تجريب<em> ذبابة الفاكهة</em> الشم مع الفحص Y-المتاهة
Summary
نقدم اختبار الاختيار للكشف عن تأثير عطر على سلوك ذبابة الفاكهة باستخدام مقايسة Y-المتاهة.
Abstract
الكشف عن إشارات من البيئة أمر ضروري للحيوانات لضمان بقائها. لهذا الهدف، فإنها تستخدم الاشارات البيئية مثل الرؤية، mechanoreception، والسمع، وchemoperception من خلال الطعم، عن طريق الاتصال المباشر أو عن طريق الشم، والذي يمثل استجابة لجزيء متقلبة تعمل في مدى أطول. الجزيئات الكيميائية المتطايرة هي إشارات مهمة جدا بالنسبة لمعظم الحيوانات في الكشف عن الخطر، مصدرا للغذاء، أو للاتصال بين الأفراد. ذبابة الفاكهة السوداء البطن هي واحدة من النماذج البيولوجية الأكثر شيوعا للعلماء لاستكشاف أساس الخلوية والجزيئية من الشم. من أجل تسليط الضوء على قدرات الشم من هذه الحشرة الصغيرة، ونحن تصف بروتوكول خيار تعديل على أساس الاختبار Y-المتاهة المستخدمة تقليديا مع الفئران. البيانات التي تم الحصول عليها مع Y-متاهات تعطي معلومات قيمة لفهم أفضل لكيفية تعامل الحيوانات مع بيئتها المتغيرة على الدوام. ونحن نقدم بروتوكول خطوة بخطوة لدراسةأثر عطر على ذبابة استجابة استكشافية باستخدام هذه Y-متاهة الفحص.
Introduction
استقبال كيميائي من خلال الذوق أو الشم هي الطريقة الحسية الرئيسية لبقاء الحيوان. أنه يعطي اشارات الحيوية اللازمة للكشف عن خطر أو مصادر الغذاء، فضلا عن التفاعلات الاجتماعية. كما أنه يساعد الحيوانات في العثور على شريك الجنس الضرورية لتكاثرها. لأكثر من 20 عاما، والبحوث المكثفة، بما في ذلك جائزة نوبل الحائز على العمل من قبل ريتشارد أكسيل وليندا باك في عام 2004 "لاكتشافاتهم من مستقبلات الرائحة وتنظيم نظام حاسة الشم"، وقد نفذت للكشف عن الأسس الجزيئية والخلوية لل 1،2 الشم.
واحدة من النماذج الحيوانية المفضلة للعلماء لتشريح تصور حاسة الشم هي D. البطن. تشترك هذه الحشرة استراتيجية الترميز رائحة الخلوية والجزيئية مماثلة مع الثدييات. يستخدم المجتمع العلمي النماذج السلوكية المختلفة لدراسة دور عطر في هذا ذبابة الفاكهة. وتشمل هذه الاختبارات فحوصات متعدد الوسائط مثل courtshiع الاختبارات المختلفة حيث طرائق الحسية، بما في ذلك الشم، هي مهمة لانتزاع الخطوبة الذكور 3. كما وضعت فحوصات أخرى لمعالجة دور عطر بشكل أكثر تحديدا؛ وتشمل هذه T-متاهات، Y-متاهات، فخ المقايسات، الساحات أربعة الميدان والرياح والأنفاق 4،5،6،7،8.
في هذه المقالة نقدم بسيطة تعديل مقايسة Y-المتاهة التي توفر الاستجابات حاسة الشم القوية باستخدام D. البطن. يستخدم لدينا مجموعة المتابعة نهاية النصائح في مخالفة للطريقة الموصوفة سابقا 9. وبالتالي، لدينا Y-متاهة ميزتان. الأولى، فإنه يتجنب أي عودة في النظام مرة واحدة جعلت الطاير خيارها. الثانية، أنه يحد من تبادل عطر في جميع مناطق Y-المتاهة. هذه الميزة الأخيرة لها أهميتها لأن ذبابة الفاكهة هي حساسة جدا لتدفق الهواء التي كثيرا ما تستخدم لتجنب التشبع الرائحة. لضبط التجريبية مجموعة المتابعة مع تدفق الهواء من شأنه أن يكون الوقت والتكلفة المستهلكة. لذلك، لدينا فحص Y-المتاهة يمثل EFficient وطريقة سريعة لاختبار أداء حاسة الشم من ذبابة الفاكهة.
Protocol
Representative Results
Discussion
ويستند لدينا بروتوكول Y-متاهة على البروتوكول هو موضح سابقا 9. ومع ذلك، ونحن نقدم اثنين من الاختلافات الرئيسية. الأولى، ونحن نستخدم نصائح ماصة ضيقة لمنع الذباب من العودة مرة واحدة قرروا دخول في قارورة تحتوي على مذيب أو المذيبات بالإضافة إلى الرائحة. هذه النصائح ا…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر 4 المراجعين المجهولين لعملهم لتحسين المخطوطة. نشكر المركز الوطني للبحوث العلميه للحصول على الدعم المالي لMBG وYG، وجامعة دي بورغون وزارة البحوث الفرنسية لMMS. ويتم تمويل البحوث في مختبر YG من قبل المجلس الأوروبي للبحوث (ERC ابتداء غرانت، GliSFCo-311403)، والوكالة الوطنية دي لا بحوث (ANR-JCJC، GGCB-2010) ومجلس الدولة الجهوي دي بورغون (فابر)، وCNRS.
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. Genetics. 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).
