عالية الدقة الكمي للسلوك رائحة الموجهة في ذبابة الفاكهة السوداء البطن استخدام Flywalk بارادايم

الهدف العام من هذا الاختبار الحيوي السلوكي هو التحقيق في السلوك الموجه للرائحة في ذباب الخل. Fly Walk هو نظام إنتاجية عالية يتتبع ويحلل الاستجابات السلوكية للعديد من الذباب الفردي للمنبهات الشمية تلقائيا. يمكن أن تساعد هذه التقنية الجديدة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال شمية الحشرات.

مثل ما هو التوازن المتعة للرائحة ، أو ماذا تعني إضافة روائح إضافية لهذا التوازن؟ الميزة الرئيسية لهذه التجربة هي أنه يمكننا شم رائحة السلوك الموجه بدقة مؤقتة عالية ، ونستخدم محفزات الرائحة المشابهة لتلك التي تختبرها الحشرات في الطبيعة أو تلك التي نستخدمها أيضا في التسجيلات الفيزيولوجية الكهربية. بشكل عام ، قد يكافح الأفراد الذين يحاولون استخدام هذه الطريقة لأنها تحتاج حقا إلى نظام محكم الإغلاق ، لذلك عليك أن تعرف أين يمر الهواء وتحتاج إلى التأكد من عدم وجود تسريبات على الإطلاق حيث يمكن للهواء أن يغادر النظام I بالنسبة لهذه التجارب ، من المهم تربية الذباب تحت 12 إلى 12 دورة مظلمة فاتحة في الثقافات المنخفضة إلى المتوسطة التي تحتوي على أ وسط الغذاء العادي.

حافظ على درجة حرارة الغرفة بين 23 و 25 درجة مئوية ، ويجب أن تكون الرطوبة النسبية حوالي 70٪ في التحضير. باستخدام قوارير مزرعة كبيرة ، صنع 20 إلى 30 بالغا لمدة أسبوع وجمع مجموعات من 30 إلى 40 ذرية من الجنس المختلط لتكوين مجموعة تجريبية. عندما يبلغ عمر المجموعة من يومين إلى أربعة أيام ، انقلها إلى قارورة جديدة تحتوي على سدادة رغوية رطبة أو مناديل ورقية مبللة.

دع الذباب يتضور جوعا في هذه القارورة لمدة 24 ساعة قبل الاختبار. من الضروري ألا يتم تخدير الذباب أثناء هذا النقل. لهذا الإعداد ، تعمل زجاجات 250 مليلتر كالعديد من أجهزة الترطيب.

املأ كل زجاجة ب 100 مل من الماء المقطر. بعد ذلك ، قم بإعداد مخزون عمل نصف مليلتر من كل رائحة كتخفيف واحد 1000 من الروائح النقية والزيوت المعدنية. وبالمثل ، قم بإعداد أنبوب PCR واحد بالزيت المعدني فقط ليكون بمثابة عنصر تحكم سلبي.

الآن قم بإعداد نظام توصيل الرائحة لكل رائحة. في التجربة. قم بتوصيل صمامين للفحص الكروي بكل قارورة رائحة.

تأكد من توصيل قوارير الرائحة في اتجاه التدفق الصحيح. لن يؤدي الاتصال الخاطئ إلى الإضرار بالتجربة المخطط لها فحسب ، بل قد يؤدي أيضا إلى تلويث نظام التسليم. بعد ذلك ، تحقق من النظام بحثا عن التسريبات.

أولا ، أغلق مخرج غرفة الخلط. ثم تحقق من أن كل تدفق الهواء قبل أن ينخفض جهاز التحفيز إلى الصفر. إذا كانت هناك تسريبات في النظام ، فاستمع إليها.

يمكن حلها عادة عن طريق تبادل الحشيات المطاطية في التوصيلات الحاسمة أو تبادل أنابيب التفلون. بالنسبة للخطوة الأولى من هذا الإجراء ، يعد كسر الزجاج مصدر قلق ، لذا ارتد معدات واقية. انقل بعناية 15 ذبابة اختبار فردية إلى الأنابيب الزجاجية الفردية باستخدام شفاط ، أغلق الأنابيب الزجاجية على كلا الجانبين باستخدام المحولات المقابلة ، ويجب أن تتناسب بإحكام شديد.

