Summary
Dönen egzersiz miktar sistem (istekler) Drosophila melanogaster egzersiz aynı anda faaliyet hayvanlar tarafından gerçekleştirilen miktarını ölçme sırasında rotasyon yoluyla teşvik edebilirsiniz. Burada, faaliyet düzeylerine dönüş egzersiz tedavileri REQS. kullanarak karşılaşan hayvanların ölçmek nasıl ayrıntılı bir noktası noktası protokol mevcut
Abstract
Drosophila melanogaster egzersiz biyoloji çalışmalarda için yeni bir model organizmadır. İki ana egzersiz sistemi, bugüne kadar güç Kulesi ve Treadwheel tarif edilmistir. Ancak, egzersiz tedavisi ile indüklenen ek hayvan etkinliğinin miktarı ölçmek için bir yöntem eksik edilmiştir. Dönen egzersiz miktar sistem (istekler) bu ihtiyaç, bir ölçü dönme egzersiz yaşayan hayvanlar için hayvan aktivitesinin sağlayan doldurur. Bu protokolü nasıl dönme egzersiz sırasında hayvan etkinliğini değerlendirmek için istekler kullanılacağı ve oluşturulabilir veri türleri gösterilmiştir. Burada, istekler seks ve zorlanma özel indüklenen egzersiz etkinlik farklılıkları ölçmek için nasıl kullanıldığını göstermektedir. İSTEKLER, indüklenen egzersiz aktivite yaş, diyet veya popülasyon boyutu gibi çeşitli deneysel parametrelerini etkisini değerlendirmek için de kullanılabilir. Buna ek olarak, farklı egzersiz eğitim protokollerinin etkinliğini karşılaştırmak için kullanılabilir. Önemlisi, egzersiz tedavileri suşları, araştırmacı etkinlik gerekirse gruplar arasında eşit miktarda elde etmek izin arasında standartlaştırmak için bir fırsat sağlar. Bu nedenle, istekler dikkate değer yeni bir kaynak için egzersiz biyologlar Drosophila modeli sistemiyle çalışan ve varolan egzersiz sistemleri tamamlar.
Introduction
Son zamanlarda, araştırmacılar egzersiz biyoloji çalışmaya meyve sineği Drosophila melanogaster kullanmaya başladı. D. melanogaster 100'den fazla yıl1,2için bir genetik model sistemi olmuştur. Ancak, Drosophila araştırma sadece genetik aynı zamanda Nörobiyoloji, davranışsal biyoloji ve fizyolojisi3de dahil olmak üzere diğer disiplinlerin çeşitli katkılarda bulunmuştur. 2009 yılında, güç Kulesi, ilk egzersiz makinesi Drosophila için açıklanan4oldu. Güç Kulesi hayvanların negatif geotaxis yanıt yararlanır. Ne zaman rahatsız, Drosophila eğilimi onların muhafaza başına taşımak için. Bu yanıt iyi kurulmuş ve tırmanma yeteneği ve/veya fiziksel uygunluk Drosophila tahmin etmek için kullanılan popüler "Yüzük" (hızlı yinelemeli negatif Geotaxis5) tahlil temelidir. Negatif geotaxis yanıt (Tinkerhess ve ark. 20126 ikna etmek için birkaç santim art arda bir dizi hayvanlar onların muhafazaları içinde kaldırmak için bir motor birimine bağlı ve onları geri yere bırakarak mekanik bir kol güç kulesi kullanır «««sağlamak) güç kulesi kullanımını gösteren bir video. Güç kulesi üzerinde uzun süreli tedavi böylece miktarını artırır (çalışıyor veya uçan) fiziksel aktivite, hayvanlar göre tedavi edilmezse denetim hayvanlar ve zaman neden yüzük tahlil fiziksel fitness4için geliştirilmiş performans üzerinde gerçekleştirin. Böylece, bu eser Drosophila egzersiz biyoloji için bir model olarak kullanarak fizibilite gösterdi.
