وقد برزت ذبابة الفاكهة كنظام نموذج كبير للتشريح الأسس الخلوية والجزيئية من الاستجابات السلوكية للكحول. هنا نقدم بروتوكول لجمع البيانات حساسية الكحول في سياق الإيقاعية التي يمكن تطبيقها بسهولة على التجارب الأخرى ومناسبة تماما للبحوث الجامعية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
وقد برزت ذبابة الفاكهة كنظام نموذج كبير للتشريح الأسس الخلوية والجزيئية من الاستجابات السلوكية للكحول. هنا نقدم بروتوكول لجمع البيانات حساسية الكحول في سياق الإيقاعية التي يمكن تطبيقها بسهولة على التجارب الأخرى ومناسبة تماما للبحوث الجامعية.
ذبابة الفاكهة (ذبابة الفاكهة السوداء البطن) هي نموذج أنشئت لكلا البحوث الكحول والبيولوجيا الإيقاعية. في الآونة الأخيرة، وأظهرت لنا أن الساعة الإيقاعية ينظم حساسية الكحول، ولكن ليس تشكيل التسامح. هنا، نحن تصف بروتوكول لدينا في التفاصيل. يدار الكحول لالذباب باستخدام FlyBar. في هذا الإعداد، يتم خلط بخار الكحول المشبعة بالهواء مرطب في مجموعة النسب، وتدار على الذباب في أربعة أنابيب في وقت واحد. وتربى الذباب في ظل ظروف موحدة من أجل تقليل التباين بين مكررات. وتستخدم الذباب القديمة لمدة ثلاثة أيام من المورثات أو العلاجات المختلفة للتجارب، ويفضل عن طريق مطابقة الذباب من وجهتي نظر مختلفتين الوقت (على سبيل المثال، CT 5 و CT 17) إجراء مقارنات مباشرة ممكن. أثناء التجربة، ويتعرض الذباب لمدة 1 ساعة إلى نسبة محددة سلفا من بخار الكحول وعدد من الذباب الذي يحمل فقدان المنعكس التقويمي (LoRR) أو الحوار الاقتصادي الاستراتيجيتحسب أوجه كل 5 دقائق. ويمكن تحليل البيانات باستخدام ثلاثة أساليب إحصائية مختلفة. الأول هو لتحديد الوقت الذي 50٪ من الذباب فقدوا المنعكس المقوم واستخدام تحليل التباين (ANOVA) لتحديد ما إذا كانت توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين نقاط الوقت. والثاني هو لتحديد النسبة المئوية التي تظهر الذباب LoRR بعد عدد معين من الدقائق، يعقبه تحليل ANOVA. الأسلوب الأخير هو تحليل كامل سلسلة مرات باستخدام الإحصاءات متعدد المتغيرات. ويمكن أيضا أن تستخدم بروتوكول للتجارب غير الإيقاعية أو المقارنات بين الأنماط الجينية.
