حددنا مؤخرا رواية إخراج Drosophila circadian ، إيقاع تفضيل درجة الحرارة (TPR) ، حيث ترتفع درجة الحرارة المفضلة في الذباب خلال النهار وتنخفض أثناء الليل. وينظم TPR بشكل مستقل عن آخر الناتج circadian، النشاط الحركي. هنا نحن نصف تصميم وتحليل TPR في Drosophila.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصميم وتحليل سلوك تفضيل درجة الحرارة وإيقاعها Circadian في Drosophila
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
الساعة circadian ينظم العديد من جوانب الحياة، بما في ذلك النوم، والنشاط الحركي، ودرجة حرارة الجسم (BTR)إيقاعات 1،2. حددنا مؤخرا رواية Drosophila circadian الناتج ، ودعا إيقاع تفضيل درجة الحرارة (TPR) ، الذي ترتفع درجة الحرارة المفضلة في الذباب خلال النهار وتنخفض خلال الليل 3. والمثير للدهشة، يتم التحكم في TPR والنشاط الحركي من خلال الخلايا العصبية circadian متميزة3. Drosophila النشاط الحركي هو نتاج سلوكي circadian معروفة وقدمت مساهمات قوية لاكتشاف العديد من الجينات على مدار الساعة circadian الثدييات المحفوظة وآليات4. ولذلك، فإن فهم TPR يؤدي إلى تحديد آليات circadian الجزيئية والخلوية غير معروفة حتى الآن. هنا، نقوم بوصف كيفية إجراء وتحليل المقايسة TPR. هذه التقنية لا تسمح فقط لتشريح الآليات الجزيئية والعصبية من TPR، ولكن أيضا يوفر رؤى جديدة في الآليات الأساسية لوظائف الدماغ التي تدمج إشارات بيئية مختلفة وتنظيم السلوكيات الحيوانية. وعلاوة على ذلك، تشير بياناتنا المنشورة مؤخرا إلى أن ذبابة TPR تشترك في ميزات مع الثدييات BTR3. الدروزوفيلا هي ectotherms ، حيث يتم تنظيم درجة حرارة الجسم عادة سلوكيا. لذلك ، TPR هي استراتيجية تستخدم لتوليد درجة حرارة الجسم الإيقاعي في هذه الذباب5-8. ونحن نعتقد أن المزيد من الاستكشاف من Drosophila TPR سوف تسهل توصيف الآليات الكامنة وراء التحكم في درجة حرارة الجسم في الحيوانات.
المقدمة
درجة الحرارة هي إشارة بيئية في كل مكان. الحيوانات تظهر مجموعة متنوعة من السلوكيات من أجل تجنب درجات الحرارة الضارة والبحث عن تلك مريحة. Drosophila يحمل سلوك تفضيل درجة الحرارةقوية 6,7. عندما يتم تحرير الذباب في درجة حرارة الانحدار من 18-32 درجة مئوية، والذباب تجنب كل من درجات الحرارة الدافئة والباردة وأخيرا اختيار درجة حرارة مفضلة من 25 درجة مئوية في الصباح3. أجهزة استشعار درجة الحرارة الدافئة هي مجموعة من الخلايا العصبية الحرارية الحسية، والخلايا العصبية AC، والتي تعبر عن Drosophila مستقبلات عابرة المحتملة (TPR) قناة، TRPA16،9. وتقع أجهزة استشعار درجة الحرارة الباردة في شرائح الهوائي الثالث، حيث أن تأليه شرائح الهوائ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. إعداد الذباب
- تجارب الظلام الفاتح (LD)
- رفع الذباب في الحاضنات (25 درجة مئوية/40-60٪ الرطوبة النسبية (RH)) تحت ضوء 12 ساعة / الظلام 12 ساعة (LD) دورات. شدة الضوء من الحاضنات هو ~ 500-1000 لوكس.
- حاضنتان ضروريتان لإكمال فحوصات السلوك على مدار 24 ساعة. يجب أن يكون لكل من الحاضنات ضوء قابل للبرمجة مع وظائف ON OFF. وينبغي أن يكون لها أيضا الأبواب الصلبة التي لا نفاذية للضوء(أي لا الزجاج أو زجاج شبكي).
