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Ici, nous présentons une méthode simple, peu coûteuse, et à haut débit pour évaluer le temps de sédation dû à l’exposition à l’éthanol dans Drosophila melanogaster. Contrairement à de nombreuses méthodes actuelles, qui nécessitent des analyses de groupe, cet essai permet à une seule personne de recueillir des données individuelles sur le temps de sédation pour 2 000 mouches dans une période de travail de 8 h. Nous avons constaté qu’une seule personne peut marquer 48 mouches pour le temps de sédation en environ 5 minutes. À ce rythme, 2 000 mouches peuvent être notées en environ 4 h, bien que la notation puisse être effectuée plus tard. Avec notre essai, le temps de sédation enregistré pour la plupart des mouches varie de 5 à 15 min à une exposition à 1 ml d’éthanol de 100 %. Des concentrations plus faibles d’éthanol ou de volumes de livraison plus faibles entraîneront des temps de sédation plus longs.
Les méthodes actuelles d’évaluation du temps de sédation nécessitent de tester un grand nombre de mouches sans permettre facilement des mesures sur les individusindividuels 15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26. Beaucoup de sédation et d’analyses de sensibilité actuelles reposent sur ST5022,23,24, le point de temps auquel 50% des mouches sont sous sédatifs à la suite de l’exposition à l’éthanol. Bien que l’obtention du ST50 pour les groupes de mouches n’ait pas été la principale motivation pour développer cet essai, les enregistrements vidéo démontrent une utilité plus élevée par rapport aux méthodes actuelles, car les enregistrements peuvent être utilisés pour déterminer le ST50 pour les groupes de mouches testées individuellement et pour mesurer le pourcentage de mouches qui satisfont à un critère donné (p. ex., perte de contrôle postural) à tout moment. Il convient de noter que de telles analyses vidéo nécessiteraient plus de temps.
Contrairement aux essais actuels d’inesbriomètre, la méthode que nous décrivons ne nécessite pas d’outils spécialisés pour être mis en place et peut être effectuée dans n’importe quel laboratoire à l’aide de matériaux communs. En utilisant cette méthode, nous avons obtenu des temps de sédation fiables et cohérents pour les mouches individuelles. L’essai peut, en principe, être étendu pour évaluer les effets de l’exposition à toute substance volatile. L’essai peut également être appliqué pour mesurer les effets de la toxicité aigue des substances volatiles sur d’autres insectes, y compris d’autres espèces de mouches. Les données individuelles sur le temps de sédation peuvent être utilisées pour évaluer l’étendue de la variation phénotypique au sein d’une population, comme la DGRP.
Nous avons utilisé de petits moustailles d’écran d’insecte pour empêcher le contact direct avec la solution d’éthanol tout en permettant des quantités suffisantes de vapeurs d’éthanol pour atteindre la mouche. La couche de tissu à fromage blanc sur le dessus de la maille d’écran fournit un contraste visuel entre la mouche et la surface ci-dessous et garantit que les mouches ne sont pas pris dans le maillage d’écran, ce qui pourrait conduire à une détermination ambigue de la perte de contrôle postural. Les membranes disponibles dans le commerce qui sont poreuses pour l’eau et l’air ont donné des résultats incohérents et étaient insuffisamment pénétensibles aux vapeurs d’éthanol. Nous avons intentionnellement utilisé de petits maillages d’écran d’insecte parce qu’il s’agit d’un matériau uniformément poreux qui minimise la variation de l’exposition à l’éthanol en raison de la position de mouche dans un puits. Des modifications peuvent être apportées à ce protocole en fonction des matériaux disponibles, bien que nous recommandons une chambre comportementale contrôlée, l’accès à 90 % à 100 % d’éthanol près de la mouche, et une exposition uniforme à l’éthanol.
La position de mouche dans les plaques de culture cellulaire doit être randomisée entre les répliques pour éviter le biais positionnel. Pour les expériences plus grandes qui nécessitent l’utilisation de cet essai sur plusieurs jours et sont donc soumis à des variations environnementales qui pourraient influencer les résultats d’analyse (par exemple, les changements de pression barométrique)27, nous recommandons fortement que les mouches soient testées à la même heure chaque jour et randomisées à la fois en quelques jours, surtout si différentes lignes et /ou sexes doivent être comparés les uns aux autres.
La méthode que nous avons mise au point est la mieux adaptée pour mesurer l’effet de l’exposition aigue à l’alcool, mais elle n’est pas adaptée à l’obtention de données sur la consommation ou à la modélisation de la dépendance. Les données sur la sensibilité à la sédation de l’alcool obtenues à partir de cet essai peuvent cependant être intégrées à d’autres mesures des phénotypes liés à l’alcool. Une limitation du système est que la hauteur verticale des plaques de culture cellulaire standard permet un mouvement vertical de mouche qui ne peut pas être facilement suivi par vidéo pour une évaluation détaillée de l’activité globale ou de la locomotion. Toutefois, cette limitation n’affecte pas l’évaluation précise du temps de sédation. Lors de l’utilisation de mouches de différents génotypes (par exemple, dans les populations de race dérivée de la DGRP28), cet essai permet également la récupération de mouches individuelles pour recueillir des bassins de mouches avec des phénotypes contrastés pour le séquençage de l’ADN en vrac et la cartographie QTL extrême29,30. Dans l’ensemble, cet essai permet une collecte rapide et peu coûteuse de données sur la sédation de l’alcool sur un grand nombre de mouches individuelles.