ذبابة الفاكهة مراقب النشاط (DAM): طريقة لقياس النشاط الحركي للذباب

- يحمل جهاز مراقبة نشاط ذبابة الفاكهة ، أو DAM ، أنابيب نشاط مركزية مجهزة بطعام الذباب في أحد طرفيه ونفاذية الهواء أقرب من الطرف الآخر. يستوعب هذا الإعداد الذباب الفردي أثناء التجارب التي تستمر عدة أيام أو حتى أسابيع.

ضع DAM في بيئة خاضعة للرقابة مثل الحاضنة مع درجة حرارة ورطوبة ودورة إضاءة محددة. قم بإجراء التجربة في غرفة مظلمة ، وإذا لزم الأمر ، استخدم مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء للتعامل مع الجهاز ، والذي على عكس الضوء الساطع ، لا يؤثر على نظام الساعة البيولوجية للذبابة.

لتسجيل النشاط الحركي ، قم بتوصيل الجهاز بنظام كمبيوتر يخزن القراءات من كاشفات DAM. تكتشف إلكترونيات DAM باستمرار سلامة شعاع الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من خلال نقطة منتصف كل أنبوب وتقوم بتحميل البيانات بشكل دوري إلى نظام الكمبيوتر.

عندما تمشي الذبابة ذهابا وإيابا داخل الأنبوب ، فإنها تعبر شعاع الأشعة تحت الحمراء. يتم حساب هذه الانقطاعات بواسطة DAM بمرور الوقت لكل أنبوب وتعمل كمقياس لنشاط الذبابة.

في البروتوكول التالي ، سنستخدم نظام DAM لدراسة إيقاعات الساعة البيولوجية لدى ذبابة الفاكهة الذكور البالغين.

- قبل تحميل الذباب في أنابيب النشاط ، قم بتشغيل الحاضنات التي سيتم استخدامها لإيواء أجهزة مراقبة النشاط. اضبط درجة الحرارة باستخدام أدوات التحكم في الحاضنة واضبط نظام الضوء / الظلام باستخدام وحدة التحكم في ضوء نظام DAM أو نظام التحكم في الإضاءة الخاص بالحاضنة ، وفقا للتصميم التجريبي المطلوب.

بعد ذلك ، قم بتخدير الذباب بثاني أكسيد الكربون. ثم ، باستخدام فرشاة رسم دقيقة ، انقل ذبابة واحدة برفق إلى أنبوب نشاط. أمسك منتصف قطعة واحدة من الخيوط يبلغ طولها حوالي نصف بوصة بملقط رفيع وأدخل الخيط في الطرف غير الغذائي لأنبوب النشاط لسد الفتحة ومنع الذبابة من الهروب أثناء التجربة ، مع السماح في نفس الوقت بتدفق الهواء إلى الأنبوب.

احتفظ بالأنبوب على جانبه حتى تستيقظ الذبابة لمنع الذبابة من الالتصاق بالطعام. أدخل الأنابيب في أجهزة مراقبة النشاط. مع الطراز الأحدث والأكثر إحكاما لشاشات TriKinetics ، من الضروري تثبيت الأنابيب في مكانها باستخدام أربطة مطاطية للتأكد من أن شعاع الأشعة تحت الحمراء يمر بالأنبوب في الموضع المركزي.

أخيرا ، ضع شاشات النشاط في الحاضنات وقم بتوصيلها بنظام جمع البيانات عبر أسلاك الهاتف. تحقق ، باستخدام برنامج جمع نظام DAM ، من أن جميع الشاشات موصولة بشكل صحيح ، وأن البيانات يتم جمعها من كل منها.

الآن بعد أن تم تحميل الذباب في أنابيب النشاط وأصبح نظام مراقبة النشاط الحركي جاهزا ، يمكن الآن تسجيل البيانات. تتم مزامنة الذباب وتثبيته عن طريق تعريضه للضوء / الظلام المطلوب ، أو LD ، ونظام درجة الحرارة لمدة يومين إلى خمسة أيام كاملة. حالة الاحتجاز الأكثر استخداما هي دورة الضوء / الظلام لمدة 12 ساعة من الضوء / 12 ساعة الظلام عند 25 درجة مئوية.

لدراسة إيقاعات الساعة البيولوجية بالنسبة لهذا البروتوكول ، يتم تعريف الوقت الذي تضيء فيه الأضواء في الحاضنة على أنه وقت zeitgeber 0 وجميع الأوقات الأخرى مرتبطة بهذه القيمة. في ظل الظروف القياسية 12:12 LD ، ذبابة الفاكهة السوداء من النوع البري عادة ما تظهر نوبتين من النشاط. أحدهما يتمحور حول ZT0 ، يسمى ذروة الصباح ، والآخر حول ZT12 ، يسمى ذروة المساء.

يتم قياس إيقاعات النشاط الحركي الحر في ظل ظروف ظلام ودرجة حرارة ثابتة بعد فترة الاحتجاز. يمكن تغيير إعداد دورة الضوء في أي وقت في المرحلة المظلمة في اليوم الأخير من LD ، بحيث يمثل اليوم التالي من التجربة اليوم الأول من DD. سبعة أيام من جمع بيانات DD كافية لحساب الفترة اليومية وسعة أو قوة إيقاع الذباب.

بشكل عام ، يعد حجم عينة لا يقل عن 16 ذبابة ضروريا للحصول على فترات تشغيل حرة موثوقة لنمط وراثي معين. في ختام التجربة ، يتم تنزيل البيانات الثنائية الأولية التي تم جمعها باستخدام برنامج نظام DAM على جهاز تخزين بيانات محمول ، على سبيل المثال ، مفتاح USB.

تتم معالجة البيانات الثنائية الأولية باستخدام DAM Filescan102X ، ويتم تلخيصها في صناديق مدتها 15 و 30 دقيقة عند تحليل معلمات الساعة البيولوجية ، أو صناديق من 1 إلى 5 دقائق عند تحليل معلمات النوم / الراحة. حاليا ، خمس دقائق متجاورة من الخمول هي التعريف القياسي للنوم / الراحة في ذبابة الفاكهة.