1. Montaj Blok Meclisi Pleksiglas montaj bloğu (Şekil 1A) (edinilebilir planı verilen kesin özelliklere göre yapılmalıdır http://neuro.uni-konstanz.de/j ove_mountingblock_blueprint / ) Sineğin Kolay montaj ve diseksiyon izin vermek. Arkasından vidalar vasıtasıyla iplik ancak bloğun ön ötesine uzanmaz; konumlarını (2,7 bakınız) hayvanın hazırlanması sırasında ayarlanacaktır. Hassas bir matkap kullanarak, bu noktada blok kalınlığının azaltılması, sinek vücudunun yer açmak için yüzeyin altında kazma, sinek için dairesel odasının üst sınır burnunu sürtmek. Bir neşter dik bir bakır ızgara kesin ve bir "yaka" oluşturmak için yarık altına kapatın. Bu sineğin ekleme yardımcı olacak şekilde iki sonuç kapakları, seviye olduğundan emin olun. Bir kürdan ile sinek için dairesel odasının üstünde montaj blok üzerine superglue küçük bir damla koyun. Yarık blok (Şekil 1A) üzerine odaklanmaktadır, böylece tutkal ve konumu üzerine bakır ızgara yerleştirin. Hafifçe bastırarak Taşan tutkalı kaldırın. Cımbız ile, her iki tarafta flep altında tutkal küçük damla ve yarık düz aşağıya baktığından böylece bloğun ön üzerinde ızgara katlayın. Izgara üst bloğu ile seviye olduğundan emin olun. Tamamen kurumasını bekleyin. Bir tel tutucu monte: yarısında plastik bir coverslip kesilmiş ve bir "U" şeklinde yapmak için merkezi bir parça kaldırın. "U" üstünde tutkal tel parçası için balmumu kullanın; kablosu çok gergin yapmazlar. Antennal kalkanı kurmak: Bir kağıt delik açma ile bir plastik coverslip bir delik olun. 0.5 x 0.7 cm lameller kenarları kesin. Tutkal sonra delip plastik yapışkan bant coverslip ve delikten maruz banda etanol bir damla koyunyapıştırıcı çıkarın. 2. Hayvan Hazırlık Uygun genotip Sinekler – yani "sürücü" ve aktivite-muhabiri transgenlerin istenilen kombinasyonu taşıyan – 1-3 haftalık olmalıdır; genç sineklerin tırnak etlerinin çok yumuşak ve zordur. Deneyler ve transgen ekspresyonu düzeylerinin maç için farklı genotipleri doğrudan karşılaştırmalı gerektirdiğinde, sinekler yaşa bağlı fizyolojik farklılıkları önlemek için yaştaki olmalıdır. Cinsiyet önemli değil, biz daha büyük başları vardır ve işlemek için daha kolay olduğundan erkek sineklerin kullanmayı tercih eder. Buz üzerinde soğutularak sinekler uyutmak. Montaj blok içine bir sinek tanıtın. Kanat eklemi tarafından sinek tutun ve kaydırın, bakır ızgara yarık boyunca birinci dorsal yüzey, onun boynu (Şekil 1B-C) tarafından askıya böylece. Gerekirse onu aşağı bakıyor kadar döndürün. F önünde güzel bir kaktüs omurga yerleştirin(Şekil 1B-C) kaçmasını önlemek için ly kafasını. Hareket etmesini önlemek için hortum önüne kaktüsü omurga yerleştirin. Balmumu kullanarak blok kaktüs omurga Fix. Başın üst bloğunun üst seviyede olduğundan emin olun. Rosin küçük bir damla (etanol içinde çözülmüş) ile blok sineği kafası sabitlemek. Nemlendirilmiş bir kutuya blok yerleştirin ve yaklaşık bir saat sertleşmeye rosin sağlar. Anten ve kafa arasındaki cuticular kat olarak; forseps kullanarak