Name: local and global methods of assessing thermal nociception in drosophila larvae
Uploaded: 2012-05-18T13:00:00
Duration: 10 min 53 s
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私たちは、原稿の重要な読書のための熱プレートアッセイ、フライ株式のブルーミントンのショウジョウバエストックセンター、Galkoラボのメンバーを提案して幼虫のヒートプローブアッセイ、ショーン·スウィーニーを開発するための熱プローブ設計、ダニエル·バブコックのためにキリスト教のランドリーに感謝します。この作品は、MJG、研究キャリア（AVG）に少数派にアクセスするためのNIH MARC U-STARトレーニンググラント（ヒューストン - ダウンタウン学者アカデミーの大学へのT34GM079088）にNIH R01 NS069828によってサポートされていました。

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	<li>Babcock, D. T., Landry, C., Galko, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokine+signaling+mediates+UV-induced+nociceptive+sensitization+in+Drosophila+larvae.">Cytokine signaling mediates UV-induced nociceptive sensitization in Drosophila larvae.</a> Curr. Biol. 19, 799-806 (2009).</li><li>Tracey, W. D., Wilson, R. I., Laurent, G., Benzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=painless,+a+Drosophila+gene+essential+for+nociception.">painless, a Drosophila gene essential for nociception.</a> Cell. 113, 261-273 (2003).</li><li>Oswald, M., Rymarczyk, B., Chatters, A., Sweeney, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+thermosensitive+escape+behavior+in+Drosophila+larvae.">A novel thermosensitive escape behavior in Drosophila larvae.</a> Fly (Austin). 5, 17810 (2011).</li><li>Grueber, W. B., Jan, L. Y., Jan, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tiling+of+the+Drosophila+epidermis+by+multidendritic+sensory+neurons.">Tiling of the Drosophila epidermis by multidendritic sensory neurons.</a> Development. 129, 2867-2878 (2002).</li><li>Moore, A. W., Jan, L. Y., Jan, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=hamlet,+a+binary+genetic+switch+between+single-+and+multiple-+dendrite+neuron+morphology.">hamlet, a binary genetic switch between single- and multiple- dendrite neuron morphology.</a> Science. 297, 1355-1358 (2002).</li><li>Gao, F. B., Brenman, J. E., Jan, L. Y., Jan, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genes+regulating+dendritic+outgrowth,+branching,+and+routing+in+Drosophila.">Genes regulating dendritic outgrowth, branching, and routing in Drosophila.</a> Genes Dev. 13, 2549-2561 (1999).</li><li>Walters, E. T., Illich, P. A., Weeks, J. C., Lewin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defensive+responses+of+larval+Manduca+sexta+and+their+sensitization+by+noxious+stimuli+in+the+laboratory+and+field.">Defensive responses of larval Manduca sexta and their sensitization by noxious stimuli in the laboratory and field.</a> J. Exp. Biol. 204, 457-469 (2001).</li><li>Woolf, C. J., Ma, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nociceptors--noxious+stimulus+detectors.">Nociceptors--noxious stimulus detectors.</a> Neuron. 55, 353-364 (2007).</li><li>Hwang, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nociceptive+neurons+protect+Drosophila+larvae+from+parasitoid+wasps.">Nociceptive neurons protect Drosophila larvae from parasitoid wasps.</a> Curr. Biol. 17, 2105-2116 (2007).</li><li>Xiang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-avoidance-mediating+photoreceptors+tile+the+Drosophila+larval+body+wall.">Light-avoidance-mediating photoreceptors tile the Drosophila larval body wall.</a> Nature. 468, 921-926 (2010).</li><li>Grueber, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projections+of+Drosophila+multidendritic+neurons+in+the+central+nervous+system:+links+with+peripheral+dendrite+morphology.">Projections of Drosophila multidendritic neurons in the central nervous system: links with peripheral dendrite morphology.</a> Development. 134, 55-64 (2007).</li><li>Sweeney, N. T., Li, W., Gao, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+manipulation+of+single+neurons+in+vivo+reveals+specific+roles+of+flamingo+in+neuronal+morphogenesis.">Genetic manipulation of single neurons in vivo reveals specific roles of flamingo in neuronal morphogenesis.</a> Dev. Biol. 247, 76-88 (2002).</li><li>Kernan, M., Cowan, D., Zuker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissection+of+mechanosensory+transduction:+mechanoreception-defective+mutations+of+Drosophila.">Genetic dissection of mechanosensory transduction: mechanoreception-defective mutations of Drosophila.</a> Neuron. 12, 1195-1206 (1994).</li><li>Nitabach, M. N., Blau, J., Holmes, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+silencing+of+Drosophila+pacemaker+neurons+stops+the+free-running+circadian+clock.">Electrical silencing of Drosophila pacemaker neurons stops the free-running circadian clock.</a> Cell. 109, 485-495 (2002).</li></ol>

