DNA methyltransferases (Dnmts) - epigenetic writers catalyzing the transfer of methyl-groups to cytosine - regulate stimulus-specific olfactory long-term memory (LTM) formation and extinction in honeybees. The physiological relevance of their function in neural networks, however, remains unknown. Here, we investigated how Dnmts impact neuroplasticity in the bees′ primary olfactory center, the antennal lobe (AL) an equivalent of the olfactory bulb of vertebrates. The AL is crucial for odor discrimination, an indispensable process in stimulus-specific LTM. Using pharmacological inhibition, we show that Dnmts promote fast odor pattern separation in trained bees. We show Dnmt activity during memory formation increases both the number of responding glomeruli and the response magnitude to a novel odor. These data suggest that Dnmts are necessary for a form of homoeostatic network control which might involve inhibitory interneurons in the AL network and demonstrate that Dnmts influence neural network properties during memory formation in vivo.

Odors elicit complex patterns of activated olfactory sensory neurons. Knowing the complete olfactome, i.e. responses in all sensory neurons for all odorants, is desirable to understand olfactory coding. The DoOR project combines all available Drosophila odorant response data into a single consensus response matrix. Since its first release many studies were published: receptors were deorphanized and several response profiles were expanded. In this study, we add to the odor-response profiles for four odorant receptors (Or10a, Or42b, Or47b, Or56a). We deorphanize Or69a, showing a broad response spectrum with the best ligands including 3-hydroxyhexanoate, alpha-terpineol, 3-octanol and linalool. We include these datasets into DoOR, and provide a comprehensive update of both code and data. The DoOR project has a web interface for quick queries (http://neuro.uni.kn/DoOR), and a downloadable, open source toolbox written in R, including all processed and original datasets. DoOR now gives reliable odorant-responses for nearly all Drosophila olfactory responding units, listing 693 odorants, for a total of 7381 data points.

The general architecture of the olfactory system is highly conserved from insects to humans, but neuroanatomical and physiological differences can be observed across species. The American cockroach, inhabiting dark shelters with a rather stable olfactory landscape, is equipped with long antennae used for sampling the surrounding air-space for orientation and navigation. The antennae's exceptional length provides a wide spatial working range for odour detection; however, it is still largely unknown whether and how this is also used for mapping the structure of the olfactory environment. By selective labelling antennal lobe projection neurons with a calcium sensitive dye, we investigated the logic of olfactory coding in this hemimetabolous insect. We show that odour responses are stimulus-specific and concentration-dependent, and that structurally related odorants evoke physiologically similar responses. By using spatially confined stimuli, we show that proximal stimulations induce stronger and faster responses than distal ones. Spatially confined stimuli of the female pheromone periplanone-B activate sub-region of the male macroglomerulus. Thus, we report that the combinatorial logic of odour coding deduced from holometabolous insects applies also to this hemimetabolous species. Furthermore, a fast decrease in sensitivity along the antenna, not supported by a proportionate decrease in sensillar density, suggests a neural architecture that strongly emphasizes neuronal inputs from the proximal portion of the antenna.