ذبابة الفاكهة السوداء البطن إظهار الاستجابات السلوكية للكحول ثنائي الطور (1) التي هي مماثلة لاستجابات الإنسان لهذا الدواء 2،3. عند التعرض الأولي لتركيزات منخفضة من الكحول، والذباب المعرض زيادة النشاط الحركي، والاستعاضة عن نقص في التنسيق الحركي، وفقدان السيطرة الوضعي والمقوم ردود الفعل (فقدان المنعكس التقويمي: LoRR)، والتخدير (الانعدام التام للنشاط الحركي في استجابة إلى التحفيز الميكانيكي) عن التعرض للكحول يتقدم 4-9. الساعة الإيقاعية الذاتية هو المغير قوية من حساسية الكحول وسمية كما لوحظ في الفئران 10،11، 12 الفئران، والبشر 13. وقد أظهرت التطورات الحديثة في مجال البحوث ذبابة الفاكهة على مدار الساعة الإيقاعية ينظم حساسية الكحول الحاد ولكن ليس الكحول التسامح 1. النهج الجينية القوية المتاحة في ذبابة الفاكهة من خلال دراسات متحولة والتلاعب المعدلة وراثيا من المكانيةوالزمانية التعبير الجيني توفير نظام يسمح التقدم السريع في تحديد الآليات الخلوية والجزيئية الكامنة لسلوكيات معقدة. استخدام ذبابة الفاكهة كأداة التحقيق سمحت بإحراز تقدم ملموس في فهم بيولوجيا الأعصاب الكحول التي يمكن أن تترجم بسرعة إلى الثدييات 14-16. من أجل تسهيل فهم الآليات الجزيئية التي من خلالها الساعة اليومية ينظم حساسية الكحول وبشكل موحد لقياس الاستجابات السلوكية عبر نقاط زمنية الإيقاعية، بروتوكول إدارة الكحول مناسبة للاستخدام في ظروف الإضاءة الخافتة الحمراء هو مطلوب. لذبابة الفاكهة، يمكن أن تدار من خلال مكملات غذائية الكحول التعرض المزمن أو موثوق من خلال ادارتها الكحول في شكل بخار عن التعرض الحاد. هنا، نحن تصف بروتوكول الإدارة الكحول مناسبة لتقييم تعديل الساعة البيولوجية للتخفيف من بين المنعكس التقويمي (LoRR) 1 وكذلكالتخدير.
ومجرور الذباب مع 12 ساعة: 12 ساعة دورات LD عند درجة حرارة ثابتة، ثم نقل إلى نظام الضوء الخاضعة للرقابة ل2-5 أيام اعتمادا على مسألة تجريبية. ويتعرض الذباب لبخار الإيثانول في جهاز يعرف باسم FlyBar. في هذا الجهاز، وفقاعات كميات محددة من الهواء من خلال الماء والكحول؛ الأبخرة ثم يتم خلط وجهت إلى السكن قارورة الذباب. كل 5 دقائق الذباب وسجل للالرقم الذي فشل لعرض المقوم ردود الفعل أو أصبحت مخدرا. وتحسب النسب المئوية لLoRR كل نقطة زمنية ومقارنة بين نقاط الوقت الإيقاعية أو بين سلالات الذباب. بساطة وموثوقية التسليم الكحول باستخدام الكحول تسليم FlyBar جنبا إلى جنب مع خيارات التحليل السلوكي يوفر فائدة كبيرة للتجارب التي أجريت في ظل ظروف الإيقاعية الظلام.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. جمعية FlyBar
والأساس المنطقي لمحة عامة: تم تصميم نظام لإدارة النسب المئوية للرقابة من بخار الكحول لالذباب. ملاحظة: يقدم الشكل 1 لمحة التخطيطي للFlyBar انشاء كما هو موضح أدناه في ثلاث مراحل (التجمع من تدفق الهواء، وانشاء من الكحول وزجاجات المياه، وتجميع قوارير الملاحظة). باختصار، يتم تقسيم تدفق الهواء ثابتة إلى قسمين الكسور التي انفجر من خلال الماء والكحول، على التوالي، مختلطة، وتدار إلى 4 قوارير المراقبة.
2. إعداد حيوانات التجارب
والأساس المنطقي لمحة عامة: سوف ثقافة السليم والسكن من الذباب تقليل التباين في البيانات. ويتحقق ذلك من خلال توحيد وتقليل الإجهاد التي يعاني منها الذباب. لهذا السبب، يتم استخدام أي تخدير (CO 2 أو البدائل) الدورينانوغرام أي من الخطوات التالية للبروتوكول. وعلاوة على ذلك، ينبغي أن يكون الذباب سن المتطابقة عبر التجارب والنقاط الزمنية لتقليل التباين كما هو المعيار لتحليلات السلوكية الأخرى بما في ذلك التعلم والذاكرة تجارب 17.