我々は、開示することは何もありません。

ここで説明したアッセイは、定性的かつ定量的に有害な熱刺激に対する反応性の異なる遺伝子型の幼虫を評価するために使用することができます。ヒートプローブアッセイの主な機能は、刺激が単一の遺伝子座でしか与えられていることです。これはおそらく、おそらく唯一の小さなプローブが接触セグメントのクラスIVニューロン-もののサブセットと、すぐに隣接するセグメント11のものの発火につながる。ため局所的刺激により、ヒートプローブアッセイは、地域のような熱いストーブに接触する手など、特定の体に局在している有害な刺激を検出する一般的な感覚体験を模倣しています。ヒートプローブアッセイの欠点は、おそらく三つの要素に起因することができますいくつかのユーザ間のばらつきを持っているということです：私は）ユーザーがプローブⅱ）正確な位置、幼虫にプローブを適用すると圧力基本的な侵害受容ニューロン、および、iii）の正確なANGへの相対的な幼虫で幼虫の表面プローブ接点でル。 我々は以前に与えられた温度を1に、非レスポンダー、遅い応答し、その撤退の待ち時間に基づいて、高速応答に分類幼虫の定量的な戦略を報告した。ここではさらに高い温度に幼虫の反応性について報告する。興味深いことに、我々は、幼虫の熱侵害受容応答に天井があることを見つけて、この上限は52と54との間にあることを℃にこれは52よりも高い温度でのゲーティングが可能な一過性受容体電位（TRP）チャネル℃を有していないその幼虫が示している可能性がありますまた、それが神経細胞や筋肉が彼らも嫌悪撤退で機能する前に、破損しモータの応答を開始または遂行するために使用されることを示唆している可能性があります。また、撤退の振幅の異なる分析応答を使用して応答の &quot;堅牢性&quot;の指標としてロールの番号のどちらかを報告します。単純に、1これらのパラメータは刺激の温度の上昇や時間の経過とともに増加することが期待されます。驚くべきことに、我々はこのようなケースではないことを見つける。有害な範囲の下限（42℃）の温度で長い時間刺激した幼虫は多くのロールと、より多くの時間は、幼虫がより高い温度（48から52°C）でプローブしたときよりも、ローリング過ごし表示されます。これは有害な温度のウィンドウ内では、主に応答の振幅を決定する露出の期間であることを示唆している。幼虫は非常に有害な温度にさらされているので（48から52°C）非常に迅速に平均的に反応するの幼虫などの多くのロールは時間の長い長さの少ない有害な温度にさらされるとして、彼らは示さない。ここで報告された応答振幅の分析は、異なる遺伝子型や環境の操作を比較することができるとともに、別の定量的な次元を追加します。 熱プレートアッセイの主な特徴は、それが有害にグローバルな露出を伴うことです。熱。このように、それは熱いストーブに触れてより加熱釜に座っている動物に似ています。幼虫は、野生でグローバルに侵害刺激が発生する可能性がありますときには明らかではないが、ラボではこのグローバル曝露に対する行動応答は局所刺激によって観察されたものよりも複雑です。また、他の3で述べた熱プレートアッセイの強さは、幼虫に触れると、プロトコルのコンポーネントではありませんので、それは少しユーザ間のばらつきがあるということです。唯一の実質的な差異は、各動作が開始し、これが繰り返される表示/親しみやすさを最小限に抑えることができたときに定義することであるように思われる。アッセイの間に興味深い相違点は、嫌悪行動が開始する温度である。これらは、ヒートプローブに比べて熱プレートアッセイではるかに低い。ヒートプローブ（ヘッドとテールの昇給）と接触幼虫によって示された予備的な動作は、°Cの熱プラットフォームで〜27で観測された頭のスラッシュの相関かもしれません電子アッセイ。それは、この応答は、 &quot;痛み&quot;よりも &quot;不快感&quot;を反映している可能性があります。我々は、高温下でも、発作を打つの相関、および麻痺が観察されていない（最大48°C）熱プローブアッセイの温度、それは身体の複数の領域から発射感覚ニューロンのクリティカルマスがあるのか​​もしれないこれらの行動にもたらすために必要としていました。そのグローバルな刺激は、ローカルでの動作をトリガするためには不十分であるニューロンの応答の加算含むことができることを示すヒートプローブで観察された侵害受容閾値の下端以下 - 興味深いことに、発作と麻痺の動作は、温度（37℃〜34）で観測されているヒートプローブのアプリケーション。これらの温度は、実際に幼虫に有害として認識されていることは、ほとんどのケースではありません麻痺の動作を開始し、続いてフライ食品に回復させ、幼虫が（図5C）生き残るという観察によってサポートされています。さらに熱PLという主張を支持する食べたアッセイは、侵害受容性応答を読んでいると知られている侵害受容性感覚ニューロンにシナプス伝達をブロックして観測された行動（図6）のほとんどのレイテンシを増加させるという事実である。高温度ホイップ動作のレイテンシの増加はありませんという観察は、MD-GAL4を発現しない他の感覚ニューロンは、この動作のために必要とされることを示唆している。 グローバルなアッセイで急速に加熱水滴のローカルアッセイと液浸の小さな金属製のプローブのホットチップ - 和では、両方のアッセイは、定義された温度の有害な熱刺激に個々の幼虫を露出伴う。遺伝的背景および/ ​​または環境条件（例えば、プラスまたはマイナスの組織の損傷のために）変化にさらされるの変化のショウジョウバエの幼虫の行動応答は、学び、これらのアッセイを用いて定量することができます。最終的に、これらのアッセイの結果から、私たちはより良いNOCを制御する遺伝子ネットワークを理解するのに役立ちますショウジョウバエや他の近縁種でiception。