بعد ذلك ، قم بتوصيل الأنابيب الزجاجية المحملة بإعداد المشي الذبابي. بمجرد توصيل جميع الأنابيب ، دع الذباب يعتاد على البيئة الجديدة لمدة 15 دقيقة على الأقل قبل بدء التجربة. الآن قم بتشغيل مصدر الضوء.

تأكد من توفير إضاءة كافية للتتبع الفعال دون زيادة درجة الحرارة داخل الأنابيب الزجاجية. يجب توصيل جميع قوارير الرائحة في هذه المرحلة لإنشاء نظام مغلق. تعتمد فترة التعود على نظام مغلق بدون تسرب ، وبالتالي فإن تدفق الهواء عبر الأنابيب يكون بنفس السرعة كما هو الحال خلال فترات الاختبار.

تحقق من تدفق الهواء على الكمبيوتر ، وقم بتوصيله بمقاييس التدفق الرقمية. يجب أن يساوي إجمالي تدفقات الهواء الخارجة من النظام تدفق الهواء الداخل إلى النظام. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهناك تسرب.

سيؤثر التسرب على تدفق الهواء في جميع الأنابيب ، ولكن عادة ما يكون الأنبوب الإشكالي هو الأنبوب الذي يعرض أكبر انخفاض في تدفق الهواء. إذا تم تحديد تسرب جديد ، فعادة ما يكون ناتجا عن أنبوب زجاجي انكسر داخل المحول ، أو ناتج عن شظايا زجاجية داخل المحولات من التجارب السابقة. خلال هذه العملية ، تأكد من رطوبة الهواء الخارج من النظام بين 60 و 80٪ بعد أن يتأقلم الذباب مع أنابيبه ، يمكن إجراء التجربة.

من حيث المبدأ ، يمكن تقديم أي تسلسل من الروائح حتى الآن. يمكن الحصول على أفضل النتائج عن طريق التوزيع العشوائي للمنبهات وفصلها بمقدار 90 ثانية على الأقل. في المجموع.

قدم كل رائحة 40 مرة في نبضات 500 مللي ثانية. بعد ذلك ، قم بإعداد منطقة اهتمام عن طريق سحب إطار عبر المنطقة المراد مراقبتها. قم بتضمين جميع الأنابيب الزجاجية ال 15 في الإطار ، ولكن استبعد الخمسة ملليمترات الخارجية لنهايات الأنابيب.

الخطوة التالية هي إيقاف تشغيل برنامج التتبع وإجراء تعديلات على البرنامج النصي. سيؤدي ذلك إلى تغيير موضع المحور Y للخطوط المتوازية ال 14 التي تفصل بين الأنابيب الفردية. عندما يتم تشغيل برنامج التتبع مرة أخرى ، يجب أن تكون هناك ذبابة واحدة فقط بين أي سطرين.

بعد ذلك ، تأكد من ضبط معلمات الكاميرا بحيث يتم تتبع الذباب بشكل موثوق في جميع أنحاء الأنابيب الزجاجية. إذا فقد الذباب عند حواف المنطقة محل الاهتمام ، فقم بزيادة سطوع برنامج التتبع أو اكتسابه. الآن بعد أن أصبح النظام جاهزا تماما ، ابدأ بروتوكول التحفيز.

سجل مواضع الذباب بمعدل 20 إطارا في الثانية وقم بتسجيل مواضع الإحداثيات هذه جنبا إلى جنب مع حالة صمام الرائحة في ملفات نصية. نظرا لأن التجربة حساسة جدا للروائح ، يلزم التنظيف المنتظم لتنظيف الأنابيب الزجاجية ، ونقعها في المنظفات ، ثم شطفها تحت الماء المقطر الجاري. بعد الشطف ، جفف الأنابيب تحت الهواء المضغوط ثم قم بتسخينها إلى 200 درجة مئوية لمدة ثماني ساعات.

لتنظيف نظام توصيل الرائحة أولا ، قم بإزالة جميع قوارير الرائحة والأنابيب من غرفة الخلط المركزية. ثم قم بإزالة محولات الأنابيب من غرفة الخلط. نظف غرفة الخلط الفارغة عن طريق شطفها بمذيب تحت غطاء مثل الأنابيب.