ملاحظة: يجب تعيين حاضنة واحدة حاضنة "نهارية" وتعيينها إلى دورة LD من ضوء 12 ساعة و 12 ساعة مظلمة. وينبغي تعيين الحاضنة الثانية حاضنة "ليلية" وتعيينها إلى عكس الحاضنة الأولى مع حلول الظلام 12 ساعة يليها ضوء 12 ساعة. ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
يظهر مثال على إيقاع تفضيل درجة الحرارة في الشكل 5. إذا تم إجراء السلوك بنجاح ، يجب أن يحمل الذباب TPR حيث يفضل درجة حرارة منخفضة في الصباح ودرجة حرارة أعلى في المساء. وينبغي ملاحظة ~ 1-1.5 درجة مئوية خلال النهار في تفضيل درجة الحرارة خلال النهار، بغض النظر عن الخلفية الوراثية، حيث أظهرنا أن ث1118، yw وكانتون S الذباب يحمل تفضيل درجة حرارة مماثلة خلال النهار3.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
هنا، نوضح تفاصيل الجهاز السلوكي تفضيل درجة الحرارة وتحليل سلوك TPR. Drosophila المعرض ملامح بارزة وقوية وقابلة للاستنساخ من TPR التي تسيطر عليها على مدار الساعة. ومع ذلك ، تشير بياناتنا إلى أن هناك عاملين على الأقل ، الضوء المحيط والعمر ، يزعجان بشكل كبير الأنماط الظاهرية السلوكية ل TPR.
نلاحظ أن الضوء يؤثر بشكل كبير على تفضيل درجة الحرارة في Drosophila. وهو يتسق مع حقيقة أن الذباب ث1118 أبقى في LD تفضل درجات حرارة أعلى خلال النهار من تلك التي تبقى في DD،.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
لا يوجد شيء للكشف عنه.
شكر وتقدير
نحن ممتنون للدكتورين أرافينتهان صامويل ومارك غيرشو اللذين ساعدا في تطوير النسخة الأولية من الجهاز السلوكي وماثيو باتي الذي قام بتعديل الجهاز السلوكي. وقد دعم هذا البحث من قبل الأمين غرانت من مستشفى سينسيناتي للأطفال، JST/PRESTO، مارس من الدايمات والمعاهد الوطنية للصحة R01 GM107582 إلى F.N.H.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| برايت لاب جونيور Safelight | Amazon | #B00013J8UY | الضوء الأحمر للغرف المظلمة |
| منتجات Rain X | SOPUS | طارد للماء: ضع غطاء زجاج شبكي | |
| C-Clamp | Home Depot | ||
| درجة الحرارة / مقياس الرطوبة | فيشر | 15-077-963 | |
| أجهزة Peltier | TE Technology، Inc. | HP-127-1.4-1.15-71P | |
| ميزان حرارة | فلوك | فلوك 52II | |
| مقعد أعلى تحكم | فرن صناعات | 5R6-570-15R و 5R6-570-24R | |
| مسبار مستشعر درجة الحرارة | صناعات الفرن | TR67-32 | |
| عام 480 وات ATX مزود | نظام تبريد الكمبيوتر | ||
| MCR220-QP-RES مزدوج 120 مم المبرد مع خزان | نظام تبريد الكمبيوتر | Swiftech | |
| MCP350 مضخة تيار مستمر 12 فولت في الخط | تبريد الكمبيوتر | Swiftech | |
| MCW50 بطاقة رسومات مبرد سائل | تبريد الكمبيوتر | Swiftech | |
| مروحة Scythe Kaze-Jyuni SY1225SL12SH | نظام تبريد الكمبيوتر | Crazy |
المراجع
- Krauchi, K. The thermophysiological cascade leading to sleep initiation in relation to phase of entrainment. Sleep Med. Rev. 11, 439-451 (2007).
- Krauchi, K. The human sleep-wake cycle reconsidered from a thermoregulatory point of view. <....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
