Die Ausgabe vom März des Journal of Visualized Experiments (JoVE) beginnt mit einem Artikel, der sich auf drei grundlegend wichtige Tests zur Messung des lokomotorischen Verhaltens von Drosophila konzentriert. Diese Tests umfassen speziell den Larven-Kriechtest (zur Beurteilung der motorischen Funktion von Larven), den RING-Test (zur Beurteilung der motorischen Funktion von erwachsenen Tieren) und den Balztest (zur Bewertung von Koordination und sensorischen Fähigkeiten).
Der Larvenkriechtest umfasst die Sammlung von Larven und die Exposition der juvenile Fliegen gegenüber einem experimentellen Wirkstoff. Anschließend werden die Tiere in eine Petrischale übertragen, die auf einem Blatt Millimeterpapier liegt, und die Anzahl der pro Minute überquerten Gitterlinien kann ermittelt werden.
Das Rapid Iterative Negative Geotaxis- oder RING-Protokoll beinhaltet das Platzieren erwachsener Fliegen in speziellen Gefäßen, in denen sie durch vorsichtiges Anklopfen nach unten gezwungen werden. Fruchtfliegen kriechen instinktiv entgegen der Schwerkraft nach oben. Mithilfe der Bildanalyse kann das Ausmaß der motorischen Fähigkeit erwachsener Fliegen bestimmt werden, indem gemessen wird, wie weit die Fliegen in einem kurzen Zeitraum nach oben klettern können.
Um ein komplexeres, sensorisch gesteuertes Verhalten zu bewerten, wird der Balztest verwendet, der damit beginnt, dass geschlechtsnaive Männchen und Weibchen in eine spezielle Vorrichtung, das sogenannte Paarungsrad, gebracht werden. Während der experimentellen Sitzungen zeichnen die Forscher die Zeitspanne auf, in der die männliche Fliege mehrere charakteristische Balzverhaltensweisen zeigt. Beeindruckenderweise orientiert sich die männliche Fliege innerhalb weniger Minuten gegenüber dem Weibchen, tippt ihren Hinterleib an, erzeugt mit ihrem Flügel einen Gesang, leckt das Weibchen und begattet sich letztendlich mit ihm.
Zusammengenommen stellen diese Assays eine Reihe leistungsfähiger Verhaltensprüfungen dar, die dazu beitragen können, die genetischen und umweltbedingten Faktoren aufzuklären, die zum Verhalten von Drosophila beitragen.
Später im Monat wechselt JoVE den Fokus zur Trainingsphysiologie, wo Forscher der Universität von São Paulo eine Methode vorstellen, die entwickelt wurde, um den Beitrag der verschiedenen Energiesysteme zu komplexen Bewegungsabläufen wie Sportarten aufzudecken. Als Beispiel haben die Autoren für ihre Demonstration Judo gewählt. Mithilfe eines sorgfältig positionierten tragbaren Gasanalysators kann der Sauerstoffverbrauch während des Judo-Trainings unter kontrollierten Bedingungen gemessen werden. Durch den Vergleich des Sauerstoffverbrauchs vor, während und nach der Belastung lässt sich der energetische Beitrag des aeroben und alaktischen anaeroben Stoffwechsels ermitteln. Die Blutentnahme vor und nach der Belastung sowie anschließende elektrochemische Analyse dienen dazu, den energetischen Beitrag des laktoaziden anaeroben Stoffwechsels für die Sportart Judo zu bestimmen. In Kombination ermöglichen die Daten zum Sauerstoffverbrauch und zur Plasmalaktatkonzentration die Bestimmung der relativen Beiträge der verschiedenen Energiesysteme zu spezifischen Aspekten komplexer körperlicher Aktivitäten, wie beispielsweise einem bevorzugten Judo-Wurf.
Im März plant JoVE außerdem die Veröffentlichung einer Entwicklungsstudie zur Alkoholexposition bei Zebrafischen. Sobald sich die Embryonen bis zum gewünschten Zeitpunkt entwickelt haben, können die Auswirkungen der Alkoholexposition auf die Genexpression durch Reinigung von mRNA und Durchführung von qPCR sowie durch Whole-Mount-In-situ-Hybridisierung untersucht werden. Mithilfe der Lichtmikroskopie können auch morphologische Veränderungen wie die Form der Somiten beurteilt werden. Wenn beobachtet wird, dass ein Gen von Interesse durch Ethanol-Exposition abnimmt oder zunimmt, kann entweder kappte mRNA oder ein Morpholino in den Embryo injiziert werden, etwa im Zweizellstadium, um das alkoholinduzierte Phänotyp zu kompensieren. Unsere Autoren zeigen, dass die Alkoholexposition bei sich entwickelnden Zebrafischen ähnliche morphologische Phänotypen und Genexpressionsprofile hervorruft wie bei Säugetieren, und sie demonstrieren zudem, dass die Injektion von mRNA die Auswirkungen von Alkohol auf Entwicklungsstörungen umkehren kann.
In der Immunologie und Infektionsforschung präsentiert JoVE ein Experiment aus der Pflanzenparasitologie der UC Riverside. Insbesondere interessieren sich unsere Autoren für den Wurzelknollenälchen – einen obligaten Pflanzenparasiten, der sich frei durch feuchte Böden bewegt, um Pflanzenwurzeln zu befallen und sich dort zu ernähren. Zunächst werden Methoden zur Aufbereitung befallener Pflanzen und zur Sammlung von Wurzelknollenälchen beschrieben. Sobald sich die juvenilem Würmer zu einem Stadium mit hoher Infektiosität entwickelt haben, kann der Boden inoculiert werden. Später können die Wurzeln angefärbt und auf das Vorhandensein der charakteristischen Wurzelknollen, die von diesen Parasiten erzeugt werden, untersucht werden. Neben Experimenten mit Töpfen zeigen unsere Autoren, wie Wurzelknollen-Assays mit Pflanzen in durchsichtigen Hüllen durchgeführt werden können, was eine einfache Sichtbarmachung der Wurzeln ermöglicht und den Hochdurchsatz-Screening auf das Vorhandensein dieser verheerenden Infektion, die jährlich für 5 % der weltweiten Ernteausfälle verantwortlich ist, erleichtert.
Diese Zusammenfassung des JoVE-Inhalts für März stellt vier von über fünfzig Artikeln vor, die in diesem Monat veröffentlicht werden sollen. Weitere bemerkenswerte Experimente behandeln Methoden zur Abbildung geruchsevokierter Antworten in der Antenne von Fruchtfliegen, die Nutzung einer elektronischen Nase zur Analyse flüchtiger Verbindungen aus Früchten sowie die Umnutzung gewöhnlicher Büroausrüstung zur Abgabe von Makromolekülen in lebende Zellen.