2016 yılında Drosophila egzersiz araştırma için araçlarını repertuarı genişletmek için bir ikinci Drosophila egzersiz makinesi, Treadwheel7Mendez ve meslektaşları nitelendirdi. Benzer şekilde güç Kulesi, Treadwheel Drosophila negatif geotaxis yanıt patlatır. Ancak, bu yanıtın kaldırma ve onlara güç kulesi olduğu gibi bırakarak değil sürekli rotasyon hayvan muhafazaları tarafından indüklenen olduğu. Bu indüksiyon yöntemi daha nazik ve güç kulesi egzersiz sırasında ortaya çıkabilecek herhangi bir fiziksel travma önler daha fazla bir dayanıklılık odaklı egzersiz rejimi sağlar (bkz Katzenberger, R. J. et al. 20138 etkisi için fiziksel tekrarladı. Travma Drosophila sağlığı üzerinde). Benzer şekilde güç kulesi4, egzersiz muamele-in hayvan Treadwheel üzerinde fizyolojik yanıt-e doğru fiziksel uygunluk, trigliserid düzeyleri ve vücut ağırlığı7değişiklikleri de dahil olmak üzere, çeşitli yol açar. Böylece, iki tamamlayıcı Yöntem egzersiz eğitim Drosophila biyologlar için kullanılabilir.
Bir güç Kulesi ve Treadwheel egzersiz tedavisi tarafından indüklenen etkinliğinin miktarı ölçmek için yetersizlik kısıtlamadır. Video kayıtları Treadwheel alınan analizini nasıl egzersiz tedavisi7' ye yanıt çeşitli Drosophila suşlar arasında önemli farklılıklar olduğunu gösterdi. Özellikle, suşları ne kadar ek faaliyet hayvanlar ne zaman gerçekleştirilen7uyarılmış olarak farklılık eğitimi aldı. Bu gözlem bize dönen egzersiz miktar sistem (rotasyon indüklenen egzersiz9sırasında hayvan etkinlik düzeylerini ölçmek bize izin veren istekler), üçüncü bir egzersiz sistemi geliştirmek için istenir. İSTEKLER egzersiz olduğu gibi Treadwheel rotasyon yoluyla uyarmak için dönen bir kol üzerinde yüklü ünite izleme bir ticari olarak mevcut aktivitesi kullanır. İSTEKLER ile ilk iş bunu doğruluyor Genetik olarak farklı Drosophila suşları — ve cinsiyette - dönme stimülasyon önemli ölçüde farklı yanıt olabilir ve böylece indüklenen egzersiz miktarını farklı genotip9 arasında özdeş değildir . Böylece, istekler artık yeni araştırma caddeleri çeşitli egzersiz alanına açılış Drosophila biyologlar tarafından tedavi, indüklenen egzersiz miktarını ölçmek sağlar.
Burada ayrıntılı olarak nasıl istekler dönme egzersiz miktar için kullanıldığını açıklar. İSTEKLER dönme egzersiz indükler ve aynı anda faaliyet düzeylerine tedavi altına hayvanların ölçer. İSTEKLER egzersiz programları çeşitli karşılamak yapabiliyor, basitten 2s arasında değişen Mendez ve meslektaşları7ve stimülasyon tarafından açıklandığı gibi daha karmaşık aralığı eğitim yöntemleri aşağıda gösterildiği sürekli egzersiz rejimi ile ayarlanabilir dönüş hızı (arasında yaklaşık 1-13 rotasyonlar min başına). İSTEKLER üretmek için kullanılan etkinlik monitör bağlı olarak, bu yöntem uyarlanabilir tek sinek analizi veya hayvanların büyük popülasyonlarda birimidir. Bu çok yönlülük nedeniyle istekler Drosophila araştırmacılar fırsatlar çalışma, örneğin için farklı egzersiz rejimleri, diyet müdahaleler veya nüfus yoğunluğu etkisi bir dizi sağlar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
İSTEKLER Drosophila etkinlik izleyicisi birimi oluşur (kaynak bilgi için Malzemeler tablobakınız) bir motor birimi (Şekil 1) tarafından denetlenir dönen bir kol üzerine monte. Etkinlik İzleyicisi tahlil tüp ortasında dissekan lazer ışınları dizi bozulur bir belirtilen zaman aralığında sıklığını belirler. Ayrıntılı çizimler ve derinlemesine bir karakterizasyonu için bizim önceki yayın9bakın. Sistemimiz LAM25H birimi kullanırken, istekler diğer Drosophila etkinlik izleyicisi birimleri de içerecek şekilde değişiklik.
