أسلوب الآلي لتحديد أداء المورفولوجية في استجابة للتغيرات في درجة الحرارة في المكان والزمان

نقدم هنا بروتوكولا لتحديد الأداء الحركي من المورفولوجية تلقائياً في تغير درجات الحرارة باستخدام ساحة التحكم في درجة الحرارة القابلة لبرمجة التي تنتج التغيرات في درجات الحرارة بسرعة ودقة في الزمان والمكان.

يمكن أن تساعدنا هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول flies'response لتغيرات درجة الحرارة، مثل الاختلافات بين الأنماط الجينية، والتفاعل مع الإشارات الحسية الأخرى، أو وظيفة مستقبلات درجات الحرارة المختلفة. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بتغييرات متعددة في درجات الحرارة سريعة ودقيقة تتحكم في الزمان والمكان وبطريقة آلية. تبدأ بوضع 20 ذباب ذكر و 20 أنثى في زجاجة تربية تحتوي على 45 ملليلتر من ذبابة الطعام المتوسط، ووضع زجاجة داخل حاضنة 25 درجة مئوية تحت ضوء 12 ساعة، دورات الظلام 12 ساعة.

بعد 10 أيام، تخدير الذباب الذي تم الكشف عنه حديثًا على منصات ثاني أكسيد الكربون لمدة أقصاها أربع دقائق. واستخدام فرشاة الطلاء لجمع الذباب العذراء في 2.5 في 9.5 سم يطير تربية قوارير تحتوي على 6.5 ملليلتر من ذبابة جديدة الغذاء المتوسطة، مفصولة بالجنس إلى مجموعات من 20 الذباب لكل قارورة. ثم إعادة القنينات إلى الحاضنة لمدة خمسة إلى سبعة أيام.

لإعداد الساحة درجة الحرارة التي تسيطر عليها، بدوره على الساحة وفتح سيناريو مراحل الحرارة في الكمبيوتر التحكم. تحقق من أن تسلسل درجة الحرارة هو تعيين بشكل صحيح والتحقق من أن مدة كل مرحلة تجريبية يتم تعيينها إلى 60 ثانية. تحت بدء المقطع كتلة التجريبية، تأكيد هذه الإعدادات: العدد المطلوب من المراحل، تكرار على / قبالة الإعداد من الصمامات الثنائية الضوء الأحمر الباعثة، درجتين مئويتين زيادة درجة الحرارة لكل مرحلة، و 16 درجة مئوية ودرجة الحرارة بدءا.

المقبل، تشغيل درجة الحرارة مراحل البرنامج النصي. سيتم تهيئة البرنامج لمدة خمس ثوان ثم إيقاف. للتجارب السلوكية درجة الحرارة، وضع حبلا من الشريط موصل أبيض على الجزء العلوي من البلاط النحاس من الساحة، وضمان أن يتم تغطية جميع الحواف.

وضع حلقة الألومنيوم ساخنة حول البلاط النحاس واستخدام الأنسجة النظيفة لمسح الغطاء الزجاجي. وضع الغطاء على الجزء العلوي من حلقة الألومنيوم، وترك الفجوة التي من خلالها يمكن أن تنفخ ذبابة في والاستفادة من قارورة ذبابة متأقلمة مرتين لإجبار الذباب إلى أسفل القارورة. باستخدام مُعَرِّض الفم، فخ ذبابة واحدة وإغلاق القارورة قبل إعادتها إلى الحاضنة.

ضربة ذبابة في الساحة من خلال الفجوة بين الغطاء الزجاجي وحلقة الألومنيوم ودفع فورا البرسيم الزجاجي لسد الفجوة. وضع إطار من الأضواء حول الساحة لضمان الإضاءة المتماثلة والبدء في تسجيل مع برنامج تسجيل الفيديو. ثم اضغط على شريط المسافة لجهاز التحكم لبدء تشغيل المراحل التجريبية.

