$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
פרוטוקול זה משתמש בשני מערכים (איור 1) לרכוש 4 קריאות שונות שנאספו מהזבובים החשופים לזיהום חיידקים. פלטים אלה כוללים 1) שינה / התנהגות בעקבות, 2) תוצאות הישרדות; 3) עומס חיידקים בזבוב; ו4) מדידה בזמן אמת של הפעילות העיתונאית NFκB in vivo. בשילוב עם כלים הגנטיים הזמינות בדרוזופילה, מדידות אלה מספקים תובנה מכניסטית לקישור המולקולרי בין תפקוד חיסוני והתנהגות.
1. פעילות מדידה של תנועה ושינה בזבובים
- ההתקנה משמשת למדידת פעילות של תנועה ולישון בזבובים, הכולל את מערכת תסיסנית פעילות הניטור (DAM2, Trikinetics), חממות, חדר חשוך, והכנה של חיות ניסוי וצינורות פעילות, שתוארה בעבר 6. אותה הגישה משמשת כאן, עם כמה שינויים קלים.
- התאורה של החממה נשלטת על ידי החממה עצם. לכן, חשוב לסנכרון בין מחשב הגדרת הזמן וחממות.
- צינורות פעילות מנוקים לשימוש מחדש על ידי הרתחה על פלטה חשמלית במים מיוננים. כמות קטנה של חומר הניקוי הוסיפה לרתיחה הראשונה, צינורות היטב שטפו והרתיחו עוד פעמים. אם חוט משמש לחבר את הצינור, צינורות ששמשו לפעילות (המכיל מזון, שעווה, זבוב וחוט) ניתן לנקות ללא הסרה מוקדמת של החוט.
- לפני שיתחילו בניסוי, המכילות תרבויות מקום מאוחר גלמי זבובים מבוימים בחממות לשלושה עד ארבעה ימים להסתגל לתאורה ניסיונית ותנאים סביבתיים אחרים. אור: תנאי חושך או קבוע היה בשימוש נפוץ למדידת התנהגות שינה. בדוגמה זו, זבובים התאקלמו לאור קבוע כדי למנוע ההשפעה של שעון היממה על התגובה וההתנהגות 2,7,8 החיסוניות. כפי שמתואר באיור 1 א ' , עומס 1-4 זבובי יום ישנים לפעילות DAM2 Trikinetics כצגים תאר 6, ושיא למינימום של שלושה ימים שקדמו לזיהום.
2. להדביק זבובים עם זנים פתוגניים של חיידקים
- הפרוטוקול המתואר כאן הוא ספציפי לס marcescens, שהם קלים לגידול ולהתמיד. פרוטוקולים לתנאי תרבות אחסון לטווח ארוך ולמיני חיידקים אחרים ישתנו. ס marcescens מאוחסנים בגליצרול 15-50% ב-80 ° C. כדי להתכונן לאחסון לטווח ארוך, לערבב 2 כרכים של תרבות חיידקי הלילה (OD 600 = 0.5-1.0) לנפח 1 של גליצרול 50% autoclaved ב1.5 צינורות microcentrifuge מ"ל. זה יגרום לריכוז גליצרול סופי של 17%. אחסנו בצינורות -80 ° C. כדי להתכונן לטווח קצר בשימוש מקור לחיידקים, לגרד את המנייה קפואה עם קצה פיפטה סטרילי 200 μl ולבצע רצף משולש בצלחת אגר LB. דגירת צלחת הלילה ב 37 & dלדוגמה: C כדי לקבל מושבות מבודדות. אחסן את הצלחת ב 4 ° C.
יום אחד לפני הזיהום שנקבע, לאסוף מושבה אחת מהצלחת אגרה LB עם טיפ סטרילי 200 μl פיפטה ולהטביע את הקצה לתוך צינור תרבות המכיל מדיום LB מ"ל 5. חיידקים לגדול בין הלילה, או עד 16 שעות בתוך אינקובטור שייקר על 37 מעלות צלזיוס ו 250 סל"ד עד שהוא מגיע שלב הצמיחה מעריכית. למדוד את הריכוז בספקטרופוטומטר בOD 600. הריכוז בשלב זה נע בין 0.5-1. אם הריכוז גבוה מדי, תת תרבות החיידקים ולגדול לכמה שעות נוספות כדי לקבל ריכוז אופטימלי. בצע את ההליך בקרבת מקור אש. חלק מזני חיידקים מהונדסים לעמידות לאנטיביוטיקה וגדלים ונבחרו לאנטיביוטיקה מתאימה הוסיף למדיום. ס marcescens (ATCC # 8100) אינו עמיד לאנטיביוטיקה ולכן גדל במדיום סטרילי ללא אנטיביוטיקה. כדי לוודא טכניקה סטרילית, לעשות cultu מדומהמחדש ללא חיידקים כשליטה.
