Determinación de la preferencia de temperatura de los mosquitos y otros ectotermos
28 de septiembre de 2022
Los insectos tienen un rango óptimo de temperatura ambiental en el que buscan permanecer, y muchos factores externos e internos pueden alterar esta preferencia. Aquí, describimos un método rentable y simple para estudiar la elección de la temperatura, que permite a los insectos exhibir libremente sus comportamientos naturales.
Esta configuración de aparatos de dos cámaras se utiliza para estudiar la preferencia de temperatura de los insectos y se puede modificar para estudiar otras situaciones de preferencia de elección binaria, como la luz frente a la oscuridad o la humedad alta frente a la baja. Las principales ventajas de esta técnica son la configuración simple, el área espaciosa que permite a los insectos exhibir su naturaleza voladora al elegir su temperatura preferida y la fácil puntuación sin equipo externo. La parte más difícil del protocolo es eliminar la brecha de acrílico después del experimento.
Esto se debe a que hay una alta probabilidad de que los insectos escapen. Por lo tanto, es crucial para nosotros utilizar el dióxido de carbono para anestesiar a los insectos. Demostrando el procedimiento estarán Kinga Stobierska y Lorna Glenn, ambas estudiantes de maestría de mi laboratorio.
Para comenzar, prepare 2 jaulas para mosquitos vacías con aberturas de manga de 12 centímetros y asegúrese de que no haya agujeros u otros daños. Luego, usando un aspirador mecánico, transfiera 30 insectos a una jaula separada para facilitar el manejo y la eliminación después del experimento. Ajuste las incubadoras a las temperaturas deseadas y permita que se calienten y se estabilicen.
Se tarda aproximadamente 30 minutos en alcanzar una temperatura en el rango de 25 a 30 grados centígrados. Luego coloque una jaula de mosquitos vacía en una incubadora y alimente las mangas de la jaula a través del orificio frontal de la incubadora. Confirme la temperatura del aire interior de la incubadora con una sonda de temperatura.
A continuación, coloque una solapa que se pueda abrir preparada con cinta adhesiva sobre el orificio del tubo de acrílico. Enrolle la manga que sobresale a través del orificio frente a la primera incubadora y asegúrela sobre un extremo del tubo de acrílico con una banda elástica. Luego coloque las incubadoras una frente a la otra e inserte un extremo del tubo de acrílico en el manguito del segundo orificio de la incubadora.
Asegúrese de que el diámetro del tubo de acrílico sea mayor que el orificio en la parte frontal de las incubadoras para que cubra completamente el agujero. Asegúrese de que el tubo de acrílico no esté suelto y colgando entre las incubadoras. Si es así, tire de las mangas de la jaula para eliminar el exceso de material entre la jaula y la banda elástica.
Para poner a los mosquitos dentro, abra la solapa de cinta adhesiva. Coloque un embudo en el orificio del tubo de acrílico y luego vacíe los insectos en el tubo a través del embudo. Después de vaciar los insectos, retire el embudo y cubra el orificio del tubo con una solapa de cinta adhesiva.
Dejar actuar durante 30 minutos para que los insectos seleccionen la cámara preferida. Al final del tiempo de asentamiento, observe visualmente y anote el número de insectos que se ven en el puente del tubo de acrílico. Luego toque o sople todos los insectos en el puente a cualquier lado de la incubadora o liberando dióxido de carbono en el puente.
A continuación, pellizque y cierre las mangas del tubo de acrílico en ambos lados sujetándolas rápidamente con un nudo apretado. Luego retire las jaulas de ambas incubadoras y cuente visualmente los insectos en cada jaula. Asegúrese de que los números de ambas incubadoras y el puente sumen 30.
En el presente estudio, la preferencia de temperatura de los mosquitos y moscas de la fruta se determinó utilizando el modelo de dos cámaras. Los resultados no mostraron diferencias significativas cuando ambas jaulas se mantuvieron a 27 grados centígrados, lo que indica la capacidad de los mosquitos para elegir libremente entre jaulas que exhiben sus comportamientos naturales. Por el contrario, cuando las dos cámaras se colocaron a diferentes temperaturas, los mosquitos seleccionaron consistentemente la temperatura óptima de 27 grados centígrados sobre 30 grados centígrados.
