الرائحة التي يسببها الردود المسجلة من الخلايا العصبية مستقبلات الشم باستخدام تقنية شفط الماصة
Summary
الخلايا العصبية مستقبلات الشم (ORNs) تحويل الإشارات الأولى إلى رائحة مستقبلات الحالية التي بدورها يطلق إمكانات العمل التي يتم نقلها إلى الخلايا العصبية من الدرجة الثانية في البصلة الشمية. نحن هنا وصف الأسلوب ماصة شفط لتسجيل وقت واحد مستقبلات الرائحة التي يسببها الحالية وإمكانات العمل من ORNs الماوس.
Abstract
الحيوانات أخذ عينات من البيئة المحيطة بهم معطر من خلال أنظمة حسي كيميائي يقع في تجويف الأنف. إشارات حسي كيميائي يؤثر على السلوكيات المعقدة مثل اختيار الطعام، المفترس، والاعتراف مناوع زميله وغيرها من الاشارات ذات الصلة اجتماعيا. تقع الخلايا العصبية مستقبلات الشم (ORNs) في الجزء الظهري للتجويف الأنف جزءا لا يتجزأ من ظهارة شمية. هذه الخلايا العصبية ترسل القطبين محور عصبي إلى البصلة الشمية (انظر الشكل 1، وReisert تشاو 1، نشرت في الأصل في مجلة علم وظائف الأعضاء العام) وتوسيع التغصنات واحد من الحدود الظهارية من حيث تشع أهداب في المخاط الذي يغطي حاسة الشم ظهارة. أهداب تحتوي على آلات نقل الإشارة أن يؤدي في النهاية إلى تدفق إثاري الحالي من خلال القنوات الهدبية تنبيغ، ودوري النوكليوتيدات بوابات قناة (CNG) والكالسيوم (أ) 2 + تنشيط الكلور – قناة (الشكل 1). وتلت ذلك depolarization مشغلات الجيل عمل محتمل في جسم الخلية 2-4.
في هذا الفيديو وصفنا استخدام "تقنية شفط ماصة" لتسجيل الرائحة الناجمة عن ردود ORNs. وضعت أصلا هذه الطريقة لتسجيل من المستقبلات الضوئية قضيب 5 و يمكن العثور على البديل من هذا الأسلوب في jove.com تعديل لتسجيل من مبصرات مخروط الماوس 6. وقد تم تكييف هذه التقنية في وقت لاحق لتسجيل ماصة شفط أيضا من ORNs 7،8. لفترة وجيزة، وبعد تفكك الظهارة الشمية والعزلة الخلية، وامتص الجسم الخلية بأكملها من ORN في غيض من ماصة التسجيل. والتغصنات وأهداب وتظل عرضة لحل حمام وبالتالي يمكن الوصول إليها للتغيرات حل لتمكين الرائحة على سبيل المثال أو تطبيق مانع الدوائية. في هذا التكوين، لا المكتسبة الوصول إلى البيئة داخل الخلايا (أي المشبك الجهد خلية كاملة) والجهد داخل الخلايا لا تزال خالية إلى تختلف. كل هذاOWS في وقت واحد تسجيل من مستقبلات الحالي بطيء الذي ينشأ في أهداب وإمكانات العمل بسرعة أطلقها جسم الخلية 9. الفرق بين حركية في هذه إشارات اثنين يسمح لهم باستخدام فصل إعدادات التصفية مختلفة. ويمكن استخدام هذه التقنية على أي نوع البرية أو الماوس أو لتسجيل خروج المغلوب من انتقائي ORNs التي تعبر عن GFP أيضا لتسمية مجموعات فرعية محددة من ORNs، على سبيل المثال التعبير عن مستقبلات الرائحة معين أو قناة أيون.
Protocol
Discussion
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة DC009613، علم الإنسان حدود برنامج والعناية مورلي زمالة (لJR).
Materials
| Name of the material | Type | Company | Catalogue / Model number |
Comments |
| Air table | equipment | Newport | ||
| Air Pump | equipment | Newport | ACGP | |
| Pipette Puller | equipment | Sutter | P-97 | |
| Borosilicate glass | equipment | WPI | 1B150-4 | |
| Nikon Eclipse Inverted microscope | equipment | Nikon | TE2000U | Equipped with Hg lamp, GFP filter and objectives 20X and 5X at least |
| Amplifier PC-501A | equipment | Warner | 64-0008 | Headstage 1 GΩ |
| Diamond knife | Equipment | Custom-made | ||
| Digitizer Mikro1401 A/D | equipment | Cambridge Electronic Design | ||
| Filter unit 3382 | equipment | Krohn Hite corporation | ||
| Signal | software | Cambridge Electronic Design | ||
| Molded Ag/AgCl Pellet | equipment | WPI | 64-1297 | |
| Pipette holder | equipment | Warner | 64-0997 | Custom modified to fit headstage |
| Recording chamber | Equipment | Custom-made | ||
| Micromanipulator MP85-1028 |
equipment | Sutter Instrument | Micromanipulator MP85-1028 |
|
| Mineral oil | Solution | Sigma | 330779-1L | |
| Oscilloscope TDS 1001 | equipment | Tektronix | ||
| Three-barreled square glass tube | Equipment | Warner | 64-0119 | 0.6 mm ID , 5 cm long |
| Valve | equipment | The Lee Company | ||
| Valvelink 8.2 | equipment | Automate Scientific | ||
| SF-77B Perfusion fast step | equipment | Warner |
References
- Reisert, J., Zhao, H. Perspectives on: Information and coding in mammalian sensory physiology: Response kinetics of olfactory receptor neurons and the implications in olfactory coding. J. Gen. Physiol. 138, 303-310 (2011).
- Kaupp, U. B. Olfactory signalling in vertebrates and insects: differences and commonalities. Nat. Rev. Neurosci. 11, 188-200 (2010).
- Tirindelli, R., Dibattista, M., Pifferi, S., Menini, A. From pheromones to behavior. Physiol. Rev. 89, 921-956 (2009).
- Kleene, S. J. The electrochemical basis of odor transduction in vertebrate olfactory cilia. Chem. Senses. 33, 839-859 (2008).
- Baylor, D. A., Lamb, T. D., Yau, K. W. Responses of retinal rods to single photons. J. Physiol. 288, 613-634 (1979).
- Wang, J., Kefalov, V. J. Single-cell Suction Recordings from Mouse Cone Photoreceptors. J. Vis. Exp. (35), e1681 (2010).
- Lowe, G., Gold, G. H. The spatial distributions of odorant sensitivity and odorant-induced currents in salamander olfactory receptor cells. J. Physiol. 442, 147-168 (1991).
- Reisert, J., Matthews, H. R. Na+-dependent Ca2+ extrusion governs response recovery in frog olfactory receptor cells. J. Gen. Physiol. 112, 529-535 (1998).
- Reisert, J., Matthews, H. R. Adaptation of the odour-induced response in frog olfactory receptor cells. J. Physiol. 519, 801-813 (1999).
- Matthews, H. R. A compact modular flow heater for the superfusion of mammalian cells. J. Physiol. 518P, 13 (1999).
- Reisert, J., Matthews, H. R. Simultaneous recording of receptor current and intraciliary Ca2+ concentration in salamander olfactory receptor cells. J. Physiol. 535, 637-645 (2001).