tutucu (1.5 bakınız balmumu tarafı dışarı) tel ileri antennal plaka çekin ve bırakın. Balmumu ile bloğun ön tutucu sabitleyin. Blok yerleşik vidaları kullanarak, yavaşça antennal plakası ve kafa arasında biraz boşluk yaratmak için ileri tel tutucu itin. Merkezi olarak konumlandırılmış deliği ile sinek başının üstünden antennal kalkan (1.6 bakınız) yerleştirin. Montaj bloğun üst balmumu ile tespit edin. Bir bıçak-splitter, cu kullanmakalkanı bant ta küçük bir delik anten arkasındaki sineğin başının kütikül açığa. Deliği sızmasını önlemek için hazırlanması gözler ötesine olmamalıdır. Iki bileşenli silikon bant ve üst deri arasındaki deliği kapatın. Sineğin başın üst emdiği silikon çıkarın. Bir damla yerleştirin Drosophila Ringer kafasına (130 mM NaCl, 5 mM KCI, 2 mM MgCl2, 2 mM CaCl2, 36 mM sakaroz, 5 mM HEPES, pH 7.3), tuzlu su. Antenler tamamen kuru kalmalıdır: sızıntı olmadığından emin olun. Bir safir bıçak kullanarak, manikür bir delik kesti. İlk olarak, hafifçe doğrudan anten arkasında cuticular kat boyunca skor, sonra arka gözler boyunca ve ocelli olandı. Son olarak, gol kenar üzerinde kütikula parçasını katlayıp antennal sinirleri Severing önlemek için alt kesti. Dikkatlice ince cımbızla bezleri ve trakea çıkarın. Drosophila ile tekrar tekrar durulayın </em> Ringer, kafasına büyük bir damla bırakarak. 3. Koku Stimulus Teslimat Koku şırınga: kovan içine derin pedi itmek için pipet ucu kullanarak, uygun bir çözücü içinde istenildiği gibi seyreltilmiş üstüne temiz forseps ve pipetle (filtresi kullanılarak uçları) koku 20 ul, 2 ml olan bir plastik şırıngaya bir selüloz pedi eklemek . Tak ve kap şırınga istenene kadar. En az 3 ayda bir (veya daha sık yüksek uçucu ve / veya sık kullanılan kokuları için) Taze koku dilüsyonları hazırlanmalı ve yeni pedleri sadece her kayıt oturumu öncesinde koku şırıngalar için hazırlanmalıdır. Koku konsantrasyonu çürümeye olması nedeniyle, üçten fazla uyarımlar için koku pedleri kullanmayın. Ismarlama olfactometer (Şekil 2): bir birincil hava akımı (1 L / dak) Teflon boru (0,4 mm, iç çap) ile yönlendirilir; yukan Bu tüp çıkış, bir ikincil hava akımı (1 L / dak 27 cm ) ilave edilir. Her iki hava akımları membran pompaları tarafından oluşturulan ve edilmektedirakış hızı, iki bağımsız akış ölçerler tarafından kontrol edilmektedir. Bakım (yani ~% 60 daha fazla) aşırı nemlendirme önlemek için alınması gereken ancak hava akımları, gaz yıkama şişe su geçerek nemlendirilmelidir olabilir. Ikincil hava akışı bir koku şırınga veya boş bir şırınga yoluyla yöneliktir: şırınga piston delip bir şırınga iğne (1,2 mm dış çapı) vasıtasıyla hava akımına bağlanır. Bir valf kontrol ünitesi (örneğin Harvard Apparatus VC6) üzerinden kumanda üç-yollu manyetik vana temiz hava ve koku uyaran arasında geçiş yapmak için kullanılır. 