طعم الفحص تفضيل الكبار<em> ذبابة الفاكهة</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
الحيوانات تستخدم chemosensation للتمييز الشروط المواتية بصرف النظر عن ظروف الحرمان. هذا التصور يمكن أن تكون حاسمة لأشياء مثل تحديد أفضل المصادر الغذائية، وتجنب المواد السامة أو تحديد أفضل التزاوج شريك 1. وغالبا ما تنقسم Chemosensation إلى عنصرين الحسية: حواس الشم والحواس الذوقية. وهناك سمة مميزة الرئيسية لهذه الحواس هي أن الشم (الرائحة) يستخدم لأخذ عينات من البيئة الكيميائية الغازية المحيطة بينما ذوق حاسة (طعم) يتطلب اتصال جسدي مع الركيزة غير قلق. كلا طرائق الحسية تحفز الاستجابات العصبية التي يتم تجهيزها وفك الشفرة في الدماغ لإنتاج جذابة أو مثير للاشمئزاز السلوك المناسب 2. هذه الحواس هي بالتالي حاسمة لبقاء الحيوان.
ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة هو كائن النموذج الذي لا تزال تنمو في شعبية للاستخدام في فهمجي كيف تنظر الحشرات الشم والذوق. ذبابة الفاكهة توفر مزايا هائلة على النظم نموذج الأخرى نتيجة للثروة من الأدوات الجينية المتاحة للتشريح المسارات الجزيئية الخلوية، والسلوكية. وقد تم العمل على مدى السنوات ال 15 الماضية بشكل خاص دور فعال في تشخيص هويات الخلوية محددة، مستقبلات الخلايا العصبية، ويشير الآليات التي تشارك في كل من الشم والذوق. الآن، يتم استخدام قوة الوراثة ذبابة الفاكهة لزيادة توضيح كيف يتم ترميز هذه العمليات على مستوى الخلايا العصبية واحدة ودائرة واحدة 3-6. وبالتالي، المقايسات التي توفر سجل بسهولة قراءات من التعديلات على مسارات الحسية هي حيوية للتقدم المستمر في هذه المجالات.
في حين أن الكثير معروف حول كيفية إشارات الشم يتم ترميز ومعالجتها في الدماغ، ومن المفهوم أقل بكثير عن آليات مماثلة في مسار الذوقية. نحن هنا وصف بروتوكول والتي يمكن استخدامها للتأكد preferen الذوقم في ذبابة الفاكهة. ذبابة الفاكهة، مثل الثدييات، يفضلون عموما المركبات تذوق الحلو بدلا من المركبات تذوق مرارة. ويمكن استخدام أي مزيج من هذه المصادر الغذائية في هذا التصميم التجريبي لتحديد كيفية تأثير تغيرات جينية معروفة الاختيار الذوق. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن بالمثل استراتيجيات التدخل الدوائي يتم تقييم لآثارها على تفضيل طعم الحيوانات. سهولة ومرونة هذا الاختبار يجعلها نموذجا مفيدا لفهم طبيعة الإدراك الذوقي في ذبابة الفاكهة.
Protocol
Representative Results
Discussion
وصفناها بروتوكول بسيطة لكنها فعالة لتحديد طعم الأفضلية في ذبابة الفاكهة. وتستخدم إصدارات هذا الفحص بشكل روتيني في التجارب لتحديد مساهمات من المستقبلات الذوقية (الموارد الوراثية) إلى إدراك نوعيات مختلفة (المر والحلو والحامض والمالح، وأومامي) من المركبات الذوق. …
Divulgazioni
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 |
Riferimenti
- 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. Genetica. 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).