1. test istekler kurulumu
- Yükleme testi CO2 veya işleme, boş tüpler içine taşıyarak ve tüpler kapatma için seçilen diğer yöntem hayvanlarla anesthetizing tarafından cam numune tüpler içine uçar.
- Kaplama cam numune tüpleri etkinlik izleyicisi birim yuvalarına takın. Kauçuk O-halkaları (17-18 gauge) kullanarak borular kapansin ve/veya kauçuk şeritler biriminin tüpler emin olmak için her iki tarafta döndürme sırasında hareket etmez:
- Bir O-ring Numune Tüp üzerinde kayma ve O-ring yakın tüp orta noktasının sağına yerleştirin. Numune Tüp ön etkinlik izleyicisi yuvasına takın ve o merkez.
- O-ring gerektiği şekilde taşıyın ve sonra numune tüp ortalanır, O-ring mümkün olduğunca etkinlik izleyicisi birimi gibi yakın kaydırdı emin olun. Numune Tüp yerde tekrar mümkün olduğunca etkinlik izleyicisi birimi gibi yakın O-ring hareket arkasından ikinci bir O-ring cam tüp üzerinde kaymasını tarafından tamir.
- Güç anahtarı birimini önündeki saygısız istekler dönüşü başlatın. Döndürme hızı kadran ile ünitenin önündeki istediğiniz hızı (4 rpm (min başına rotasyonlar) Bu örnekte) için ayarlayın.
Not: Bu örnekte dönüş hızı daha önce yayımlanmış çalışma7maç için seçildi. Gibi farklı dönme hızları farklı hayvan aktivite düzeyleri, yeni bir çalışma başlatırken sonuçlanır, belirli deneysel set-up (genotip, uzunluğu egzersiz bout, etc.) için dönüş hızı duruma getirilmesi gerekli olabilir.
Not: Döndürme sırasında istekler birim dipte sürükleyin değil böylece tüpler şekilde alacak biçimde yerleştirildiğinden emin olmak önemlidir. - DAMSystem308 yazılım açarak ve bağlantı ışık için birkaç rotasyonlar yeşil kalmasını sağlamak Drosophila etkinlik izleyicisi ünitesi ile sağlanan veri toplama sistemi bağlantıyı sınamak. Yazılım kayıt veri içine a metin eğe "MonitorX" (birden çok monitör kullanılmakta olan X birim sayısı olarak) hemen başlatılması başlar. Frekans kayıt "Tercihler" sekmesinde ayarlanabilir; genellikle 5 dk aralıklarla kaydederiz.
- Veri bağlantısı doğru çalıştığından emin olmak için DAMSystem308 yazılım tarafından oluşturulan metin dosyası araştırmak. Kesik, 0 faaliyet istekler tüm pozisyonlar (bkz: Temsilcisi sonuçları ve Tablo 2) için nereye kaydedilir zaman puan bağlantısı ile ilgili sorunlar sonucunda. Kesik oluşursa, döndürme sırasında bu bağlantı gevşek veya bükülmüş haline gelebilir gibi dönen telefon jakına giden veri bağlantıları ayarlayın. Biz bağlantı bant ile sabitleme bu sorunu önlemeye yardımcı bulabilirsiniz.
2. hayvan hazırlanması
Not: Tüm hayvan kaldırdı ve bir kuluçka (25 ° C, 60-%70 nem, 12 h açık/koyu döngüsü) pekmez/mısır unu medya10standart koşullar altında test edilmiştir.
- İki hafta önce planlanan deney tüpleri kadar deneysel sinekler üzerinden toplamak için kontrollü hayvan yoğunluğu ile ayarla; genellikle şişeleri kadar 7 ve 10 erkek ile ayarlarsınız. Sağlıklı bir stoktan tek bir şişe ile yaklaşık 15 bakire ve 15 erkek 4 günlük süre içinde toplanabilir. Kurmak şişeleri sayısını tahlil için gerekli hayvan sayısına ayarlayın; Bizim Laboratuvar tipik bir tahlil 10 bakire erkek ve kadın genotip (100 ve 100 erkek) başına 10 kümesi içerir.