4. In vivo Imaging'de Biz 20x su nesnel (örneğin Zeiss W "Planla-Apochromat" 20x / 1,0 M27 DIC) (Şekil 2) ile donatılmış dik bir floresan mikroskop (örneğin dik duran Sahne Zeiss Axio Examiner D1) kullanılarak burada görüntüleme açıklar. G-Camp (eksitasyon / emisyonu: 488/509 nm) görüntüleme için: 450-490 nm eksitasyon filtresi, aşağıdaki özelliklere sahip bir filtre blok kullanmak, Dikroik ayna (T495LP) ve 500-550 nm emisyon filtresi (Chroma ET). Mikroskop altında sineği içeren yerleştirme bloğu yerleştirin. Sineğin antenlerin önünde olfactometer yaklaşık 0.5 cm çıkış yerleştirin. Bu sinek kafasına Ringer çözeltisi dokunana kadar objektif indirin. Baş kapsülü deliğe merkezli ve sınırlarını odak vardır; böylece parlak alan aydınlatma altında, pozisyon hazırlama izleyici ile bakıyorum. Eğer etiketli nöronlar (G-Camp bazal yeşil floresan belirginlik) görünceye kadar floresan ışığı geçin ve odağı ayarlayın. Bir Charge-coupled cihazı ile görüntü alarak ilgi glomerül ince odak (CCD) kamera (örneğin CoolSNAP-HQ2 Dijital Kamera Sistemi) uygun toplama yazılımı (örneğin Metafluor) (Şekil 3A) kullanılarak mikroskop üzerine monte edilmiş. Görüntülü alana ikaz ışığı sınırlamak için aydınlatma ışık yolu diyafram kapatın. Koku uyarılmış kaydedilmesini içinaktivite, 4 Hz satın hızını ayarlamak ve CCD kamera dinamik aralığında floresans değerlerini elde etmek için pozlama süresini ayarlamak, ancak en az 12-bit dinamik çözünürlüklü, 1000 (keyfi adet), daha düşük değil. Pozlama süresi G-Camp photobleaching azaltmak için, mümkünse, 100 ms geçmemelidir. Kamera uzaysal çözünürlüğü izin veriyorsa, pozlama süresini azaltmak için (bir dijital piksel içine sağlıklı bir yer olacak çip kuyuların sayısı) binning artırabilir. Biz hazırlık 210×135 mikron karşılık 350×225 piksel (2×2 bir binning ile), görüntülerini elde. Bu ayarlar beyazlatma muhabiri sınırlandırarak iyi uzaysal ve zamansal çözünürlüğe sahip G-CAMP'ın glomerüler koku kaynaklı yanıtları yakalamak için optimal. Ölçüm parametreleri ayarlayın. Biz genellikle koku stimulasyonu genellikle satın alma döneminin başlangıcından sonra 4 saniye başlayan (çerçeve 15) ve kalıcı bir saniye (u, 10 saniye (yani 40 kare) için kayıtntil çerçeve 19). Bir sinek hazırlanması normalde sık photobleaching nedeniyle muhabiri floresan sinyali geri dönüşü olmayan bir düşüş sınırlı 25-30 farklı koku uyarılara ile test edilebilir. Inter-uyaran aralığı gözlenen tepki gücü ve photobleaching oranı bağlıdır. Duyusal uyum önlemek için inter-uyarıcı aralığının uygun uzunlukta deneme deneylerde pozitif kontrol koku (biliniyorsa) tekrarlanan sunumu ile yaklaşık belirlenebilir. Bu koku İçerme verilen bir dizi her ~ 10 uyaranlar sürekli canlılık ve hazırlık tutarlı bir yanıt doğrulama izin verebilirsiniz. 