تسجيلات سينسيلوم واحدة للجراد المالي سينسيلا باسيكونيكا

Summary

وتصف هذه الورقة بروتوكول مفصل وفعالة للغاية لتسجيلات سينسيلوم واحد من باسيكونيكا سينسيلا على بالبس من الحشرات فمها.

Abstract

تعتبر بالبس فمها الجراد الأجهزة تطرب التقليدية، التي تلعب دوراً مهما في اختيار الأغذية الجراد، وبخاصة للكشف عن الإشارات الكيميائية غير متغير عن طريق تشايتيكا سينسيلا (المسمى سابقا سينسيلا المحطة الطرفية أو متوج سينسيلا). وهناك الآن تزايد الأدلة على أن هذه بالبس لها أيضا وظيفة حاسة الشم. مستقبلات الرائحة (LmigOR2) وملزم الرائحة بروتين (LmigOBP1) قد تم مترجمة في الخلايا العصبية والخلايا التبعي، على التوالي، في باسيكونيكا سينسيلا بالبس. واحد سينسيلوم تسجيل (SSR) يستخدم لتسجيل استجابات الخلايا العصبية مستقبلات الرائحة، وهو وسيلة فعالة لفحص يغاندس النشطة على مستقبلات الرائحة محددة. وتستخدم الاشتراكية السوفياتية في الدراسات الفنية من مستقبلات الرائحة في سينسيلا المالي. هيكل باسيكونيكا سينسيلا الموجود على قبة بالبس تختلف بعض الشيء عن هيكل تلك على الهوائيات. ولذلك، عند القيام إصلاح قطاع الأمن أودورانتس، بعض النصائح محددة قد تكون مفيدة للحصول على أفضل النتائج. في هذه الورقة، هو عرض بروتوكول مفصلة وفعالة للغاية إصلاح قطاع الأمن من الحشرات المالي سينسيلا باسيكونيكا.

Introduction

وقد تطورت الحيوانات مجموعة من أجهزة تشيموسينسوري أن معنى الرموز الكيميائية خارجية. في الحشرات، هي أهم الأجهزة تشيموسينسوري الهوائيات وبالبس. في هذه الأجهزة، يتم معصب عدة أنواع من الشعر تشيموسينسوري، سينسيلا تشيموسينسوري، ودعا بالخلايا العصبية تشيموسينسوري (المذكرات) داخل الشعر. مذكرات في سينسيلا تشيموسينسوري الاعتراف بالإشارات الكيميائية المحددة عن طريق توصيل الإشارة من المحفزات الكيميائية بالإمكانات الكهربائية التي يتم نقلها في وقت لاحق حتى أنظمة العصبي المركزي^1،2،3 .

مذكرات التعبير عن مختلف تشيموسينسوري مستقبلات [مثلاً، مستقبلات الرائحة (أملاح الإماهة الفموية)]، إيونوتروبيك المستقبلات (IRs)، ومستقبلات تذوق (الموارد الوراثية) في هذه الأغشية، التي ترميز خارجية الإشارات الكيميائية المرتبطة بأنواع مختلفة من تشيموسينسيشن ^45،،6. وصف مذكرات هو المفتاح للكشف عن الآليات الجزيئية والخلوية للحشرات تشيموريسيبشن. الآن تسجيل سينسيلوم واحد (SSR) تقنية تستخدم على نطاق واسع لوصف الحشرة مذكرات في سينسيلا باللوامس للعديد من الحشرات، بما في ذلك الذباب⁷، خنافس العث⁸،⁹،¹⁰من المن،¹¹من الجراد، و ¹²من النمل. ومع ذلك، طبقت دراسات قليلة إصلاح قطاع الأمن للحشرات بالبس^{13،14،15،،}من¹⁶¹⁷، نظراً لجعل هياكل خاصة بهم سينسيلا تسجيل الكهربية صعبة¹⁸.

أسراب الجراد (أورثوبتيرا) غالباً ما تسبب أضرار خطيرة المحاصيل والخسائر الاقتصادية¹⁹. ويعتقد palps تلعب دوراً هاما في اختيار الأغذية من الجراد^20،،من^2122،،من²³²⁴. بالمسح الإلكتروني المجهري (SEM) التحقيق في نوعين من سينسيلا تشيموسينسوري. عادة، يتم مراعاة كاتيكا سينسيلا 350 وباسيكونيكا سينسيلا 7-8 في كل قبة palps الجراد¹⁸. كاتيكا سينسيلا هي سينسيلا تطرب أن معنى الرموز الكيميائية غير متقلبة، في حين باسيكونيكا سينسيلا وظيفة حاسة الشم، والاستشعار من الإشارات الكيميائية المتطايرة.

