تصميم وتحليل سلوك تفضيل درجة الحرارة وإيقاعها Circadian في Drosophila

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد تفضيل درجة حرارة ذبابة الفاكهة. يتم تحقيق ذلك عن طريق تحضير الذباب والجهاز أولا ، والذي يتم تجميعه حول قاعدة ألومنيوم يتم التحكم في درجة حرارتها. بمجرد تحديد درجات الحرارة في الجهاز ، يتم تحميل مجموعة من الذباب وبعد نصف ساعة يتم تسجيل تفضيل درجة حرارتهم.

في النهاية ، يمكن استخدام الاختبار مع مجموعة كبيرة ومتنوعة من الظروف التجريبية. على سبيل المثال ، إيقاعات الساعة البيولوجية لتفضيل درجة الحرارة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في حقل الإيقاعات المستهدفة.

نظرا لأن هذه الإيقاعات المستهدفة لتفضيل درجة الحرارة يتم التحكم فيها بواسطة آليات مختلفة عن تلك الخاصة بنشاط القاطرة ، فإن مقايسة السلوك هذه ستؤدي إلى تحديد الآليات الجزيئية والخلوية الجديدة التي لم يتم تحديدها مسبقا باستخدام مناهج نشاط القاطرة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة أيضا في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال علم الأعصاب الحسي ، مثل درجة الحرارة والإحساس بالألم. نظرا لأن هذه المقايسات السلوكية لدرجة الحرارة قوية جدا ، فإن هذا الاختبار سيسمح لنا بتعيين الدائرة العصبية من اكتشاف درجة الحرارة إلى المعالجة ، مما سيسمح لنا بمزيد من التبصر في التكامل الحسي.

ارفع الذباب في حاضنات رطبة بدورة داكنة فاتحة 1212. يتطلب هذا البروتوكول حاضنتين من هذا القبيل تم تعيينهما على جداول زمنية متعاكسة. يجب أن تكون الحاضنة الليلية مظلمة خلال ساعات العمل العادية.

عند الوصول إلى حاضنة خلال دورتها الليلية ، استخدم الضوء الأحمر لإضاءة الحاضنة. اجمع مجموعات من 20 إلى 30 ذبابا حديثا من كلا الجنسين وبأي نسبة ، واحتفظ بها في حاضنتها لمدة يومين إلى ثلاثة أيام قبل تشغيلها في الفحص. مطلوب خمس مجموعات على الأقل لكل حالة تم اختبارها.

لبناء غرفة اختبار تفضيل درجة الحرارة ، يجب تصميم غطاء زجاجي ليناسب صفيحة الألمنيوم أسفل اللوحة. ضع أربعة أجهزة بلتيير. يجب توصيل كل جهاز من أجهزة peltier بأجهزة التحكم في درجة الحرارة التي يمكن أن تولد درجات حرارة باردة أو ساخنة لمنع ارتفاع درجة حرارة القذائف.

يتم توصيل نظام تبريد الكمبيوتر بأنابيب المياه ومراوح تبريد الهواء وإمدادات الطاقة لمراقبة درجات الحرارة على لوح الألمنيوم. يتم تضمين مجسات درجة الحرارة في حافة لوحة الألومنيوم ويتم توصيلها بأجهزة التحكم في درجة الحرارة. اضبط الجانبين البارد والساخن من اللوحة على 12 و 36 درجة مئوية على التوالي في الغطاء.

قم بتوصيل ستة مجسات درجة حرارة في مواضع مختلفة داخل أحد الممرات. ضع الجهاز في غرفة يتم التحكم فيها بيئيا عند 25 درجة مئوية ورطوبة نسبية تتراوح بين 65 و 75٪. تأكد من مراقبة هذه الحالات.

يجب أن تتمتع الغرفة بتحكم في الضوء ودوران هواء جيد لمنع أي هواء مدور من زعزعة استقرار درجة الحرارة. التدرج يحمي منطقة الاختبار بستارة دش. يجب استخدام ضوء موحد على الجهاز لأن اللمعان يمكن أن يؤثر على تفضيل درجة الحرارة.

قم بتشغيل الجهاز لمدة 30 دقيقة على الأقل. من أجل إنشاء تدرج درجة حرارة ثابت على سطح اللوحة. قم بتغطية غطاء جهاز السلوك بطارد للماء لمنع الذباب من تسلق جدران أو سقف الغطاء.

