Assay העדפות טעם למבוגרים<em> תסיסנית</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
בעלי חיים להשתמש chemosensation להבחין תנאי יתרון מלבד תנאים נחותים. תפיסה זו יכולה להיות קריטית עבור דברים כגון קביעת מקור המזון הטוב ביותר, הימנעות חומרים רעילים או קביעת שותף הזדווגות מיטב 1. Chemosensation מחולקת לעתים קרובות לשני מרכיבים חושיים: חושי חוש ריח וחושים התעוררו אצלם. מאפיין מבדיל עיקרי של חושים אלה הוא כי חוש ריח (ריח) משמש כדי לדגום את הסביבה הכימית גזים שמסביב בעוד gustation (טעם) דורש מגע פיזי עם מצע בלתי נדיף. שני אופנים חושיים לעורר תגובות נוירולוגיות שעוברים עיבוד מפוענח במוח כדי לגרום לפעולת 2 דוחה או המושך המתאים. חושים אלה הם אפוא קריטיים להישרדות חיה.
זבוב הפירות תסיסנית הוא אורגניזם מודל אשר ממשיכה לצבור פופולריות לשימוש להביןing איך חרקים תופסים ריח וטעם. זבובי פירות להציע יתרונות עצומים על פני מערכות מודל אחר בשל שפע של כלים גנטיים זמין לנתיחה של מסלולים מולקולריים, הסלולר, והתנהגותיים. עבודה במשך 15 השנים האחרונות כבר סייע במיוחד באפיון הזהויות התאיות הספציפיות, קולטנים עצביים, ואיתות מנגנונים מעורבים בשני ריח וטעם. עכשיו, את הכוח של גנטיקה תסיסנית נמצא בשימוש כדי להבהיר עוד כמה תהליכים אלה מסומלים על המעגל נוירון בודד יחיד ברמה 3-6. לכן, מבחנים המספקים בקלות הבקיע מונה המציין שינויי מסלולים חושיים חיוניים מראש המתמשך של שדות אלה.
בעוד הרבה ידוע על איך אותות הריח מסומלים ומעובד במוח, הרבה פחות מובן על מנגנונים דומים במסלול התעורר אצלם. אנו מתארים כאן פרוטוקול אשר ניתן להשתמש בהם כדי לברר preferen טעםce תסיסנית. תסיסנית, כמו יונקים, בדרך כלל מעדיף תרכובות טעימות מתוקות בניגוד תרכובות טעימות מרות. כל שילוב של מקורות מזון אלה יכול להיות מנוצל בעיצוב ניסיוני זה כדי לקבוע כיצד שינויים גנטיים ידועים להשפיע על בחירת טעם. בנוסף, אסטרטגיות התערבות פרמקולוגית ניתן להעריך באופן דומה השפיעו על העדפת הטעם של חיות. הקלות והגמישות של assay זה עושה את זה פרדיגמה שימושי להבנת אופי בחוש הטעם תסיסנית.
Protocol
Representative Results
Discussion
תארנו פרוטוקול פשוט אך יעיל לקביעת העדפה לטעם תסיסנית. גרסאות של assay זה משמשים באופן שגרתי ניסויים כדי לקבוע את תרומתם של קולטנים התעורר אצלם (GRS) כדי לתפוס את איכויות שונות (מר, מתוק, חמוץ, מלוח, umami) של תרכובות טעם. הגנום תסיסנית מכיל כ 60 גנים המקודדים 68 קולטני?…
Disclosures
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
- 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. 유전학. 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).