لتتبع مقاطع الفيديو، افتح برنامج تتبع خطوات الطيران وافتح ملف التكوين داخل مجلد تعقب الذبابة. تعيين موقع مقاطع الفيديو في مجلد الفيديو، وأسماء مقاطع الفيديو في ملفات الفيديو. تحديد حدود الساحة الطيران في إعدادات الساحة على أساس إحداثيات بكسل س / ص من نقاط متعددة على حافة الساحة.

تحديد موقع مصابيح LED الحمراء غير النشطة في إعدادات LED، استنادًا إلى إحداثيات x/y للبكسل لموقع مركز المصابيح. للتحقق من موقع حدود الساحة الطيران، تعيين تصحيح إلى true في إعدادات الساحة، انقر فوق حفظ وتشغيل البرنامج النصي في المحطة الطرفية. ستظهر لقطة شاشة للفيديو مع مربع أزرق تم تشكيله بواسطة الإحداثيات التي تم إدخالها في إعدادات الساحة.

ثم تغيير التصحيح في إعدادات الساحة إلى false. انقر فوق حفظ، وتشغيل الشاشة في المحطة مرة أخرى لبدء عملية التعقب. في تجربة سلوكية نموذجية لدرجة الحرارة ، يظهر الذباب الواحد المعرض لـ 16 أو 20 أو 24 درجة مئوية حركة أعلى في بداية التجربة ، أكثر من بعد خمس دقائق.

كما يمكن استخدام الساحة التي يتم التحكم فيها بدرجات الحرارة لمقارنة الاستجابات السلوكية للطيران من خلفيات جينية مختلفة مع التغيرات الديناميكية في درجة الحرارة. على سبيل المثال، في هذه التجربة، زادت سرعة جميع الأنواع المختبرة وفقاً لمناحن الاستجابة الخاصة بها مع زيادة درجة الحرارة، حتى تصل إلى نقطة الأداء القصوى، وبعد ذلك تتحلل سرعتها وهلاك الذباب. عندما تعرضت الذباب الفردية إلى 40 درجة مئوية في البلاط الأوسط والجانب واحد، مع البلاط الجانب الآخر في مريحة 22 درجة مئوية الذباب البرية من نوع توقفت بسرعة تتحرك على طول الساحة وتبقى في موقع مريح.

في المقابل، الذاكرة الكلاسيكية ذباب دنس متحولة الحفاظ على استكشاف الساحة وقضاء وقت أقل من الضوابط في الموقع المريح. وعلاوة على ذلك، تركيبات اختبار درجة الحرارة والموقع هي أيضا مفيدة في فهم وظيفة مستقبلات درجة الحرارة المختلفة خلال التغيرات الديناميكية في درجة الحرارة. كما هو موضح في هذه التجربة التي تعرضت فيها المسوخ الميلانوغاستر الفردية إلى درجات حرارة متزايدة في حين تم توفير موقع مريح متحول عند 22 درجة مئوية.

أثناء تنفيذ هذه العملية، تذكر أن تقوم بالخطوات بالترتيب وبسرعة حتى تتمكن من التقاط أكبر قدر ممكن من سلوك الذباب. بجانب هذا الإجراء يمكن استخدام طرق أخرى مثل الجيوتاكسيس السلبي أو المقايسات الخانقة الحرارية للإجابة على أسئلة إضافية مثل أين يتحرك الذباب بشكل طبيعي أو لديهم مقاومة حرارة طبيعية. الآثار المترتبة على هذه التقنية تمتد إلى فهمنا الاضطرابات العصبية أو الطفرات التي التصور درجة الحرارة أو الألم تلعب دورا.

عموما، سوف الأفراد الجدد لهذه الطريقة النضال لأن كل خطوة بسيطة في حد ذاتها ولكن هناك حاجة إلى أن تكون منسقة تماما حتى تقنية يحتاج إلى أن تمارس.