امسح طارد الماء الزائد واترك الغطاء للقيادة لمدة 25 إلى 30 دقيقة إذا لزم الأمر ، ويمكن استخدام شريط لاصق مزدوج بعد نصف ساعة. امسح أي تكاثف من لوح الألمنيوم. ثم ضع غطاء زجاج شبكي على لوح الألمنيوم وقم بتثبيته بستة مشابك C.

من المهم جدا أن يكون الغطاء مختوما. راقب درجة حرارة الهواء جيدا بين اللوحة والغطاء. تأكد من أن المجسات لا تلمس لوحة الألمنيوم أو غطاء زجاج شبكي.

دع الغطاء يتوازن على الطبق لمدة 15 دقيقة على الأقل. في النهاية ، سيتراوح تدرج درجة حرارة الهواء بين صفيحة الألمنيوم والغطاء من 18 إلى 32 درجة مئوية في حالة التجربة السلوكية النهارية ، أخرج قوارير الذباب من الحاضنة النهارية واختبر الفحص السلوكي في الضوء مباشرة قبل التجربة السلوكية الليلية. أخرج قوارير الذباب من الحاضنة الليلية.

لفها بورق القصدير وضعها في صندوق في الغرفة المظلمة تحت مصباح أحمر. بالنسبة للتجارب خلال فترات الظلام ، يجب أن تظل أضواء الغرفة مطفأة في جميع الأوقات حتى يتم الانتهاء من التجارب السلوكية. ومع ذلك ، يمكن استخدام المصابيح الحمراء للإضاءة باستخدام الشفط.

قم بتحميل 20 إلى 25 ذبابة في الفراغ بين لوح الألمنيوم. ثم قم بتغطية الثقوب بزلات غطاء لمنع الذباب من الهروب. اسمح للذباب بالتحرك لمدة 30 دقيقة.

عند اكتمال التجربة ، التقط صورتين على الأقل لتجارب الضوء. يجب استخدام الفلاش للتجارب المظلمة. تحقق من درجة حرارة الجهاز.

لاحظ درجة حرارة الغرفة وكذلك الرطوبة لإزالة أنبوب ثاني أكسيد الكربون المتصل بالذباب بالقرب من الفتحة الموجودة أعلى الجهاز لتخدير الذباب والتخلص من الذباب. لا ينبغي إعادة اختبارها. بعد ذلك ، امسح أي تكاثف أو رطوبة من اللوحة.

استبدل الغطاء الموجود على اللوحة وشدها بالمشابك استعدادا للتجربة التالية ، احسب تدرج درجة الحرارة على النحو التالي. أولا ، حدد مكان وضع مجسات درجة الحرارة باستخدام مسطرة بناء على مواقع المسبار ودرجات الحرارة المسجلة. ارسم خطوطا مستقيمة تمثل كل درجة من درجة الحرارة في الموضع المناسب على صورة الموضع النهائي للذبابة.

بعد ذلك ، احسب أعداد الذباب بين كل فترة درجة مئوية. استبعد أي ذباب على الجدران أو على سقف الغطاء. احسب النسبة المئوية للذباب في كل نطاق درجة حرارة لكل حارة ، ثم متوسط درجة الحرارة المفضلة لكل حالة.

جمع البيانات من خمس تجارب على الأقل. ثم استخدم القيم المتوسطة لكل تجربة لتحديد متوسط درجة الحرارة المفضلة مع الأخطاء. يفضل الذباب العادي الذي يتم تربيته عند 25 درجة مئوية درجة حرارة أقل في الصباح مقارنة بالمساء.

تم قياس زيادة من درجة واحدة إلى 1.5 درجة في تفضيل درجة الحرارة خلال النهار وتتراوح بين 1.5 ودرجتين مئويتين. لوحظ انخفاض في الانتقال من النهار إلى الليل. يمكن أيضا استخدام الاختبار لاختبار الذباب الطافرة.

على سبيل المثال ، وجد أن تفضيل درجة حرارة الذباب الذي يحمل طفرة معيبة في الرحلة ، قناة أيون واحدة أعلى من تلك الخاصة بالضوابط. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء مقايسة سلوك تفضيل درجة الحرارة. تسمح هذه الطريقة بالتحقيق في الآليات الجزيئية والدوائر العصبية ، والساعات والساعات ، وكيف يدمج الدماغ الإشارات البيئية المختلفة وفي الساعات البيولوجية.