5.. Veri İşleme ve Analizi Veri ImageJ (Mac biophotonics plug-in ile kullanılarak işlenir www.macbiophotonics.ca ) ve aşağıdaki gibi Matlab ve Ar özel yazılmış programlar: Örnek hareket eserler için düzeltin:StackReg / TurboReg en "katı cisim" modunda (kullanarak bir hayvan hazırlama (örneğin 40 karelik her 30 ölçüm) karşılık gelen tüm görüntüleri hizalamak bigwww.epfl.ch / Thevenaz / stackreg ImageJ olarak). Bu adımda ölçümleri arasındaki içinde ve toplama çerçeve ile ilgili olarak etiketlenmiş nöronların pozisyonda kaymalar kaldırmak için gereklidir. Ancak, xy düzleminde vardiya kaldırmak mümkündür. Odak güçlü değişiklik olduğunda Veri atılmalıdır. Bireysel (40 kare) 10-ikinci ölçümler içine segment yığını. Eserler beyazlatma için Doğru: floresan ışığına maruz kalma, tek bir ölçüm sırasında 10 çürümeye floresan neden olur. Bazı durumlarda, bu veriler analiz önce bu bozunma düzeltmek için önemlidir. Her ölçüm için bir arka plan çerçevesi hesaplayabilirsiniz. Bu uyaranın başlangıcından (örneğin kare 6-14) önce birkaç kare ortalama olmalıdır. Bu backg tarafından her kare bölüngöreceli floresans değişiklikleri elde etmek çerçeve yuvarlak. G-CAMP etiketli alanı içindeki tüm piksellerin ortalama her kare için ortalama göreceli floresan değerini hesaplayın. Koku yanıt (20 kare bizim durumumuzda uyaranın başlangıcından sonra) zaman uyarıcı ve sıfır ağırlık önce kareye kadar güçlü ağırlık vererek, ortalama floresan eğriye çift üstel sığdır. Her pikselin göreceli floresans eğrisinden takılan eğri çıkarın. Ham verilerin yeniden elde etmek için arka plan çerçevesi tarafından düzeltilmiş çerçeveleri çarpın. Sinyali ölçüm ucunu (inhibitör ya da çok güçlü bir uyarıcı yanıtları uyarılmış durumunda örn) (Şekil 4) ile taban geri değilse düzeltme Bu tür bir yanıt dinamiği bir modifikasyonu yol açabilir. Ağartma eser düzeltme birçok durumda yararlı olmakla beraber, bir ağartıcı düzeltme uygulanması halinde, geçici parametreleri yorumlanması dikkatle yapılmalıdır. Floresans göreceli değişiklik (& De HesaplaLTA; F / F) (her ölçüm, her kare için F i-F 0) / F F 0 i th çerçevesi için i floresans değeri siluetlerindeki (5.3), ve F 0 * 100, ölçümü. Aktivite izleri (Şekil 5A) elde etmek için 10 piksel bir çapa sahip bir glomerulus (Şekil 3B) ilgi dairesel bir bölge içinde ortalama mesafe kadar taşınmış / F hesaplamak. Eğer istenirse, ImageJ (Şekil 5A) kullanılarak heatmaps içine bu izleri dönüşümü. Yanıt zirve sırasında ortalama mesafe kadar taşınmış / dört kare F stimülasyon öncesi ortalama mesafe kadar taşınmış / dört kare F çıkarılarak yanıt tepe genliği hesaplayın. Aynı prosedür mekansal tepkisi kalıpları (bakınız Şekil 3B) ve göstermek için (Şekil 5B bakınız) sinekler boyunca ilgi belirli bölgelerde tepkisi amplitüd ölçmek için hem kullanılır. Pik yanıt da uyaranın saat veya averagin sırasında eğrisinin altındaki alanda entegre ile belirlenebiliryanıtı, maksimum yaklaşık g çerçeveleri. 