Die März-Ausgabe des Journal of Visualized Experiments (JoVE) beginnt mit einem Artikel, der sich auf drei grundlegend wichtige Assays zur Messung des Fortbewegungsverhaltens von Drosophila konzentriert. Zu diesen Assays gehören insbesondere der Larvenkriechen-Assay (für die motorische Funktion der Larven), der RING-Assay (für die motorische Funktion adulter Tiere) und der Balz-Assay (zur Beurteilung der Koordination und der sensorischen Fähigkeiten).
Der Larvenkriechen-Assay beinhaltet das Sammeln von Larven und das Aussetzen der jungen Fliegen gegenüber einem experimentellen Medikament, das von Interesse ist. Die Tiere werden dann in eine Petrischale gebracht, die auf ein Blatt Millimeterpapier gelegt wird, und die Anzahl der pro Minute durchquerten Gitterlinien kann berechnet werden.
Das RING-Protokoll (Rapid Iterative Negative Geotaxis) beinhaltet das Platzieren erwachsener Fliegen in speziellen Fläschchen, wo sie durch sanftes Klopfen auf den Boden gedrückt werden. Fruchtfliegen kriechen instinktiv gegen die Schwerkraft nach oben. Durch die Bildanalyse kann das Ausmaß der Bewegungsfähigkeit adulter Tiere bestimmt werden, indem gemessen wird, wie weit die Fliegen in kurzer Zeit nach oben klettern können.
Um ein komplexeres sensorisch gesteuertes Verhalten zu beurteilen, wird der Balz-Assay verwendet und beginnt damit, sexuell naive Männchen und Weibchen in einen speziellen Apparat zu stecken, der als Paarungsrad bekannt ist. Während der Versuchssitzungen zeichnen die Forscher auf, wie lange die männliche Fliege mehrere charakteristische Balzverhaltensweisen zeigt. Beeindruckend ist, dass sich die männliche Fliege innerhalb weniger Minuten an dem Weibchen orientiert, auf ihren Hinterleib tippt, mit seinem Flügel einen Gesang erzeugt, das Weibchen leckt und schließlich kopuliert.
Zusammengenommen stellen diese Assays eine Reihe von leistungsstarken Verhaltenstests dar, die helfen können, die genetischen und umweltbedingten Faktoren aufzuklären, die zum Verhalten von Drosophila beitragen.
Später im Monat verlagert JoVE seinen Fokus auf die Trainingsphysiologie, wo Forscher der Universität von Sau Paulo eine Methode vorstellen, die entwickelt wurde, um den Beitrag der verschiedenen Energiesysteme zu komplexen Übungen, wie z.B. Sport, aufzudecken. Als Beispiel haben unsere Autoren Judo für ihre Demonstration gewählt. Mit einem sorgfältig positionierten tragbaren Gasanalysator kann der Sauerstoffverbrauch während des Judotrainings unter kontrollierten Bedingungen gemessen werden. Durch den Vergleich des Sauerstoffverbrauchs vor, während und nach dem Training kann der Energiebeitrag des aeroben und alaktischen anaeroben Stoffwechsels bestimmt werden. Die Blutentnahme vor und nach dem Training, gefolgt von einer elektrochemischen Analyse, wird verwendet, um den Energiebeitrag des laktatischen anaeroben Stoffwechsels zum Judosport zu bestimmen. In Kombination können die Daten zum Sauerstoffverbrauch und zur Plasma-Laktatkonzentration verwendet werden, um die relativen Beiträge der verschiedenen Energiesysteme zu bestimmten Aspekten komplexer Übungen, wie z. B. dem Lieblings-Judowurf, zu bestimmen.
Ebenfalls im März plant JoVE die Veröffentlichung einer Entwicklungsstudie, die sich mit der Alkoholexposition von Zebrafischen beschäftigt. Sobald sich die Embryonen zum gewünschten Zeitpunkt entwickelt haben, können die Auswirkungen der Alkoholexposition auf die Genexpression durch die Aufreinigung von mRNA und die Durchführung von qPCR sowie durch In-situ-Hybridisierung von Whole Mount bewertet werden. Mittels Lichtmikroskopie können auch morphologische Veränderungen wie die Somitenform beurteilt werden. Wenn beobachtet wird, dass ein Gen von Interesse durch Ethanolexposition abnimmt oder zunimmt, kann entweder gedeckelte mRNA oder Morpholino in den Embryo injiziert werden, etwa im Zweizellstadium, um den alkoholinduzierten Phänotyp zu retten. Unsere Autoren zeigen, dass die Alkoholexposition im sich entwickelnden Zebrafisch zu ähnlichen morphologischen Phänotypen und Genexpressionsprofilen führt wie bei Säugetieren, und sie zeigen auch, dass mRNA-Injektion die Auswirkungen von Alkohol auf Entwicklungsanomalien umkehren kann.
In Immunology and Infection präsentiert JoVE ein Experiment in Pflanzenparasitologie, von UC Riverside. Unsere Autoren interessieren sich insbesondere für den Wurzelknotennematoden - ein obligater Pflanzenparasit, der sich frei durch nassen Boden bewegt, um die Wurzeln von Pflanzen zu infizieren und sich zu ernähren. Zunächst werden Methoden zur Aufbereitung befallener Pflanzen und zur Sammlung von Wurzelknotennematoden beschrieben. Sobald sich die jungen Würmer zu einem Stadium mit hoher Infektiosität entwickelt haben, kann der Boden geimpft werden. Später können die Wurzeln gefärbt und auf das Vorhandensein der charakteristischen Wurzelknoten untersucht werden, die von diesen Parasiten erzeugt werden. Zusätzlich zu Experimenten mit Topfpflanzen zeigen unsere Autoren, wie Wurzelknoten-Assays mit Pflanzen durchgeführt werden können, die in durchsichtigen Beuteln angebaut werden, um eine einfache Betrachtung der Wurzeln zu ermöglichen und ein Hochdurchsatz-Screening auf das Vorhandensein dieser verheerenden Infektion zu ermöglichen, die jährlich für 5 % des weltweiten Ernteverlusts verantwortlich ist.
Diese Zusammenfassung des JoVE-Inhalts für März hebt vier von über fünfzig Artikeln hervor, die in diesem Monat veröffentlicht werden sollen. Andere bemerkenswerte Experimente betreffen Methoden zur Abbildung von geruchsevozierten Reaktionen in der Antenne von Fruchtfliegen, die Verwendung einer elektronischen Nase zur Analyse der flüchtigen Verbindungen aus Früchten und die Umwidmung gewöhnlicher Bürogeräte für die Abgabe von Makromolekülen in lebende Zellen.