Not: Bakire olmayan sinekler deneysel sorularınıza bağlı olarak kullanılabilir. Bakire olmayan hayvanlar ile uzun vadeli deneyler, gezinme larva doğru etkinliğini izleme ile girişime neden olabilir. - Üst sinek kadar şişeleri ayarladıktan sonra bir hafta kaldırın.
- Şişeleri kurma 10 günden başlayarak, bakire sinekler tüpleri toplamak ve onları seks tarafından ayrı saklayın.
- Deney ve yaş olarak, bu örnekte 3 gün gerekli için yeterli hayvanları toplamak.
Not: Biz genellikle işleme CO2 hayvanlarla anestezi. CO2 tedaviden sonra uzun bir süre için hayvan faaliyet düzeylerine etkisi bilinmektedir (örneğin, Bartholomew ve ark. 201511bakınız). CO2 etkisi planlı aşağı akım deneyleri veya analizleri ile müdahale, buz anesthetization gibi farklı anestezi yöntemi kullanın.
3. veri toplama istekler ile
- CO2 veya başka bir anestezi yöntemi ile egzersiz miktar çalışma için kullanılmak üzere hayvanların anestezi. Onlara gerektiği gibi gruplara ayırmak ve hayvan grupları etkinlik izleyicisi boş cam tüpler içine yük; Bu örnekte, aynı yaş 10 hayvan başına cam boru, her hayvan türü (cinsiyet/genotip) için 10 çoğaltır yüklenir. Hangi hayvan türünün her tüpün içinde yüklenir unutmayın emin olun.
Not: uzun deneyler için numune tüplerde gıda dahil edilebilir. Bu durumda, bu gıda güvenli ve döndürme sırasında yerinden olmak değil esastır. - Cam tahlil tüpler istekler birimini yüklemek ve onları kauçuk o-ring ile güvenli. Eğer birden fazla seks/genotip ile çalışma, bir randomize blok tasarım veya hayvanların bulunduğu istekler randomizasyon kullanarak herhangi bir potansiyel pozisyon etkisi ortadan kaldırır. Randomizasyon her şişe rastgele bir sayı, örneğin bir web tabanlı rasgele sayı üreteci (Örneğin, https://www.randomizer.org/) veya bir elektronik tablodaki atama ve rastgele bu sayının tüpleri sipariş elde edilebilir.
- Sabit sıcaklık, nem ve ışık sağlamak için kombine kuluçka makinesi istekler yer koşulları. Güç ve veri kablolarını düzgün bağlandığından emin olun.
- Hayvanlar anesteziden kurtarmak için ve 1 h yeni ortamına parkenizin için izin.
- Deneme istenen hızda istekler dönüşü başlatarak başlar.
Not: İlk başlatma dönme, dönme stimülasyon karşılık olarak faaliyet düzeylerine kaydederek takip önce hayvanlardan temel etkinliği verilerini toplamak için başka bir seçenek var. - Veri toplama (sadece yazılım başlatır veri toplama açılış) DAMsystem308 yazılım açarak başlayın. Veri kümesi aralıklarla (burada, 5 min); bir metin dosyasına yazılır gerekirse, "Tercihler" sekmesinde aralığı ayarlarını değiştirin (bkz. Adım 1.4).
- Verileri başarıyla bilgisayara aktarılan emin olmak için bir ya da iki zaman aralıkları geçti ve veri dosyası için yazıldığını onayladıktan sonra DAMsystem308 yazılım tarafından oluşturulan metin dosyasını açın. Kapatın ve yeniden veri herhangi bir ek süre noktalarından görmek için bu dosyayı açın. Verileri istediğiniz süreyi için toplamak; Örneğin, 2 h.
