besluiten in de flacon met het oplosmiddel of het oplosmiddel plus de geurstof aan te gaan. Deze smalle tips zijn ook nuttig om de geurstof diffusie in het Y-doolhof beperken. Daarbij maken wij gebruik van een kleinere lading flacon om de vliegen te dwingen in de Y-doolhof te gaan. Het is belangrij…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wij danken 4 anonieme reviewers voor hun werk aan het manuscript te verbeteren. Wij danken het Centre National de la Recherche Scientifique voor zijn financiële steun aan MBG en YG, en de Universite de Bourgogne en het Franse Ministerie van Onderzoek naar MMS. Onderzoek in YG laboratorium wordt gefinancierd door de European Research Council (ERC Starting Grant, GliSFCo-311403), de Agence Nationale de la Recherche (ANR-JCJC, GGCB-2010), de Conseil Regional de Bourgogne (Faber), en het CNRS.
Materials
| Drosophila Polystyrene tube | VWR europe | 734-2255 | 30 x 25 mm Y-maze |
| Drosophila Borosilicate tube | Dijon verre | 95 X 25 mm Y-maze |
|
| Foam stopper | Dutscher | 999038 | Y-maze |
| Y-shaped connector | Europrix | 11020605 | Y-maze |
| 100-1000µl pipet tips | Corning | 4868 | Join the following pipet tips to the Y-shaped connector. Cut 2 pipet tips at 65 mm from the wide end, and connect the narrow end (with a ∼2 mm opening) to 2 test vials. These openings will limit the U-turns once the flies enter the tubes containing the odors. Cut 1 pipet tip at 35 mm from the wide end, and connect it to the loading vial. Y-maze |
| Far-Red LED Bulb | Rubin-Lacaque | 0RB180238 | 625-630 nm |
| Acetic Acid | Sigma-Aldrich | 45725 | |
| Phenylacetic Acid | Sigma-Aldrich | P16621 | |
| Yeast | Sensient Flavors Strasbourg | 1018880464 | |
| Cornmeal | eurogerm | Farine de maïs | |
| Agar | Kalys | HP-697-25 | |
| Methyl hydroxy 4 benzoate | VWR international | 25605293 |
References
- Mombaerts, P. Genes and ligands for odorant, vomeronasal and taste receptors. Nat. Rev. Neurosci. 5, 263-278 (2004).
- Silbering, A. F., Benton, R. Ionotropic and metabotropic mechanisms in chemoreception: ‘chance or design. EMBO Rep. 11, 173-179 (2010).
- Ziegler, A. B., Berthelot-Grosjean, M., Grosjean, Y. The smell of love in Drosophila. Front. Physiol. 4, (2013).
- Silbering, A. F., et al. Complementary function and integrated wiring of the evolutionarily distinct Drosophila olfactory subsystems. J. Neurosci. 31, 13357-13375 (2011).
- Grosjean, Y., et al. An olfactory receptor for food-derived odours promotes male courtship in Drosophila. Nature. 478, 236-240 (2011).
- Woodard, C., Huang, T., Sun, H., Helfand, S. L., Carlson, J. Genetic analysis of olfactory behavior in Drosophila: a new screen yields the ota mutants. Genetics. 123, 315-326 (1989).
- Semmelhack, J. L., Wang, J. W. Select Drosophila glomeruli mediate innate olfactory attraction and aversion. Nature. 459, 218-223 (2009).
- Budick, S. A., Dickinson, M. H. Free-flight responses of Drosophila melanogaster to attractive odors. The Journal of Experimental Biology. 209, 3001-3017 (2006).
- Martin, F., Charro, M. J., Alcorta, E. Mutations affecting the cAMP transduction pathway modify olfaction in Drosophila. J. Comp. Physiol. A. 187, 359-370 (2001).
- Barron, A. B. Anaesthetising Drosophila for behavioural studies. Journal of Insect Physiology. 46, 439-442 (2000).
- Ai, M., et al. Acid sensing by the Drosophila olfactory system. Nature. 468, 691-695 (2010).
- Becher, P. G., Bengtsson, M., Hansson, B. S., Witzgall, P. Flying the fly: long-range flight behavior of Drosophila melanogaster to attractive odors. J. Chem. Ecol. 36, 599-607 (2010).
