13 janvier 2014
Nous avons récemment identifié une nouvelle drosophile circadienne, le rythme de préférence de température (TPR), dans lequel la température préférée chez les mouches augmente pendant la journée et tombe pendant la nuit. TPR est régulé indépendamment d’une autre sortie circadienne, l’activité locomoteur. Nous décrivons ici la conception et l’analyse de TPR chez la drosophile.
L’objectif global de cette procédure est de déterminer la préférence de température de la drosophile. Pour ce faire, il faut d’abord préparer les mouches et l’appareil, qui est assemblé autour d’une base en aluminium à température contrôlée. Une fois les températures établies dans l’appareil, une cohorte de mouches est chargée et, après une demi-heure, leur préférence de température est notée.
En fin de compte, le test peut être utilisé dans une grande variété de conditions expérimentales. Par exemple, les rythmes circadiens de préférence de température. Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés dans le domaine des rythmes cibles.
Étant donné que ces rythmes cibles de préférence de température sont contrôlés par des mécanismes différents de ceux de l’activité locomotrice, ce test de comportement conduira à l’identification de nouveaux mécanismes moléculaires et cellulaires qui n’ont pas été identifiés auparavant à l’aide d’approches d’activité locomotrice. Cette méthode peut également aider à répondre à des questions clés dans le domaine des neurosciences sensorielles, telles que la température et la sensation de douleur. Parce que ces tests comportementaux de température sont très robustes, ce test nous permettra de cartographier le circuit neuronal de la détection de la température au traitement, ce qui nous permettra de mieux comprendre l’intégration sensorielle.
Élevez les mouches dans des incubateurs humidifiés avec un cycle d’obscurité clair 1212. Ce protocole nécessite deux incubateurs de ce type réglés sur des calendriers opposés. L’incubateur de nuit doit être sombre pendant les heures normales de travail.
Lorsque vous accédez à un incubateur pendant son cycle nocturne, utilisez une lumière rouge pour éclairer l’incubateur. Recueillez des cohortes de 20 à 30 mouches nouvellement écloses des deux sexes et, dans n’importe quelle proportion, gardez-les dans leur incubateur pendant deux à trois jours avant de les faire passer à l’essai. Au moins cinq cohortes sont requises pour chaque affection testée.
Pour construire une chambre d’essai de préférence de température, un couvercle en plexiglas doit être conçu pour s’adapter à une plaque d’aluminium sous la plaque. Placez quatre dispositifs Peltier. Chacun des appareils Peltier doit être connecté aux régulateurs de température qui peuvent générer des températures froides ou chaudes pour éviter la surchauffe des pelters.
Un système de refroidissement d’ordinateur est connecté à des tubes d’eau, à des ventilateurs de refroidissement par air et à des alimentations pour surveiller les températures sur la plaque d’aluminium. Les sondes de température sont intégrées dans le bord de la plaque d’aluminium et sont connectées à des régulateurs de température. Réglez les côtés froid et chaud de l’assiette à 12 et 36 degrés Celsius respectivement dans le couvercle.
Fixez six sondes de température à différentes positions dans l’une des voies. Placez l’appareil dans une pièce à environnement contrôlé à 25 degrés Celsius et entre 65 et 75 % d’humidité relative. Assurez-vous de surveiller ces conditions.
La pièce doit disposer d’un contrôle de la lumière et d’une bonne circulation de l’air pour éviter que l’air circulant ne déstabilise la température. Protégez la zone d’essai avec un rideau de douche. Une lumière uniforme doit être utilisée sur l’appareil car la luminosité peut influencer la préférence de température.
Allumez l’appareil pendant au moins 30 minutes. Afin d’établir un gradient de température stable à la surface de la plaque. Enduisez le couvercle de l’appareil de comportement avec un hydrofuge pour empêcher les mouches de grimper sur les murs ou le plafond du couvercle.
Essuyez l’excès d’hydrofuge et laissez le couvercle rouler pendant 25 à 30 minutes si nécessaire, du ruban adhésif double peut être utilisé une demi-heure plus tard. Essuyez toute condensation de la plaque d’aluminium. Placez ensuite le couvercle en plexiglas sur la plaque d’aluminium et fixez-le à l’aide de six pinces en C.
Il est très important que le couvercle soit scellé. Surveillez bien la température de l’air entre la plaque et le couvercle. Assurez-vous que les sondes ne touchent ni la plaque d’aluminium ni le couvercle en plexiglas.
