Semiochemicals에 침대 버그의 후각 신경 세포 응답을 감지하기 위해 단일 Sensillum 기록을 사용하여
Summary
Bed bugs rely on olfactory receptor neurons housed in their antennal olfactory sensilla to detect semiochemicals in the environment. Utilizing single sensillum recording, we demonstrate a method to evaluate bed bug response to semiochemicals and explore the coding process involved.
Abstract
곤충 후각 시스템은 환경에 semiochemicals 검출에 중요한 역할을한다. 특히, 내부에 하나 또는 여러 개의 뉴런을 수용 더듬이 sensilla는 화학적 자극에 반응에서 중요한 기여를 할 것으로 간주됩니다. 직접 자극에 노출 된 후 후각 sensillum에서 활동 전위를 기록함으로써, 단일 sensillum 레코딩 (SSR) 기술은 화학적 자극에 곤충의 신경 반응을 조사하기위한 강력한 방법을 제공합니다. 악명 높은 인간의 기생충 인 베드 버그를 들어, 후각 sensillum의 여러 유형이 특징으로하고있다. 이 연구에서 우리는 두 가지 화학 자극과 SSR 방법을 사용하여 그들 중 하나에 용량 의존적 반응에 침대 버그 후각 sensilla의 신경 반응을 보여 주었다. 이 방법은 (STABLE)에 대한 중요한 정보를 제공 할 것이다 침대 버그 후각의 sensilla 개별 화학적 자극, 조기을 조회 연구자 수새 침대 버그 유인 또는 방충제 및 혜택 침대 버그 제어 노력의 opment.
Introduction
임시 기생충으로, 생존, 개발 및 재생이 인간과 동물 1, 2 모두를 포함하는 호스트의 혈액 소스를 필요로 의미 의무가 피를 빨아 먹는 곤충이다 : 일반적인 침대 버그 CIMEX는 L (Cimicidae 매미목)를 lectularius. 바이러스 전달은 거의 C. 인해보고되었지만 lectularius은 감염에 의해 발생 무는 성가신 심각한 신체적으로나 심리적으로 3 호스트에 영향을 미친다. 소개 및 화학 살충제의 광범위한 사용, 특히 DDT, 침략의 위험을 감소하고, 1950 년대 침략의 말에 더 이상 심각한 공공 우려했다 이러한 낮은 수준이었다. 그러나, 가능한 요인은 살충제의 사용 감소로, 전 세계적으로 침대 버그 인구에 부활하는 주도, 대중의 인식의 감소, 활동을 여행 증가, 살충제 4-9 저항의 개발. </ P>
환경 화학 단서가 감지 및 안테나와 상악 palps으로 후각 기관을 통해 곤충에 의해 인식됩니다. 곤충 안테나에 후각 sensilla이 화학 신호를 검출하는 데 중요한 역할을한다. 화학 분자는 표피 표면에 구멍을 통해 더듬이 표피를 입력합니다. 취제이 화학 분자 더듬이 림프 바인드에 결합 단백질과 후각 수용체 (10)에 그들을 수송. 후각 수용체 이러한 화학 분자되면 탈 분극 될 신경 막에 비 선택적 양이온 이온 채널에서 자신의 공동 수용체는 후각 수용체 (11)에 의해 인식됩니다.
단일 sensillum 기록 (SSR)은 화학적 또는 비 화학 자극 중 하나의 애플리케이션에 의한 활동 전위에서 세포의 변화를 검출하기 위해 개발되었다. sensillum 림프 및 기준 전극에 기록 전극을 삽입하여곤충의 몸 (보통 화합물 눈 또는 복부 중 하나)의 다른 부분으로, 자극에 반응하여 신경 세포의 발사 속도는 12을 기록 할 수 있습니다. 스파이크의 수의 변화는 특정 자극에 대한 곤충의 감도를 나타낸다. 다른 ID 및 농도의 화학적 자극이 다른 연소 속도와 시간적 구조와 다른 신경 반응을 유발하며, 따라서 특정 화학 물질에 대한 곤충의 부호화 처리를 조사하는데 사용될 수있다.
구 홈 페그 C의 sensilla, 29 머리와 같은 E (E1 및 E2) sensilla, 한 쌍 Dα, Dβ, Dγ 부드러운 말뚝을 각각 : 일반 침대 버그, 모두 성적 형태의 안테나에 후각 sensilla의 동일한 패턴을 공유 sensilla (13, 14). 여러 뉴런 sensillum 각 유형에서 식별 된 바와 같이, 그것은, 동일한 sensillum 수납 다른 뉴런에서 활동 전위를 구별하는 것은 쉽지 않다 실험자는 tota 이처럼활동 전위의 L 번호는 이전과 자극 후 500 밀리 초 동안 오프라인 계수 하였다. 자극 후 활동 전위의 수는 전 자극 활동 전위의 수로부터 감산하고 15 초 당 스파이크 각 sensillum에서 소성 율의 변화를 정량화하기 위해 두 곱 하였다.
Protocol
Representative Results
Discussion
단일 Sensillum 녹화 기술은 광범위하게 이러한 환경에서 다른 화학적 자극에 과일 파리, 모기와 빈대 같은 곤충의 신경 반응을 테스트에 사용되어왔다. 이러한 화학적 자극에 종종 용해 치료의 상이한 투여 량을 준비하기 위해 공통의 용매로 희석된다. 그러나, 다른 용매는 자극을위한 상당히 다른 방출 속도를 생산할 수있다. 이러한 초파리 melanogaster의,과 아노 펠 레스 gambiae, <…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The project was supported by Award AAES 461Hatch/Multistate Grants ALA08-045 and ALA015-1-10026 to N.L.
Materials
| Tungsten wire | A-M SYSTEMS | #716500 | Used for preparing the electrode |
| KNO2 | Sigma | #310484 | Used for sharpening the tungsten wire |
| AC Power Supply | BK Precision | 1653A | Providing the voltage in sharpening the tungsten wire |
| Leica Z6 APO Microscope | Leica | 10447424 | Used for observing the sensilla on antennae |
| Simulus controller | Syntech | CS-55 | Used for controlling the stimulus application |
| 4-Channel USB Acquisition Controller | Syntech | IDAC-4 | Real-time on screen display of all signals before and during recording |
| Light Source | SCHOTT | A20500 | Providing light sources for observation |
| Micromanupulator | Leica | 115378 | Used for minor movement of electrode |
| Speaker | Juster | 95a | Connected with Acquisition Controller IDAC-4 and providing sound for the signal |
| Magnetic stand | Narishige | GJ-1 | Used to hold the reference electrode, stablized bed bug and stimulus delivery tube |
| TMC Vibration Isolation Table | TMC | 63-500 | Used for isolating the vibration from the equipments |
| Coverslip | Tedpella | 2225-1 | Used for holding the bed bug |
| Double-sided Tape | 3M | XT6110 | Used for stablizing the bed bug on the coverclip |
| Dental Wax | Dentakit | DK-R012 | Used for supporting the coverclip where bed bug is stablized |
Referências
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