في palps الجراد، أقطار مأخذ الشعر من باسيكونيكا سينسيلا (ca. 12 ميكرومتر)، أكبر بكثير من تلك التي كاتيكا سينسيلا (ca. 8 ميكرومتر)^18،25. الجدار كوتيكولار من باسيكونيكا سينسيلا على بالبس أكثر سمكا كثيرا من أن سينسيلا باللوامس¹⁸. وبالإضافة إلى ذلك، قد قبة المالي محتويات السوائل داخل بشرة مرنة للغاية. وهذه الخصائص يعني أن اختراق مع ميكروليكترودي وامتلاك الإشارات الكهربية الجيدة أكثر صعوبة من أجل سينسيلا باللوامس. في هذه الورقة، يقدم بروتوكول الاشتراكية السوفياتية مفصلة وفعالة للغاية للجراد المالي سينسيلا باسيكونيكا مع فيديو.

Protocol

1-إعداد الصكوك والحشرات

1. إعداد التنغستن الأقطاب الكهربائية والمحفزات الحلول
   1. إصلاح سلك تنغستن جديدة (قطر 0.125 مم وطول 75 مم) إلى ميكرومانيبولاتور وشحذ في محلول 10% (w/v) والنتريت (نانو₂) صوديوم في حقنه في 10 الخامس المقدمة من إمدادات طاقة لحوالي 1 دقيقة تحت ستيريوميكروسكوبي (40 X التكبير).
   2. تراجع سلك التنغستن شحذ مرارا وتكرارا إلى 10% نانو₂ الحل، حوالي 4 ملم في 5 الخامس في < 1 دقيقة (الشكل 1A).
   3. دراسة قطر تلميح التنغستن شحذ غالباً تحت ستيريوميكروسكوبي حتى أنه بخير ما فيه الكفاية لاختراق بشرة الجراد المالي سينسيلوم حاسة الشم (الشكل 1B).
   4. إعداد الحلول التحفيز. تمييع كل المواد الكيميائية التحفيز في الزيوت المعدنية. 1-نونانول مخفف وحمض نونانويك في تخفيف نسبة 10 في المائة. تمييع ه-2-هيكسينال وهيكسانال على 10^-2و 10^-3، 10^-4و 10^-5.
   5. إعداد باستور أنابيب تحمل المحفزات: إدراج شرائح ورق الترشيح (طول 2 سم وعرض 0.5 سم) في أنابيب باستور، إضافة الحلول التحفيز المخفف (كل 10 ميليلتر) إلى ورق الترشيح الشرائط، وقم بتوصيل أنابيب باستور مع نصائح ماصة (1 مل).
2. إعداد الحشرة
   1. الجراد من الخلف (ميجراتوريا لوكوستا) مع شتلات جديدة من القمح تحت ظروف مزدحمة في رطوبة النسبية 60% ودرجة حرارة من 28-30 درجة مئوية، وكبيرة من 18:6 ح (الضوء: الظلام). اختر من 1 إلى 3 يوم-عمرها 5^th instar الحوريات الجراد وإزالة الهوائيات مع مقص جيد لتجنب أي تدخل عند التسجيل.
3. إعداد الجراد حامل المالي فكي علوي
   1. استخدام شريحة زجاجية (25 مم × 75 مم) كقاعدة لصاحب المالي فكي علوي (ميل في الساعة). إرفاق قطعة بلاستيكية (1 مم في الارتفاع، 10 مم في العرض، 35 ملم في الطول) إلى زاوية الشريحة الزجاجية بشريط لاصق الوجهين، وأخيراً إصلاح زجاج الغطاء (18 ملم × 18 ملم) على رأس هذه القطعة البلاستيكية بشريط لاصق الوجهين. ضع قطعة صغيرة من الشريط المطاط الأحمر على الزجاج غطاء كطبقة غير قابلة للانزلاق. وتشكل قطعة البلاستيك والزجاج غطاء منهاج المالي الجراد. ارتفاع المنصة حوالي 1.5 مم.
   2. تثبيت سلك تنغستن (قطر 0.125 مم، وطول 36 ملم) على مسافة من 1.5 مم موازية إلى الداخل الحافة لمنهاج العمل. إصلاح طرفي السلك إلى ساحة بشريط لاصق الوجهين.

2-إعداد الجراد بالبس فكي علوي

1. قطع أنبوب الطرد مركزي (1.5 مل) عمودياً في نصف وقطع الجزء السفلي. مكان الجراد في أنبوب المعدة. مغادرة المنطقة البطني ورأسه الجراد يتعرض. إصلاح الجمعية العامة على الشريحة الزجاجية بشريط لاصق الوجهين (الشكل 2A).
2. سحب المالي الحق فكي علوي على النظام الأساسي.
3. وضع سلك التنغستن في الجزء الرابع من المالي. ضع المعجون لاصقة على كل جانب من سلك التنغستن، حوالي 2 مم من المالي فكي علوي (الشكل 2 ألف و 2 باء).