Del mismo modo, cuando se probó la configuración con Drosophila Melanogaster, otro modelo de ectodermo, las moscas de la fruta evitaron la cámara más cálida y prefirieron su temperatura óptima de 25 grados centígrados. Asegúrese de que la configuración esté completamente sellada, sin espacios ocultos y sin malla que interrumpa el área de vuelo para que los insectos puedan elegir libremente entre las 2 cámaras.
Visión general
Este estudio presenta un método simple y rentable para evaluar las preferencias de temperatura en insectos utilizando un aparato de dos cámaras. El método permite a los insectos participar en comportamientos naturales, revelando su temperatura ambiental preferida.
Componentes clave del estudio
Área de investigación
- Comportamiento de los insectos
- Preferencia de temperatura
- Elección de hábitat
Fundamentos
- Los insectos prosperan dentro de rangos de temperatura específicos.
- Varios factores influyen en sus preferencias de temperatura.
- Comprender las elecciones de temperatura impacta los estudios ecológicos y evolutivos.
Métodos utilizados
- Aparato de dos cámaras para la elección de temperatura
- Mosquitos y Drosophila melanogaster como organismos modelo
- Evaluación visual y anestesia con dióxido de carbono para el manejo de insectos
Resultados principales
- Los mosquitos prefirieron 27°C sobre 30°C en condiciones variables.
- Drosophila melanogaster también favoreció 25°C sobre temperaturas más cálidas.
- La metodología mostró la capacidad de los insectos para exhibir comportamientos naturales en la selección de temperatura.
Conclusiones
- Este estudio demuestra exitosamente una forma efectiva de estudiar la preferencia de temperatura en insectos.
- Los hallazgos tienen implicaciones para entender el comportamiento de los insectos en entornos cambiantes.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
Quantitative assessment of temperature preference in mosquitoes and other ectotherms enables robust hypothesis testing for environmental adaptation and vector biology. This two-chamber apparatus supports predictive confidence in behavioral phenotyping by allowing natural behaviors, such as flight, critical for accurate target validation in early discovery. The method's flexibility and scalability position it as a reusable platform for comparative studies across diverse ectothermic models in biopharma R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous interrogation of thermosensory pathways and behavioral phenotypes.
- Supports functional target validation by isolating temperature as an independent variable.
- Facilitates mechanistic de-risking for vector-borne disease research.
- Provides a platform for evaluating genetic or environmental manipulations affecting temperature preference.
Screening & Assay Development
- Prepares validated behavioral assays for downstream screening of modulators or interventions.
- Ensures reproducibility and standardization through controlled environmental conditions.
- Delivers quantitative outputs for robust comparison of experimental groups.
- Enables scalable, high-throughput behavioral screening in small ectotherms.
Translational & Preclinical Research
- Aligns behavioral phenotyping with disease-relevant environmental exposures.
- Supports translational continuity from discovery to preclinical vector competence studies.
- Enables risk-adjusted advancement of candidate interventions targeting vector behavior.
- Provides predictive de-risking for environmental and genetic manipulation strategies.
Pipeline & Workflow Integration
This apparatus integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven behavioral assays, supporting both target validation and screening workflows.
- Discovery Biology: Facilitates null hypothesis testing and pathway clarification for thermosensory mechanisms.
- Screening: Provides standardized, reproducible behavioral assays with quantitative readouts.
- Analytics: Enables statistical comparison of group preferences and behavioral responses.
- Translational Research: Bridges laboratory findings to field-relevant environmental exposures in vector biology.
- Enterprise Reuse: Adaptable for diverse ectothermic species and environmental manipulations, supporting broad R&D needs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in behavioral phenotyping.
- Operational Value: Promotes assay standardization, reproducibility, and scalability across research teams.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for vector-targeted interventions and environmental adaptation studies.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of behavioral and environmental intervention strategies.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral assay design and ectotherm handling.
- Needs temperature-controlled incubators and basic analytical infrastructure for quantitative scoring.
- Demands cross-team standardization of assay setup and scoring protocols.
- Adaptable to various small ectotherms and environmental manipulations with minimal modification.
- Careful containment and anesthetization procedures are critical to prevent escape and ensure safety.