Not: hayvanlar için herhangi bir rahatsızlık duyarlıdır ve büyük olasılıkla artan etkinliği ile cevap verecektir kuluçka makinesi tahlil döneminde açmay›n. - Egzersiz tahlil sonunda, veri toplama DAMsystem308 yazılım kapatarak sonlandırmak sonra REQS. açın Hayvanlar cam tahlil tüpleri çıkarın ve tüpler temizleyin. Hayvanlar farklı yaş önlemleri ihtiyaç vardır tekrarlanan Eğer gıda tüpleri geri taşınabilirler.
Not: ölüm egzersiz rejimi sırasında oluşursa, ölü sinekler varlığı etkinlik sayar etki olarak bu, kaydedilmiş olmalıdır. DGRP2 sinek satır12,13ile deneyim, 4 rpm'de 2 h herhangi bir ölüm sonuçlanmamıştır ama zayıf suşları farklı yanıt egzersiz.
4. veri analizi
- "Monitor1 DAMSystem308 yazılım tarafından üretilen" etiketli .txt dosyasını açın.
- Veri dosyası (cevapsız zaman puan, vb; veri toplama sırasında oluşmuş olabilir herhangi bir sorun için incelemek Tablo 1). Gerekirse, dosya başlangıç ve bitiş kayıt veri noktaları kaldırarak sansür.
- Seçtiğiniz (Örneğin, R), istatistiksel yazılım kullanarak toplanan verileri analiz. Açıklayıcı istatistikler oluşturmak ve verileri normalde dağıtılmışsa seks ve genotip, gibi etkileri araştırmak için Varyans Analizi (ANOVA) yürütmek. Verileri normal olarak dağıtılmış değildir, Kruskal-Wallis testleri gibi non-Parametrik yöntemler grupları karşılaştırmak için kullanın. Gereken belirli analizleri belirli bilimsel soru ve deneysel tasarım bağlıdır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
"Monitor1.txt"-ecek var olmak etiket (için bir örnek bkz. ek dosya 1) varsayılan olarak DAMSystem308 yazılım tarafından üretilen veri tablosu üzerinden istekler ile bireysel bir çalışma çıktı. Böyle bir tablo bir alıntı Tablo 1' de gösterilen. Satır sonuna (alt) deney (üst) başlangıcından itibaren her zaman aralığındaki ölçülen aktivite içerirken her sütun bir tek tek tahlil tüp veri içerir. Orada olay bu durumda kablo ayarlanması gerekir veri kesik (örneğin bu görülen Tablo 2), ilk üç veri noktaları takip edilmelidir.
Şekil 2 dört genetik olarak farklı Drosophila yan hakemi (DGRP2 çizgiler 371, 703, 810 ve 89712,13) karşılaştırarak bir deney sonuçlarını gösterir. Her dört satır için her iki cinsiyette on bakire Sineklerin Tanrısı gruplardan ölçümleri olarak toplanan on çoğaltılır Protokolü bölümünde açıklanan. DAMSystem308 yazılım çıkış dosyasından "10 sinek başı 5 min başına ortalama etkinliği" 2 saatlik süre boyunca span faaliyet önlemler sayı ortalaması alınarak hesaplanır. Bu ortalama her sütundan böylece her tahlil odası için tek bir ölçü birimi oluşturur. Şekil 2 dayalı Özet Tablo Tablo 3' te verilmiştir.
Tablo 3 ' te sağlanan veri ANOVA, genotip, seks ve seks ve genotip arasındaki etkileşim için test tarafından analiz edildi. Sadece genotip etkisini önemli olduğu gibi (p < 2 x 10-16), iki cinsiyet Şekil 2' de gösterilen grafikte kombine edilmiştir. ANOVA genotip, güçlü bir etkisi grafikte belirgin olduğu tespit edildi. Tüm dört genotip arasında ortalama egzersiz etkinlik düzeyleri birbirinden önemli ölçüde farklı (p < 0,05; Tukey'nın HSD), ve böylece, resim 2 istekler genotip egzersiz etkinlik düzeyleri üzerinde bir etkisi tespit etmek için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.
