Abstract Many of the Drosophila receptors required for bitter, sugar and other tastes have been identified. However, the receptor required for the taste of acid has been elusive. In Drosophila , the major families of taste receptors, such as “Gustatory Receptors” and “Ionotropic Receptors” are unrelated to taste receptors in mammals. Previous work indicated that members of these major families do not appear to be broadly required acid sensors. Here, to identify the enigmatic acid taste receptor, we interrogated three genes encoding proteins distantly related the mammalian Otopertrin1 proton channel. We found that RNAi knockdown or mutation of Otopetrin-Like A ( OtopLA ) by CRISPR/Cas9, severely impairs the behavioral rejection of sugary foods laced with HCl or carboxylic acids. Mutation of OtopLA also greatly reduces acid-induced action potentials. We identified an isoform of OtopLA that was expressed in the proboscis and was sufficient to restore acid sensitivity to OtopLA mutant flies. OtopLA functioned in acid taste in a subset of bitter-activated gustatory receptor neurons that senses protons. This work highlights an unusual functional conservation of a receptor required for a taste modality in flies and mammals.

Abstract An individual’s decision to engage in courtship depends on external cues from potential mates and internal cues related to maturation, health, and experience. Hormones allow such information to be conveyed to distal tissues in a coordinated fashion. Here, we show Ecdysis-Triggering Hormone (ETH) is a regulator of male courtship in Drosophila melanogaster , and critical for mate choice and courtship inhibition after the completion of copulation. Preventing ETH release increases male-male courtship and decreases post-copulation courtship inhibition (PCCI). Such aberrant male courtship behavior in ETH-deficient males appears to be the consequence of inabilityto integrate pheromone cues into decision making. Silencing of ETH receptor (ETHR) in GR32A-expressing neurons leads to reduced ligand sensitivity and elevated male-male courtship. We find OR67D is critical for suppression of courtship after mating, and ETHR silencing in OR67D-expressing neurons, and GR32A-expressing neurons to a lesser degree, elevates post-copulation courtship. Finally, ETHR silencing in the corpus allatum increases post-copulation courtship; treatment of with juvenile hormone analog partially restores normal post-mating behavior. ETH, a stress-sensitive reproductive hormone, appears to coordinate multiple sensory modalities to guide Drosophila male courtship behaviors, especially after mating.

Mosquito-borne diseases affect hundreds of millions of people annually and disproportionately impact the developing world

Salt is a crucial for survival, while excessive NaCl can be detrimental. In the fruit fly, Drosophila melanogaster, an internal taste organ, the pharynx, is a critical gatekeeper impacting the decision to accept or reject a food. Currently, our understanding of the mechanism through which pharyngeal gustatory receptor neurons (GRNs) sense high salt are rudimentary. Here, we found that a member of the ionotropic receptor family, IR60b, is exclusively expressed in a pair of GRNs activated by high salt. Using a two-way choice assay (DrosoX) to measure ingestion, we demonstrate that IR60b and two coreceptors IR25a and IR76b, are required to prevent high salt consumption. Mutants lacking external taste organs but retaining the pharynx exhibit much higher salt avoidance than flies with all taste organs but missing the three IRs. Our findings highlight the critical role for IRs in a pair of pharyngeal GRNs to control ingestion of high salt.

The sense of taste is essential for survival, as it allows animals to distinguish between foods that are nutritious from those that are toxic. However, innate responses to different tastants can be modulated or even reversed under pathological conditions. Here, we examined whether and how the internal status of an animal impacts taste valence by using Drosophila models of hyperproliferation in the gut. In all three models where we expressed proliferation-inducing transgenes in intestinal stem cells (ISCs), hyperproliferation of ISCs caused a tumor-like phenotype in the gut. While tumor-bearing flies had no deficiency in overall food intake, strikingly, they exhibited an increased gustatory preference for aristolochic acid (ARI), which is a bitter and normally aversive plant-derived chemical. ARI had anti-tumor effects in all three of our gut hyperproliferation models. For other aversive chemicals we tested that are bitter but do not have anti-tumor effects, gut tumors did not affect avoidance behaviors. We demonstrated that bitter-sensing gustatory receptor neurons (GRNs) in tumor-bearing flies respond normally to ARI. Therefore, the internal pathology of gut hyperproliferation affects neural circuits that determine taste valence postsynaptic to GRNs rather than altering taste identity by GRNs. Overall, our data suggest that increased consumption of ARI may represent an attempt at self-medication. Finally, although ARI's potential use as a chemotherapeutic agent is limited by its known toxicity in the liver and kidney, our findings suggest that tumor-bearing flies might be a useful animal model to screen for novel anti-tumor drugs.