فبراير 13, 2014
نحن هنا تصف طريقة لقياس سريع ودقيق للأداء الطيران في ذبابة الفاكهة، مما يتيح الفرز الفائق الإنتاجية.
الهدف العام من هذا الإجراء هو قياس أداء الطيران بسرعة ودقة في ذبابة الفاكهة. يتم تحقيق ذلك عن طريق إسقاط الذباب أولا في أسطوانة طيران. الخطوة الثانية من الإجراء هي تصوير سطح الهبوط بكاميرا رقمية.
الخطوة الأخيرة هي تحليل البيانات باستخدام برنامج التصوير عن طريق قياس ارتفاع هبوط كل ذبابة. في النهاية ، يساعد هذا الإجراء في تحديد الطفرات والحالات مثل الشيخوخة أو التنكس العصبي ، مما يضعف قدرة الطيران ويساعد على تحديد أداء الطيران. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية ، مثل اختبار الطيران الأصلي ، هي أنها أكثر ملاءمة للشاشات عالية الإنتاجية للطفرات والظروف الأخرى التي تضعف الطيران.
خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما أدركنا مقدار الوقت الذي يستغرقه اختبار عدد كبير من الأنماط الجينية باستخدام جهاز اختبار الطيران الأصلي. قم بتأمين أسطوانة الطيران في حامل حلقي باستخدام مشابك سلسلة. اترك ما يقرب من ثلاثة سنتيمترات تحت الأسطوانة لطبق الطريق.
قم بتحميل طبق الطريق بطبقة رقيقة من الزيت المعدني وحركها أسفل أسطوانة الطيران. قم بتأمين القمع في حامل حلقة ثانية. اضبط ارتفاع القمع بحيث يكون الجزء السفلي من القمع متدفقا مع الجزء العلوي من أسطوانة الطيران.
يجب أن يكون أضيق جزء من القمع أضيق من قارورة الذبابة. يجب أن يكون قطر أنبوب الإسقاط أعرض قليلا من قارورة الذبابة ، بحيث تكون القارورة قادرة على السقوط بحرية. أدخل أنبوب الإسقاط في الجزء العلوي من القمع وقم بتثبيته باستخدام مشبك مخلب.
بعد ذلك من لوح بولي أكريلاميد ، قم بقص قطعة مستطيلة بطول أسطوانة الطيران بعرض أصغر قليلا من المحيط الداخلي لأسطوانة الطيران. ضع طبقة رقيقة من لاصق مصيدة التشابك على الورقة ، مع ترك مساحة كافية في الأعلى والأسفل غير مطلية لتثبيت الورقة. بعد أن يجف اللاصق الموجود على الورقة لمدة ساعة ، حرك الورقة في أسطوانة الطيران مع المادة اللاصقة للداخل.
بعد ذلك ، قم بتجميع مسار الكاميرا باستخدام أقواس دعم من خشب الصنوبر. تأكد من أن الجزء السفلي من المسار يمكنه دعم الكاميرا دون سد العدسة. ثم قم بربط السدادات في مكانها حيث لا تقاطع عرض الكاميرا للغطاء البلاستيكي.
اجمع قوارير الذباب ليتم اختبارها بما لا يزيد عن 20 ذبابة لكل قارورة. اضغط برفق على الذباب إلى قاع القارورة. افصل القارورة وأدخلها في أنبوب الإسقاط.
حرر القارورة. عندما تصطدم القارورة بجدران قمع التضييق ، فإن الذباب الذي يتم إخراجه في أسطوانة الطيران. ارفع أنبوب الإسقاط لإزالة القارورة الفارغة وتحميل المزيد من الذباب إذا رغبت في ذلك.
يمكن اختبار ما يصل إلى 200 ذبابة محملة من 10 قوارير وتصويرها بسهولة على لوح بولي أكريلاميد واحد. الآن ، قم بإزالة الورقة البلاستيكية وضعها على سطح أبيض مسطح يمكن استخدام لوحة ملصق بيضاء إذا كانت أسطح الطاولة داكنة اللون. قم بتجميع مسار الكاميرا فوق الورقة البلاستيكية.