Şekil 1: REQS. Bu fotoğrafta istekler bu yordamda kullanılan gösterilen. Etkinlik İzleyicisi birimi(a)dönen bir kol (B) tarafından tahrik yatay ekseni etrafında döner. Dönme hızı bir arama (C) ayarlanabilir ve makine işlemi bir açma/kapama düğmesi tarafından (D) kontrol edilir. İç metin (E) etkinlik izleyicisi birimi ve dönen telefon fişi arasında veri bağlantısı bir close-up gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: istekler tarafından dört farklı DGRP suşları içinde ölçülen egzersiz etkinlik karşılaştırılması. X ekseni: hayvan genotip. Y ekseni: hayvan etkinlik ışın geçişleri 5 min başına 10 hayvan başı olarak ölçülür. A: DGRP2 satırı 897; B: DGRP2 satırı 810; C: DGRP2 satırı 703; D: DGRP2 satır 371. Burada gösterilen grafik olarak önemli seks etkisiz (ANOVA; bu belirli satırları için kadın ve erkeklerde, verileri birleştirir p 0.557 =). Ancak, ortada bir güçlü genotip etkisi (ANOVA; p < 2 x 10-16), ve tüm bireysel karşılaştırmalar dört genotip arasında son derece önemlidir ('ın Tukey HSD; p < 0,05). Siyah elmas: genotip demek; siyah çizgi: +/-bir SD (Standart sapma). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
| Zaman | Activity(1) | Activity(2) | Activity(3) | Activity(4) | Activity(5) |
| 12:25:00 | 21 | 86 | 48 | 32 | 76 |
| 12:30:00 | 31 | 55 | 58 | 74 | 119 |
| 12:35:00 | 27 | 45 | 47 | 80 | 125 |
| 12:40:00 | 28 | 55 | 34 | 83 | 91 |
| 12:45:00 | 36 | 56 | 45 | 67 | 103 |
Tablo 1: DAMSystem308 yazılım doğru veri örnek çıktı. Her "Activity(#)" sütun 10 sinekler, bir şişe 5 dk aralıklarla kaydedilen etkinliği ile temsil eder.
| Zaman | Activity(1) | Activity(2) | Activity(3) | Activity(4) | Activity(5) | Senin yüzünden. |
| 12:00:00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Evet |
| 12:05:00 | 98 | 1 | 36 | 0 | 8 | yok |
| 12:10:00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Evet |
| 12:15:00 | 88 | 24 | 44 | 1 | 9 | yok |
| 12:20:00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Evet |
| 12:25:00 | 106 | 51 | 41 | 0 | 15 | yok |
Tablo 2: Hatalı veri paket kaybı DamSystem308 Software ile örnek çıktı. Her sütun 10 sinekler, bir şişe 5 dk aralıklarla kaydedilen etkinliği ile temsil eder. 12:00:00, satırları 12:10:00 ve 12:20:00 tüm sütunları, veri bağlantı (hataya? ile ilgili bir sorun gösteren "0" etkinliği kayıtları gösterir "Evet" son sütununda).
Tablo 3: örnek verileri oluşturmak için kullanılan Şekil 2. Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.
Ek dosya 1: DAMSystem308 yazılım tarafından üretilen gibi işlenmemiş çıktı dosyası. Sütun 1 saat nokta sayısı kaydeder. Sütun 2 tarihi her zaman noktası kaydedilen saat deneme ve 3 sütun kayıtlarını kaydeder. Sütun 4-10 kullanılmaz ve sütunlar 11-42 etkinlik izleyicisi 32 yuva kayıtları temsil eder. Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Temsil edici sonuçlar gösterdiği gibi istekler doğru Drosophila egzersiz etkinlik ölçme yeteneğine sahip. İSTEKLER esnektir ve araştırmacılar araştırma soruları egzersiz biyoloji veya egzersiz müdahaleler ile ilgili çeşitli adres sağlar. Vurgulamak için protokol iki önemli adım vardır. İlk olarak, DAMSystem308 ile istekler veri iletimi düzgün çalıştığından emin olmak için istekler kurulumunun test etmek esastır. Aksi takdirde düzgün kurmak, veri kablosunun döndürme sırasında karışık hale ve (istekler neredeyse günlük kullanımı ile biz zorunda rağmen bazen istekler ve DAMSystem308 arasındaki bağlantı adlı aşınma ve yıpranma nedeniyle dönen bağlantı bozulur belgili tanımlık bağlamak iki yılda bir kez değiştirin). Yedek parça el üstünde tutmak akıllıca olur. İkinci olarak, çevre parametreleri tutarlılığını deneyler başarısı için önemlidir. Drosophila gürültü ya da titreşim çok hassastır ve bu nedenle, deneme veri koleksiyon sırasında rahatsız değil önemlidir. Böylece, deneyler ideal olarak, bir deneysel çalışma sırasında erişilmez bir adanmış kuluçka çalışır. Dikkat bu iki kritik adımı için yüksek kalitede veri REQS. toplanan sağlayacaktır
Biz burada istekler hayvanların gruplardan 2 saat sürekli egzersiz tedavisi sırasında hayvan etkinliği ölçmek için nasıl kullanılabileceğini göstermek iken, zaman ve egzersiz yoğunluğu çeşitli egzersiz bakımları ayarlanabilir istekler esnek olmamasıdır. Buna ek olarak, kullanılan etkinlik izleyicisi birim bağlı olarak tek sinek veya hayvanların çok büyük nüfus etkinliği ölçmek için değiştirilebilir. Ayrıca, istekler tasarımı ve optimizasyon egzersiz rejimleri test etmek için kullanılabilir. Saat gün, hayvan yaş, diyet, popülasyon boyutu veya ilaç tedavisi indüklenen aktivite ve egzersiz yanıtları gibi ek değişkenlerini etkilerini ölçmek için de kullanılabilir. Tam deneysel kurulum, Yani, egzersiz rejimi ve zamanlama uzunluğu bağlı olarak istekler Drosophila doğal uyku düzeni ile müdahale için de kullanılabilir. Bu örnekler çok yönlü doğası istekler ve bazı olası kullanımlar Drosophila araştırma göstermektedir. Diğer küçük hayvan araştırma topluluklar da böylece yardımcı programı bu yeni aracın genişleterek kendi amaçları için istekler adapte ilginizi çekebilir.
Şu anda, bir istekler en fazla 32 örnekleri tahlil kullanılan, etkinlik monitörlerini tarafından dikte bir belirli zamanda işlenmiş örnekleri sınırlı sayıda kısıtlamasıdır. Birden çok istekler birimi kullanımı büyük ölçekli genetik ekranları veya benzer uygulamalar için kullanılacak istekler izin mümkün iken, istekler daha yüksek üretilen iş sürümlerini gelişimi ideal olacaktır.
Benzer bir şekilde Treadwheel için indüklenen aktivite düzeyleri ölçmek için onun yetenek nedeniyle istekler için biraz daha yüksek üretilen iş sağlar Treadwheel ile birlikte kullanılabilir (48 örnekleri işleme teker teker). Egzersiz protokolleri istekler kullanarak ve sonra daha fazla çalışmalar için Treadwheel üzerinde uygulanan optimize edilebilir. Böylece, Treadwheel ve istekler için tasarımlar belirli çalışması gerektiği gibi tamamlayıcı kullanılabilir.