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td>温度プローブ</td><td>プロ-Devにエンジニアリング</td><td>オンデマンドカスタムビルド</td><td>連絡先情報は、リクエストに応じて提供することができ</td></tr><tr><td>乾いたバスインキュベーター</td><td>フィッシャー·サイエンティフィック</td><td> 11から718 </td><td> 1固体の加熱ブロックと16mmの井戸1加熱ブロック</td></tr><tr><td>ライカDFC290 12v/400mA カラーカメラ</td><td>ライカマイクロシステムズ</td><td> 12730080 </td><td>それと同等の カメラが行います。 </td></tr><tr><td>ライカMZ6顕微鏡</td><td>ライカマイクロシステムズ</td><td> MZ6ズーム本体の部品番号（光学キャリア）は10445614です。 </td><td></td></tr><tr><td>ショットエースModulampユニット</td><td>ショットノースアメリカ株式会社</td><td> A20500 </td><td></td></tr><tr><td>ショットデュアルグースネック23インチ光ファイバライトガイド</td><td>ショットノースアメリカ株式会社</td><td>ショットA08575 </td><td></td></tr><tr><td>温度制御ユニット</td><td> TSCI株式会社。 </td><td>カスタムビルド</td><td>詳細はご要望に応じて提供することができ</td></tr><tr><td>ツァイスSTEMI 2000顕微鏡</td><td>ツァイス</td><td> NT55-605 </td><td>それと同等の 顕微鏡を行います。 </td></tr><tr><td>鉗子</td><td> FST </td><td> FS-1670 </td><td></td></tr><tr><td> 1ミリメートルのメッシュ</td><td>ジェネシー科学</td><td> 57から101 </td><td></td></tr><tr><td>絵筆</td><td>ディックブリックアート材料</td><td> 06762-1002 </td><td></td></tr><tr><td> UV架橋</td><td>フィッシャー·サイエンティフィック</td><td> 1199289 </td><td></td></tr><tr><td>コプリンジャー</td><td>フィッシャー·サイエンティフィック</td><td> 08から816 </td><td></td></tr><tr><td> 10mlのビーカー</td><td>フィッシャー·サイエンティフィック</td><td> 02-540C </td><td></td></tr><tr><td>ジエチルエーテル</td><td>フィッシャー·サイエンティフィック</td><td> E138-500 </td><td></td></tr><tr><td> 35 X 10 mmのポリスチレンシャーレ</td><td>ファルコン</td><td> 351008 </td><td>我々はテストしていません 別の料理をお楽しみいただけます。 </td></tr><tr><td>ガラス顕微鏡スライド</td><td>コー​​ニング</td><td> 26003 </td><td></td></tr><tr><td>熱電対</td><td>オメガエンジニアリング株式会社</td><td> HH802U </td><td></td></tr><tr><td>ビニールのワンピース</td><td>オフィス·デポ</td><td> 480009 </td><td></td></tr><tr><td>微小遠心管</td><td>デンヴィル科学（株） </td><td> C-2170 </td><td></td></tr></tbody></table>