يجب أن تكون الكاميرا مرتفعة بما يكفي فوق الورقة بحيث يكون الجزء العلوي والسفلي من الورقة في مجال الرؤية. حرك الكاميرا على طول المسار مع الضغط على زر الالتقاط للحصول على صورة بانورامية. يمكن حساب عدد الذباب الذي يهبط في الزيت في الطبق الموجود أسفل غرفة الطيران يدويا.
لكل تجربة بين التجارب ، يمكن إزالة الذباب من الورقة ويمكن إعادة استخدام الورقة. افتح ملفات الصور في برنامج الصورة J ، واقتصاص الصور إذا لزم الأمر لتضمين مساحة سطح الهبوط فقط. مصيدة التشابك المطلية بالمنطقة.
قم بتحويل الصور إلى مقياس رمادي ثمانية بت وإنشاء عتبة. لتصفية الخلفية البيضاء. اضبط المعلمات لتحديد كل ذبابة.
باستخدام قائمة تحليل الجسيمات ، حدد المعلمات. تستخدم لتحديد الجسيم باستخدام جهاز العرض التوضيحي. ستحدد مساحة من خمسة إلى 90 بكسل مربعة ودائرية من 0.4 إلى 1.0 جميع العينات بدقة.
الآن ، قم بقياس موقع كل ذبابة باستخدام قائمة الإحداثيات التي تم إنشاؤها لكل جسيم. يمكن تحويل إحداثيات X بالبكسل إلى سنتيمترات. لحساب ارتفاع الهبوط ، قم باستيراد الجدول إلى جدول بيانات وتابع التحليل.
تمت مقارنة أداء الطيران للذباب المتحور البطيء ، الذي يحتوي على عيب طيران معروف ، بذباب كانتون من النوع البري. كان عمر جميع الذباب ثلاثة أيام ، وتم تربيته عند التحكم في درجة حرارة الغرفة ، وهبط الذباب باستمرار بالقرب من الجزء العلوي من الأسطوانة. كان انتشار الهبوط أكبر بكثير بالنسبة للطفرات البطيئة.
كان متوسط ارتفاع الهبوط للكانتونات عند 73 سم أكبر بكثير من متوسط ارتفاع الطفرات البطيئة عند 44 سم. باتباع هذا الإجراء ، يمكن استخدام طرق إضافية مثل علم الأنسجة للإجابة على أسئلة إضافية تتعلق بالسلامة الهيكلية لعضلات الطيران أو الخلايا العصبية الحركية أو الوصلات العصبية العضلية. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تقييم أداء الرحلة بسرعة في OPH.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تصف هذه المقالة طريقة للقياس السريع والدقيق لأداء الطيران في ذبابة Drosophila، مما يسهل عملية الفحص عالية الإنتاجية. تتضمن الإجراءات إسقاط الذباب في أسطوانة طيران، والتقاط صور لسطح الهبوط، وتحليل البيانات لقياس ارتفاع الهبوط.
يتيح القياس الكمي لأداء طيران ذبابة Drosophila إجراء فحص جيني وظاهري عالي الإنتاجية، مما يدعم التحقق من الأهداف في المراحل المبكرة وتقليل المخاطر الميكانيكية في أبحاث البيولوجيا العصبية والشيخوخة. يعمل سير العمل المحسّن على توحيد المقاييس السلوكية، مما يزيد من الثقة التنبؤية للدراسات الوظيفية اللاحقة وفرز المحافظ البحثية. وتسرّع هذه القدرة من عملية تحديد المعدِّلات الجينية والأنماط الظاهرية ذات الصلة بالمرض في أنظمة النماذج قبل السريرية.
تتكامل هذه الطريقة ضمن تسلسل عمليات الاكتشاف، بدءاً من الفحص الجيني المبكر وصولاً إلى التحقق من صحة النماذج قبل السريرية، مما يوفر مقايسة سلوكية موحدة لأبحاث الجينوميات الوظيفية وعلم الأحياء العصبي.