İSTEKLER Drosophila egzersiz araştırma önemli bir adım bu indüklenen faaliyet miktar için önemlidir. Aynı anda egzersiz ve ölçü olarak Alman bir grup bilim adamı, bağımsız olarak "tekne, swing" olarak adlandırdığı bir çok benzer aygıt geliştirilen bu egzersiz açık bir alan, Drosophila egzersiz oldu neden olabilir bir makine sahip bu da etkinlik kullanır ekran döndürme14tarafından indüklenen egzersiz sırasında etkinliğini ölçmek için. "Swing tekne" tam rotasyonu kullanmaz ancak bunun yerine etkinlik izleyicisi birimi geri ve ileri yaklaşık 30 derece dönme ekseni etrafında sallanır. Böylece, "swing tekne," gibi istekler, rotasyon sürekli negatif geotaxis yanıt teşvik ve hayvan aktivite artışı için kullanır. İSTEKLER ve "tekne swing" tamamlayıcı stimülasyon, Drosophila uyarılma izleme sistemi (DART)15gibi sonra Drosophila tahlil için kullanılan video izleme yöntemleri mevcut. İSTEKLER ve "swing tekne" sadece uyarıcı bırakma sonra etkinliğini izlemek sistemleri DART gibi üzerine geliştirmek. Böylece, istekler ve "tekne swing" birlikte varolan Treadwheel ve güç kulesi aygıtlarla kullanılan Drosophila egzersiz alanında araştırmacılar için önemli yeni araçlar vardır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
İş Ödülü numarası P30DK056336 üzerinden Ulusal Enstitüsü, diyabet ve sindirim ve böbrek hastalıkları beslenme ve Obezite Araştırma Merkezi'nde Birmingham Alabama Üniversitesi NCR için bir pilot hibe yoluyla tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Drosophila Activity Monitor | Trikinetics | LAM25H | REQS component |
| Telephone Cord Detangler | Uvital | uv20170719 | REQS component |
| Vial closures (flugs) | Genesee Scientific | 49-102 | Drosophila culture supplies |
| Vials | Genesee Scientific | 32-120 | Drosophila culture supplies |
| Drosophila culture netting | Carolina Biological Supply | 173090 | Drosophila culture supplies |
| Cornmeal | Pepsico | 43375 | Drosophila media |
| Molasses | Golden Barrel | BLA-GAL | Drosophila media |
| Agar | Apex Bioresearch | 66-103 | Drosophila media |
| Inactive Dry Yeast | Genesee Scientific | 62-106 | Drosophila media |
| Tegosept | Apex Bioresearch | 20-258 | Drosophila media |
| Propionic acid | Genesee Scientific | 20-271 | Drosophila media |
References
- Rieder, L. E., Larschan, E. N.
- Ugur, B., Chen, K., Bellen, H. J. Drosophila tools and assays for the study of human diseases. Dis Model Mech. 9 (3), 235-244 (2016).
- Hales, K. G., Korey, C. A., Larracuente, A. M., Roberts, D. M. Genetics on the fly: A primer on the Drosophila Model System. Genetics. 201 (3), 815-842 (2015).
- Piazza, N., Gosangi, B., Devilla, S., Arking, R., Wessells, R. Exercise-training in young Drosophila melanogaster reduces age-related decline in mobility and cardiac performance. PLoS One. 4 (6), e5886 (2009).
- Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila. Exp Gerontol. 40 (5), 386-395 (2005).
- Tinkerhess, M. J., Ginzberg, S., Piazza, N., Wessells, R. J. Endurance training protocol and longitudinal performance assays for Drosophila melanogaster. J Vis Exp. (61), (2012).
- Mendez, S., et al. The TreadWheel: A novel apparatus to measure genetic variation in response to gently induced exercise for Drosophila. PLoS One. 11 (10), e0164706 (2016).
- Katzenberger, R. J., et al. A Drosophila model of closed head traumatic brain injury. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (44), E4152-E4159 (2013).
- Watanabe, L. P., Riddle, N. C. Characterization of the Rotating Exercise Quantification System (REQS), a novel Drosophila exercise quantification apparatus. PLoS One. 12 (10), e0185090 (2017).
- Reed, L. K., et al. Genotype-by-diet interactions drive metabolic phenotype variation in Drosophila melanogaster. Genetics. 185 (3), 1009-1019 (2010).
- Bartholomew, N. R., Burdett, J. M., VandenBrooks, J. M., Quinlan, M. C., Call, G. B. Impaired climbing and flight behaviour in Drosophila melanogaster following carbon dioxide anaesthesia. Sci Rep. 5, 15298 (2015).
- Huang, W., et al. Natural variation in genome architecture among 205 Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel lines. Genome Res. 24 (7), 1193-1208 (2014).
- Mackay, T. F., et al. The Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel. Nature. 482 (7384), 173-178 (2012).
- Berlandi, J., et al. Swing Boat: Inducing and recording locomotor activity in a Drosophila melanogaster model of Alzheimer's disease. Front Behav Neurosci. 11, 159 (2017).
- Faville, R., Kottler, B., Goodhill, G. J., Shaw, P. J., van Swinderen, B. How deeply does your mutant sleep? Probing arousal to better understand sleep defects in Drosophila. Sci Rep. 5, 8454 (2015).