ضوء مختلفة: الظروف المظلمة يمكن استخدامها لتحقيق وظيفة من الساعة اليومية في الاستجابة السلوكية للإيثانول. لتحديد ما إذا كان وجود إيقاع نهاري، والتجارب لا يمكن أن يؤديها في إطار دورة LD محددة لقياس الأداء في Zeitgeber محددة تايمز (ZT). ZT 0 يمثل الفجر ويعرف بأنه الوقت من الأضواء على إطار دورات دينار، في حين ZT 12 هو يتم تشغيل الأضواء إجازة مع دورة LD 00:12 ساعة. في ظل ظروف ثابتة، في الوقت الإيقاعية (CT) يقيس الوقت للحيوان في غياب إشارات البيئية، أي الوقت خالية من التشغيل، ويرتبط دورة LD entrainment الفكرة السابقة. في البرية من نوع ذبابة الفاكهة، CT يعكس ZT السابق لأول عدة ايامق في ظروف ثابتة على اعتبار أن المرحلة الإيقاعية خالية من تشغيل والإيقاعات هي ~ 24 ساعة. لقياس تعديل الساعة البيولوجية والقضاء على آثار حادة على ضوء السلوك، ومجرور الذباب إلى الضوء: دورات الظلام ثم نقل إلى الظروف المظلمة ثابت (DD) قبل التجارب. وتجرى التجارب الإيقاعية في اليوم الثاني من DD لقياس الأداء في الساعة البيولوجية محددة تايمز (CT).
في ذبابة الفاكهة، وعلى ضوء مستمر (LL) ظروف تؤدي إلى خلل الساعة البيولوجية مع التذبذبات الجزيئية قلل أو إلغاؤها من جينات الساعة البيولوجية الأساسية وتعطيل ايقاعات كل يوم السلوكية كما يتضح من النشاط الحركي عدم اتساق نبضات القلب 18-21 والذاكرة قصيرة الأجل عدم اتساق نبضات القلب 17. هو الأمثل بروتوكول للدراسات الإيقاعية ويمكن تبسيط لتجارب أخرى. وتجرى جميع التجارب الإيقاعية باستخدام ضوء خافت الحمراء (الضوء الأحمر المحيطة النفقات العامة <1 لوكس على مقاعد البدلاء أعلى؛ أضواء حمراء صغيرة تستخدم في 12 بوصة من أنابيب~ 1 ضوء لوكس).
3. الملاحظات السلوكية
والأساس المنطقي لمحة عامة: تم تحسين بروتوكول الإدارة الكحول التالية للملاحظات تحت خافت حالة الضوء الأحمر. وLoRR اثنين من التدابير السلوكية والتخدير تمثل نقطتين متميزة من ذبابة السكر. LoRR يمثل نقطة متأخرا من السكر تتضمن خسارة سو المحركات والتحكم الوضعي، في حين أن التدابير التخدير نقطة نهاية في وقت متأخر جدا من التسمم. راثى أو تعديل الساعة البيولوجية قد تؤثر على اثنين من هذه التدابير بشكل مختلف؛ وبالتالي قد يرغب احدة لفحص كليهما. باختصار، يتم تحميل الذباب في قارورة، وسجل عدد من الذباب عرض LoRR أو تخدير كل 5 دقائق خلال التعرض بخار الكحول، وعدد من الذباب تحسب في نهاية التجربة.
بالإضافة إلى ذلك، هذا الإجراء يمكن أن تستخدم أيضا لقياس التخدير من الذباب، وهو ما يمثل نقطة النهاية سلوكية مختلفة. بينما خسر الذباب مخدرا العاكسة حقهم، التخدير يتطلب مزيدا من التعرض للكحول. سلوكيا، ويمكن وصف التخدير بسبب عدم كاملة من النشاط الحركي واضح مع الذباب المتبقية بلا حراك في القارورة التالية الصنبور شركة أأ إلى القارورة. لتخدير، عد عدد من الذباب الذي يبقى بلا حراك مع عدم وجود الساق يلوح بعد تسليم حنفية شركة من القارورة. بالإضافة إلى ذلك، القارورة ويمكن إرجاع جانب إلى آخر لتحديد ما إذا كان الذباب الفردية ما زالت تحتفظ العاكسة الاستيلاء بهم.