جفف غرفة الخلط باستخدام الهواء المضغوط وقم بتسخينها على حرارة 200 درجة مئوية لمدة ثماني ساعات. لتنظيف قوارير الرائحة والصمامات ، قم بإزالة المقابس الفولاذية ، وتخلص من الحشيات المطاطية ، وقم بإزالة صمامات الفحص وصمامات فحص الصابون والإيثانول والمكونات الأخرى في كل من الإيثانول والأسيتون. بعد ذلك ، قم بصوتنة المكونات المنقوعة لمدة 30 دقيقة بأقصى إعداد واشطفها بالماء المقطر.

كما كان من قبل ، استخدم الهواء المضغوط للتجفيف وتسخين المكونات إلى 200 درجة مئوية لمدة ثماني ساعات. اشطفها بالإيثانول عندما يكون الأسيتون في اتجاه تدفق الهواء ، لأن الأسيتون يهاجم الأجزاء المطاطية ، قم بتجفيف كل صمام فحص متدفقة على الفور بالهواء المضغوط لإزالة جميع الروائح المتبقية من صمامات الفحص المتدفقة. قم ببث الهواء من خلالها لعدة أيام ، وقم بإعدادها في حاضنة 60 درجة مئوية مع تدفق الهواء ينبض وينبض على فترات ثانية واحدة.

تعرضت 15 ذبابة جائعة لإيثيل الزبد. يمثل الشريط الأصفر نبض الرائحة. تصور المربعات الزرقاء حركة عكس اتجاه الريح في إطار زمني قدره 100 مللي ثانية.

في المقابل ، تصور المربعات الحمراء حركة اتجاه الريح. أظهر الذباب نفسه أيضا حركة عكس اتجاه الريح استجابة للتحفيز باستخدام أسيتات بنتيل isop أو أسيتات الإيثيل أو اثنين من ثلاثة بيوتان د في المتوسط للسكان. كان لاستجابة الذبابة لأسيتات الإيثيل بداية حادة وسعة عالية ومدة قصيرة.

في المقابل ، كان للاستجابة لاثنين من ثلاثة بوتان ديون متوسط ظهور لاحق ، وسعة أقل ، ومدة أطول. في النهاية ، تم حل البيانات من كل رائحة بهذه الطريقة ثم تم تحليلها بشكل أكبر لإظهار أن الروائح الأربعة أثارت إزاحة أعلى عكس اتجاه الريح في غضون أربع ثوان من المذيب. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال فتح قوارير الرائحة ، تعرض الذباب بشكل متزامن لجميع الخلائط الممكنة.

بعد تحفيز الذباب بالروائح الفردية الأربعة ، كانت التحفيزات بمزيج من الروائح الأربعة جذابة على الأقل مثل المركب الفردي الأكثر جاذبية في المزيج. بمجرد إتقان ، يمكنك إجراء هذه التجربة في غضون ساعة واحدة ، ثم تستمر لمدة ثماني ساعات وبعد 30 دقيقة يمكنك تصور نتائجك الأولى. لذلك تسمح هذه الطريقة حقا بالحصول على البيانات من العديد من الذباب في وقت قصير بدقة مؤقتة عالية.

لكن كن حذرا. تتطلب هذه التجربة تنظيفا مكثفا بين التجارب. إذا كان نظامك لا يزال ملوثا بالنمل من التجربة الأخيرة ، فيمكنك نسيان نتائجك في المشي على الذبابة.

يمكنك بالطبع أيضا اختبار الذباب المعدل وراثيا من خلال التحقيق في تأثير الدوائر العصبية الفردية أو المصنعية على السلوك الموجه OD. بعد تطوير هذه التقنية الجديدة ، مهدت الطريق لنا لإجراء أبحاث في هذا المجال ، فصيل الحشرات ، لفهم ترميز هذه الروائح في دماغ الحشرة. والأهم من ذلك، استخدام نفس النوع من التحفيز للسلوك في المشي وللتجربة الفسيولوجية يعني أنه يمكننا حقا مقارنة هذين النموذجين التجريبيين المختلفين.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن تكون لديك فكرة جيدة عن كيفية إنشاء المشي على الذباب ، ويجب أن تكون قادرا على إنشاء هذه التجربة في حضنك وبدء تجاربك عالية الإنتاجية على عاطفة الحشرات قريبا. لكن لا تنس أن العمل مع الأواني الزجاجية والمواد الكيميائية يمكن أن يكون خطيرا للغاية ، لذلك ، ارتد دائما معطف المختبر. استخدم النظارات الواقية والقفازات.