Expérimentation<em> Drosophila</em> Olfaction avec un dosage labyrinthe en Y
Summary
Nous présentons un test à choix de révéler l'influence de substances odorantes sur le comportement de drosophile en utilisant un dosage labyrinthe en Y.
Abstract
Détecter des signaux de l'environnement est essentielle pour les animaux pour assurer leur survie. Pour cela, ils utilisent des signaux environnementaux tels que la vision, mécanoréception, audience, et chemoperception par goût, par contact direct ou par l'olfaction, qui représente la réponse à une molécule volatile agissant à plus longue portée. Molécules chimiques volatiles sont des signaux très importants pour la plupart des animaux dans la détection du danger, une source de nourriture, ou de communiquer entre les individus. Drosophila melanogaster est l'un des modèles biologiques les plus courants pour les scientifiques à explorer la base cellulaire et moléculaire de l'olfaction. Afin de mettre en évidence les capacités olfactives de ce petit insecte, nous décrivons un protocole de choix modifié basé sur le test Y-labyrinthe classique utilisé avec la souris. Les données obtenues avec Y labyrinthes donnent des informations précieuses pour mieux comprendre comment les animaux face à leur environnement en perpétuel changement. Nous introduisons un protocole étape par étape pour étudier laimpact des substances odorantes à la volée réponse exploratoire utilisant ce test Y-labyrinthe.
Introduction
Chemoreception par goût ou l'odorat est une modalité sensorielle clé pour la survie de l'animal. Il donne des signaux essentiels nécessaires pour la détection d'un danger ou des sources de nourriture, ainsi que pour les interactions sociales. Il aide aussi les animaux à trouver un partenaire de sexe nécessaire à leur reproduction. Depuis plus de 20 ans, des recherches intensives, y compris le prix Nobel gagnant travail par Richard Axel et Linda Buck en 2004 "pour leurs découvertes de récepteurs olfactifs et l'organisation du système olfactif", a été réalisée pour révéler les bases moléculaires et cellulaires de la olfaction 1,2.
Un des modèles animaux préférés pour les scientifiques pour disséquer la perception olfactive est D. melanogaster. Cet insecte part une stratégie d'odeur codage cellulaire et moléculaire similaire avec les mammifères. La communauté scientifique utilise divers paradigmes comportementaux à étudier le rôle des substances odorantes dans cette mouche des fruits. Ces tests comprennent des essais multimodaux tels que courtshitests de p où diverses modalités sensorielles, y compris l'olfaction, sont importantes pour susciter la cour mâle 3. D'autres essais ont également été mis au point pour lutter contre le rôle des substances odorantes plus précisément; il s'agit notamment de T-labyrinthes, Y labyrinthes, des essais de piégeage, les arénas à quatre sur le terrain et le vent tunnels 4.5.6.7.8.
Dans cet article, nous présentons un test Y-labyrinthe simple modifié, qui apporte des réponses robustes olfactives en utilisant D. melanogaster. Notre set-up utilise finaux conseils contrairement à une méthode 9 décrit précédemment. Ainsi, notre labyrinthe en Y présente deux avantages. Tout d'abord, il évite tout retour dans le système une fois la mouche a fait son choix. D'autre part, elle limite l'échange de substances odorantes dans tous les domaines de la Y-labyrinthe. Ce dernier avantage est important puisque de Drosophila sont très sensibles à l'écoulement d'air qui est souvent utilisé pour éviter la saturation odorant. Pour régler le dispositif expérimental avec un flux d'air serait temps et consomme de coût. Par conséquent, notre analyse labyrinthe en Y représente un efFicient et rapide pour tester les performances olfactif de la drosophile.
Protocol
Representative Results
Discussion
Notre protocole labyrinthe en Y est basé sur un protocole décrit précédemment 9. Cependant, nous introduisons deux différences majeures. Tout d'abord, nous utilisons des embouts de pipette étroites pour empêcher les mouches de rentrer une fois qu'ils décident d'entrer dans le flacon contenant le solvant ou le solvant ainsi que la substance odorante. Ces conseils étroites sont également utiles pour limiter la diffusion odorant dans le labyrinthe en Y. Deuxièmement, nous utilisons un flac…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions quatre examinateurs anonymes pour leur travail pour améliorer le manuscrit. Nous remercions le Centre National de la Recherche Scientifique pour son soutien financier à MBG et YG, et l'Université de Bourgogne et le Ministère français de la Recherche de MMS. Recherche dans le laboratoire de YG est financé par le Conseil européen de la recherche (ERC Starting Grant, GliSFCo-311403), l'Agence Nationale de la Recherche (ANR-JCJC, GGCB-2010), le Conseil Régional de Bourgogne (Faber) et le 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. 유전학. 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).