4. تحليل البيانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تعديل الساعة البيولوجية من الكحول الحساسية باستخدام LoRR 50٪ كعلامة.
ويرد مثال ممثل تظهر في التشكيل الإيقاعية حساسية الكحول أثناء النهار في الشكل 2. تم قياس LoRR في ست نقاط وقت خلال اليوم الثاني 2 من DD-S في كانتون وتم تحديد 50٪ LoRR عن كل نقطة زمنية. وأظهر تحليل تأثير كبير من الوقت من اليوم (ANOVA: F = 7.39 5،45، ف <0.001، N = 6-10 في الوقت نقطة). أظهر اختبار LS...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تكاليف تعاطي الكحول والإدمان على الكحول بالنسبة للمجتمع هائلة، سواء من حيث التكاليف البشرية والاقتصادية 30،31 29. ذبابة الفاكهة كنموذج يوفر نظام سريع وتنوعا لدراسة الاستجابات السلوكية بسرعة من عدد كبير من الأفراد وعلى هذا النحو وقد استخدم على نطاق واسع على حد سواء الكحول 5،7،32-34 والبحوث الإيقاعية 35-37.
هنا، وصفنا بروتوكول اضحة لإدارة رقابة من بخار الكحول لالذباب الكبار...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.
وقدمت التمويل لهذا البحث من قبل برنامج جائزة في علم الأعصاب من ولاية فلوريدا كلية الطب بجامعة وبدعم من وزارة العلوم البيولوجية في الاتحاد السوفيتي السابق. تم توفير التمويل الإضافي من قبل غرانت في والمعونة من صندوق أبحاث الكحول المشروبات المصنعة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكحول 190 دليل | على مختلف | ||
| مهوية | متجر | المحلي نحن نستخدم Whisper 60 | |
| سيليكون أنابيب 1/8 " | VWR | 408060-0030 | |
| 120 درجة ؛ Y-connector | VWR | 82017-256 | |
| فصل سريع | VWR | 46600-048 | |
| مشابك الأنبوب البلاستيكي منتجات | Bell-art | 132250000 | إما هذا أو التالي |
| منظم الهواء المصغر | McMaster-Carr | 8727K11 | إما هذا أو سابق |
| قوس تركيب منظم الهواء المصغر | McMaster-Carr | 9891K66 | |
| جيلمونت مقاس 12 مقياس التدفق | VWR | 29895-242 | |
| مقاطع الأدوات | McMaster-Carr | 1722A43 | لعقد عدادات التدفق |
| قارورة | VWR | 89092-722 | |
| سدادة مطاطية مع فتحتين | VWR | 59585-186 | يناسب قوارير |
| 5 مم أنابيب زجاجية Pyrex | Trikinetics | PGT5x65 | يناسب بشكل أفضل في |
| شريط التفلون | لاجهزة الكمبيوتر | لتحقيق ملاءمة مريحة في السدادات إذا لزم الأمر | |
| سدادة مطاطية بفتحتين | VWR | 59582-122 | يناسب زجاجاتنا |
| ماصات زجاجية يمكن التخلص منها | VWR | 53283-768 | قطع حسب الطول والانحناء عن طريق التسخين |
| نايلون ناعم جدا المعاوضة | VWR | مختلف | |
| 15 واط | لمبات لاجهزة الكمبيوتر ضوء | أحمر | |
| علويمرشحات الضوء الأحمر الآمن للصور | الفوتوغرافية الضوء الأحمر العلوي | ||
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.