6. Temsilcisi Sonuçlar Biz OSNs 29,30 birkaç farklı popülasyonlar (aktif koku co-reseptör IR8a için organizatörü kontrolü altında G-28 CaMP1.6 ifade sineklerin propiyonik asit-uyarılmış yanıtları kaydetmek ve analiz etmek için yukarıdaki protokoller Şekil 3-5). % 1 propiyonik asit ile stimülasyonu G-Camp floresans artışlar ortaya çıkarır – hücre içi kalsiyum artışı gösteren – iki glomerüller, DC4 ve DP1l (Şekil 3B) innerve OSNs içinde. Line etkinliği izleri, heatmaps ve tepe yanıtları bir çubuk: Biz Şekil 5'te birden çok sinek veri temsil eden farklı yollar göstermek. Propiyonik asit-uyarılmış yanıtlar DC4 ve DP1l belirgin tepe genlikleri ve zamansal dinamiği var. Yanıtlar genellikle sağlam olmasına rağmen Ayrıca, bireysel hayvanlar arasındaki değişkenlik (o görmek glomerüller hem de görülebiliyorŞekil 5A in atmaps). Tepe yanıtları (Şekil 5B) Kantitasyonu hayvanlar üzerindeki farklı glomerüller ve farklı kokular arasında basit bir istatistik karşılaştırma sağlar. Ancak, koku ile uyarılan kalsiyum yanıtları düzgün olmayan zamansal dinamiği olabilir, ve tek bir değer ile büyüklüğü miktarının bu karmaşıklığı göz ardı edecektir. Şekil 1. Montaj bloğu şematik sinek tanıtılması ve yakın çekim (C) bir üst bakış (31 uyarlanmıştır) (A) önce ve sonra (B). Şekil 2. Deneysel set-up şematik. Şekil 3. Adım 2.8 (sol panel) ve ante ham floresan görüntü sonra sinek hazırlık (A) Üstten görünümnnal loblar G-CaMP1.6 (;: G-CaMP1.6: IR8a organizatörü UAS gal4 Genotip) ile etiketlenmiş. DC4 ve DP1l glomerül sırasıyla bunların morfoloji, boyutu ve konumu ile ayırt edilebilir ve kırmızı ve mavi ile işaretlenmiştir. Propionik asit (% 1 v / v) ile cevap (B) Renk kodlu görüntüsü. Görüntünün (aynı zamanda Şekil 5A bakınız) adım 5,6 açıklandığı gibi hesaplanır tepkisinin tepe mesafe kadar taşınmış / F karşılık gelir. Soldaki colorscale% mesafe kadar taşınmış / F değeri belirtir. Siyah daireler (bkz. Şekil 5) yanıtları ölçmek için kullanılan faiz bölgenin konumunu ve boyutunu gösterir. Şekil 4. Floresan muhabiri sinyal beyazlatma gideriliyor. Adım 5.3 'te tarif edildiği gibi ağartıcı düzeltme etkisi örnekleri. Sol panelde örnek veri tepkisinin şeklinde önemli bir değişiklik olmadan düzeltilebilir. Sağ panelde Örnek verileri ciddi etkiler edilirolasılıkla ağartıcı düzeltme tarafından ed sinyal düşüyor ve koku uyaran sona ermesinden sonra bazal korunduğundan. Şekil 5 (a) En:. Glomeruli DC4 (sol) ve DP1l (sağ) propionik asit (% 1 v / v) ile kalsiyum tepkilerin zamansal dinamiği. Siyah izleri sekiz hayvanlar arasında ilgi bölgesi (Şekil 3B bakınız) içinde ortalama mesafe kadar taşınmış / F medyan göstermektedir. Gri yüzey dağılımının birinci ve üçüncü kartiller arasındaki aralık gösterir. Ortanca ve çeyrek değerler Sunum ortalama ve standart hata daha değişkenliği ve gözlenen yanıtların dağılımı hakkında daha fazla bilgi sağlar. Yeşil ve kırmızı kutuları kare Şekil 3B gösterilir ve Şekil 5B sayısal tepe yanıtları hesaplamak için ortalama göstermektedir. Alt: heatmaps mesafe kadar taşınmış / F değerleri repr ile, ayrı satırlara tek tek tüm hayvanlar için yanıt verileri göstermekcolorscale (en sağda) tarafından esented. Yatay siyah çubuklar uyaranın zaman ve süresini belirtiniz. (B) DC4 ve DP1l glomerül için sekiz hayvanlar üzerinde propiyonik asit medyan tepe yanıtları. Hata çubukları dağılımının birinci ve üçüncü kartiller arasındaki aralık göstermektedir.