Laissez le couvercle s’équilibrer sur l’assiette pendant au moins 15 minutes. Finalement, le gradient de température de l’air entre la plaque d’aluminium et le couvercle variera de 18 à 32 degrés Celsius Dans le cas d’une expérience comportementale diurne, sortez les flacons de mouches de l’incubateur diurne et testez l’essai comportemental à la lumière immédiatement avant une expérience comportementale nocturne. Sortez les flacons de mouches de l’incubateur de nuit.
Enveloppez-les dans du papier d’aluminium et placez-les dans une boîte dans la pièce sombre sous une lampe rouge. Pour les expériences pendant les périodes d’obscurité, les lumières de la pièce doivent rester éteintes à tout moment jusqu’à ce que les expériences comportementales soient terminées. Cependant, les lampes rouges peuvent être utilisées pour l’éclairage par aspiration.
Chargez 20 à 25 mouches dans l’espace entre la plaque d’aluminium. Couvrez ensuite les trous avec des lamelles pour éviter que les mouches ne s’échappent. Laissez les mouches se déplacer pendant 30 minutes.
Une fois l’expérience terminée, prenez au moins deux photos pour les expériences lumineuses. Un flash doit être utilisé pour les expériences sombres. Vérifiez la température de l’appareil.
Prenez note de la température ambiante ainsi que de l’humidité pour enlever les mouches connecté tube de dioxyde de carbone près du trou sur le dessus de l’appareil pour anesthésier les mouches, jeter les mouches. Ils ne doivent pas être testés à nouveau. Ensuite, essuyez toute condensation ou humidité de la plaque.
Replacez le couvercle sur la plaque et serrez avec les pinces en préparation Pour l’expérience suivante, calculez le gradient de température comme suit. Tout d’abord, déterminez où les sondes de température sont placées à l’aide d’une règle basée sur l’emplacement des sondes et leurs températures enregistrées. Tracez des lignes droites représentant chaque degré de température dans la position appropriée sur la photo de la position finale de la mouche.
Ensuite, comptez le nombre de mouches entre chaque intervalle d’un degré Celsius. Excluez les mouches sur les murs ou au plafond de la couverture. Calculez le pourcentage de mouches dans chaque plage de température de chaque voie, puis la température moyenne préférée pour chaque condition.
Recueillir des données provenant d’au moins cinq essais. Utilisez ensuite les valeurs moyennes de chaque essai pour déterminer la température moyenne préférée avec des erreurs. Les mouches normales élevées à 25 degrés Celsius préfèrent une température plus basse le matin que le soir.
Une augmentation de 1 à 1,5 degré de la préférence de température a été mesurée pendant la journée et de 1,5 à 2 degrés Celsius. Une diminution a été observée lors de la transition du jour à la nuit. Le test peut également être utilisé pour tester des mouches mutantes.
Par exemple, il a été constaté que la préférence de température des mouches porteuses d’une mutation défectueuse dans le voyage, un canal ionique, est plus élevée que celle des témoins. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’effectuer le test de comportement de préférence de température. Cette méthode permet d’étudier les mécanismes moléculaires et les circuits neuronaux, l’ofa et les horloges, et comment le cerveau intègre les différents signaux environnementaux et dans les horloges biologiques.
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Cette étude identifie une nouvelle sortie circadienne chez Drosophila appelée rythme de préférence de température (TPR), qui varie selon l'heure de la journée. La recherche explore comment le TPR est régulé indépendamment de l'activité locomotrice.
L'analyse quantitative des rythmes de préférence thermique (TPR) chez Drosophila permet une détection mécanistique des sorties circadiennes au-delà de l'activité locomotrice, soutenant ainsi la validation ciblée dans les pipelines de neurobiologie et de chronobiologie. Cet essai comportemental offre une confiance prédictive pour l'analyse des circuits neuronaux et des voies moléculaires sous-jacentes à l'intégration des signaux environnementaux, informant directement les stratégies de recherche fondamentale et translationnelle. Le protocole robuste et reproductible établit l'analyse TPR comme une capacité réutilisable pour les équipes pluridisciplinaires de recherche et développement qui étudient l'intégration sensorielle et la régulation circadienne.
Le test TPR s'intègre dans la continuité de la découverte, des premières études mécanistiques au développement de modèles précliniques, permettant la vérification d'hypothèses et la clarification des voies impliquées pour les cibles circadiennes et sensorielles.