local and global methods of assessing thermal nociception in drosophila larvae

本稿では、 ショウジョウバエの幼虫の熱痛覚を勉強するためのアッセイを示しています。第二は、ほとんどの卸売（グローバル）アクティベーションまたはすべてのそのようなニューロンの3が含まれている間1つのアッセイは、熱侵害受容器1,2の（ローカル）空間的に制限された刺激が含まれます。一緒に、これらの技術は、 ショウジョウバエの侵害受容感覚ニューロンの行動機能の可視化と定量化を可能にします。 ショウジョウバエの幼虫は、熱痛覚、進化種の1,2を越えて保存されている潜在的に有害な温度に感覚応答を研究するために確立されたモデルシステムです。そのような研究のためのショウジョウバエの利点は、すべての後生動物のように、responsその神経系やショウジョウバエでは基礎生物学4-6の分子的基礎を分析するために使用することができ遺伝学的手法の高度化の相対的なシンプルさです。有害な熱刺激への電子は、一般的に提示刺激7 &quot;nocifensive&quot;嫌悪撤退を伴います。このような刺激は自由神経終末または侵害受容器を介して検出され、生物体の応答の振幅は、侵害刺激8を受信した侵害受容器の数に依存しています。 ショウジョウバエでは、感光体10のような彼らの最近発見された役割に加えて有害な熱的、機械的刺激9を検出するクラスIV樹状分枝の感覚ニューロンである。非常によく発達レベルで研究されているこれらのニューロンは、バリアの表皮シートの上に樹枝状になると11,12のほぼすべての表皮細胞との接触を行います。彼らは二次ニューロンに接続することが中枢神経系11の腹側神経索に各クラスIVニューロンのプロジェクトの一つの軸索は、脳へのプロジェクト。 ベースライン条件の下で、侵害受容性知覚神経相対的に高いしきい値に達するまで、nsは発生しません。アッセイは、研究者はベースラインの行動応答または、おそらく、次の組織の損傷をすさまじい感を定量化することができますここで説明する。各アッセイは、有害な熱刺激に異なるが、関連する運動器官の行動反応を引き起こし、 ショウジョウバエの幼虫の熱痛覚のさまざまな側面を可視化し定量化する研究を可能にします。アッセイは、所望の遺伝子型の幼虫や痛覚に影響を与える可能性があり、異なる環境条件下で飼育幼虫​​に適用することができます。熱痛覚が種間で保存されているので、 ショウジョウバエの遺伝的解剖から集められた知見は、おそらく脊椎動物を含む他の種で熱痛覚の我々の理解をお知らせします。

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Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

本稿では、熱痛覚を勉強するためのアッセイを実証<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;幼虫。 1つのアッセイは、熱侵害受容器の（ローカル）空間的に制限された刺激を伴う<sup&gt; 1,2</sup&gt;中に2番目のは、ほとんどの卸売（グローバル）、アクティベーションまたはそのようなすべてのニューロンを含む<sup&gt; 3</sup&gt;。一緒に、これらの技術は、行動機能の可視化と定量化を可能にする<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;侵害受容感覚ニューロン。

に温痛覚を評価するためのローカルおよびグローバルメソッド<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;幼虫

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of ...

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