3-واحد سينسيلوم التسجيلات

1. مكان إعداد الجراد المالي فكي علوي تحت مجهر تكبير منخفضة (100 X). ضبط موضع الإعداد حتى المالي عمودي على مسرى التسجيل (الشكل 3A).
2. إدراج مسرى مرجع (التنغستن القطب) في العين الجراد باستخدام ميكرومانيبولاتور. نقل التسجيل الكهربائي (التنغستن القطب) قريبة من المالي فكي علوي مع ميكرومانيبولاتور (الشكل 3 و 3 ج).
3. ضبط الجهاز التسليم رائحة إلى حوالي 1 سم من المالي فكي علوي (الشكل 3B).
4. فتح برنامج التسجيل التلقائي سبايك 32. تعيين معلمات التسجيل على النحو التالي: جدول تسجيل على 500 µV؛ قطع عالية من عامل التصفية على 300 هرتز، قطع منخفضة على 200 هرتز؛ وفي بريتريجير في 10 s.
5. قم بتوصيل مسرى التسجيل 10 × العالمي كهربية مكبر للصوت.
6. التبديل المجهر لتكبير عالية (500 X). إدراج مسرى التسجيل في قاعدة سينسيلوم باسيكونيك على المالي فكي علوي وضبط دقة مسرى التسجيل للحصول على طفرات عفوية جيدة (3D الشكل).
7. فتح وحدة تحكم حافزا لتسليم تيار هواء مستمر في 20 مل/س. تعيين وقت التحفيز لإشارات سجل س 1 ل 10 ق، ابتداء من 10 s قبل بداية نبض التحفيز.
8. استخدام مكبر الصوت كهربية عالمي 10 x لتضخيم الإشارات. تغذية الإشارات في 4 إيداك. تحليل الإشارات مع البرنامج 32 سبايك السيارات. إشارات AC الفرقة-تمرير تصفية بين 200 إلى 300 هرتز. استخدام السيارات سبايك 32 لتمييز ستريك الذروة للحوض من الضوضاء. حساب الردود الواردة من الخلايا العصبية كالزيادات في إمكانات العمل ترددات (طفرات في الثانية الواحدة) على مدى الترددات عفوية. إجراء تحليل إحصائي باستخدام 7 المنشور جرافباد.

النتائج

يتم تحديد اثنين من المخططات سينسيلا (pb1 و pb2) على المالي فكي علوي الجراد تقوم على ديناميات مختلفة استجابة ل odorants الكيميائية (10% 1-نونانول وحمض نونانويك 10%). الخلايا العصبية في pb1 تنتج أكثر بكثير من طفرات إلى 1-نونانول مما لحمض نونانويك بينما الخلايا العصبية في pb2 هي إلى حد كبير ...

Discussion

الحشرات تعتمد على بالبس لكشف روائح المواد الغذائية، وبها بالبس ويعتقد أن تلعب دوراً هاما في انتواع^13،27. Palps أجهزة الشم بسيطة وهي تلقي اهتماما متزايداً كنموذج جذاب للاستكشاف نيوروموليكولار الشبكات الأساسية تشيموسينسيشن²⁸.

حشرة ل?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Tungsten wire	ADVENT	W559504	Used for making the electrode and fixing the palp
NaNO2	Sigma-aldrich	563218-25G	Used for sharpening the tungsten wire
AC Power Supply	Syntech	A2-70	Providing the voltage in sharpening the tungsten wire
Stereoscope	Motic	SMZ-163	Used for observing the sharpening of tungsten wire
Microscope	Olympus	W-51	Used for observing the sensilla on locust maxillary palp
Intelligent Data Acquisition Controller	Syntech	IDAC-4	Real-time on screen display of all signals before and during recording
Stimulus controller	Syntech	CS-55	Used for controlling the stimulus application
Electronic micromanipulator	C.M.D.T	CFT-8301D	Used for minor movement of the recording electrode
Micromanipulator	Narishige	MN-151	Used for minor movement of the reference electrode
Speaker	EDIFIER	R101T06	Connected with IDAC-4 and providing sound for the signal
Magnetic base	PDOK	PD-101	Used to hold the electrode, and stimulus delivery tube
Vibration Isolation Table	TianHe	HAP-100-1208	Used for isolating the vibration from the equipment
Glass slide	CITOGLAS	ZBP-407	Used for making the base for the MPH
Blu-tack	Bostik	Blu-tack-45g	Fixing the tungsten wire
Pasteur tube	YARE	WITEG	Placing the filter paper containing stimuli solutions