הפתרון להדביק זבובים מכיל חיידקים (בדילול לOD 600 = 0.1) וצבעי מאכל% 1 (Brilliant Blue FCF) ב PBS. הכן את פתרון לבקרת הזרקה על ידי הוספת כמות שווה של מדיום LB בשימוש בפתרון דלקת וצבע מאכל כחול 1% בPBS. אחסן פתרונות על קרח. - הכן את מחטי זכוכית להזרקה את הזבובים. משוך זכוכית נימים (OD = 1 מ"מ, id = 0.58 מ"מ, WPI) לקצה עדין באמצעות micropipette חולץ (Narishige). תחת מיקרוסקופ לנתח, להשתמש במלקחיים עדינים לשבור את קצה המחט כך שהפתיחה היא גדולה מספיק כדי להתמלא בנוזל הזרקה באמצעות החלת שאיבה עם מזרק, אך קטנה מספיק כדי למזער את הניזק לזבוב במהלך תהליך ההזרקה. אחרי ששבר את הקצה, את גודל הטיפ צריך להיות בסביבות 40-50 מיקרומטר. מחט הזכוכית מחוברת למזרק פלסטיק 3 סמ"ק עם אורך של צינור. הזרימה בינונית הזרקה נשלטת באופן ידני תוך הפעלת לחץ חיובי או שלuction עם המזרק. למנוע זיהום צינור הגומי עם נוזל בהזרקה, כמנגנון המזרק משמש גם דלקת וזריקות בקרה.
- הרדם זבובים על ידי לשים אותם על משטח CO 2. CO 2 עובר דרך מכל אטום של מים כדי ללחלח את הפנקס וכדי להפחית חשמל סטטי, שיכול לסבך מניפולציה של זבובים על הכרית. הזרק זבובים על ידי החדרת מחט הזכוכית אל האזור מעל scutellum של בית החזה הגבה. פטירתו של מדיום הזרקה אל תוך החנות מאומתת על ידי צבע המאכל - זבובים הופכים כחולים כצבע המאכל מתפשט באמצעות המערכת. המינון של חיידקים שזבובים יקבלו ניתן לכמת כמתואר בסעיף 3 להלן. החלק מהעיצובים ניסיוניים כוללים קבוצת ביקורת שמקבלת פציעה האספטי ידי הזרקת זבובים עם צביעת PBS ומזון אך ללא חיידקים.
3. לקבוע את העומס בקטריאלי
גישה אחת לevaluatinגרם לתגובה החיסונית נגד זיהום חיידקים היא לקבוע את הזיהום שלאחר עומס החיידקים. ד melanogaster הוא מודל מצוין כדי לקבוע פרמטר זה, מאחר שניתן homogenized כל הזבוב להעריך את מספרי החיידקים כלל בתוך פרט. הרציונל מאחורי פרוטוקול זה הוא שכאשר גדל על מדיום מוצק כמו מרק וריא (LB) אגר בצלחת פטרי (צלחת LB), חיידק בודד יוצר מושבה להבחין גלויה. לכן, על ידי מאחד זבובים נגועים בנוזל LB, שהניב דילולים סידוריים של homogenate, ומתפשט homogenate המדולל על צלחות LB, מספר התאים חיידקיים מדביק זבוב ניתן לקבוע. קבוצת ביקורת של זבובים הוזרקו צביעת PBS ומזון אך ללא חיידקים יש להשתמש כדי לוודא שהזיהום לא היה מזוהם במיני חיידקים אחרים. לא אמור להיות מושבות על הצלחת אגרה LB במצב זה.
- כל חומרי חיטוי שישמשו לכךהליך לפני ביצוע צעד homogenization בפועל. זה כולל 200 טיפי פיפטה μl לגזור במספריים, מדיה LB, ועליים משמשים לתפעול. הכן את הצלחות על ידי שפיכה בינונית autoclaved LB / אגר ל10 סנטימטרי צלחות פטרי סטרילית לפחות היום 1 לפני מאחד זבובים.
- הרדם ולאסוף זבובים ב1.5 צינורות microcentrifuge מ"ל וצינורות חנות על קרח.
- לבצע הומוגניזציה ליד להבה על מנת למנוע זיהום. הומוגניזציה שליטה המכילה זבובים ללא זיהום מומלצת במיוחד בעת שימוש זן חיידקים כגון ס marcescens, שאינם עמידים לאנטיביוטיקה. הומוגני מינימום של 2 קבוצות של 10 זבובים בכל תנאי ניסוי לכל. מספר הזבובים המשמשים לhomogenate נקבע על ידי הנסיין. חלק מהקבוצות השתמשו בזבוב אחד לhomogenate, שהיא שימושית להערכת וריאציה בעומס חיידקים בין זבובים בודדים 8, בעוד שאחרים השתמשו 3-10 זבובים לhomogenateכדי להשוות בין הגנוטיפ או תנאי ניסוי 9-12.
- הוסף מדיום LB 400 μl לכל צינור המכיל microcentrifuge זבובים והומוגני באמצעות מנוע קטן ועלי (Kontes).
- באמצעות טיפי פיפטה לחתוך מעוקרים, סידורי לדלל 1:10 homogenate ידי הוספת LB / בינוני הומוגני μl 20 חיידקים לצינור microcentrifuge μl 1.5 המכיל מדיום LB 180 μl. חיתוך טיפי פיפטה מונע חסימה מפסולת זבוב ומבטיח כי נפח מתאים מועבר.
- גורם דילול נקבע באופן אמפירי ותלוי בגנוטיפ של הזבוב, זן החיידקים בשימוש, ותנאי ניסוי. לסוג פראי זבובים נגועים בס marcescens, השתמש דילולים של 1:10 2 או 3 01:10 לזבובי מעוורים מייד לאחר פגיעה, ודילולים של 1:10 4 או 5 01:10 לזבובים homogenized 24 שעות לאחר פגיעה.
- הוסף LB 100 μl / בינוני חיידקים מהמיקרופוןצינורות rocentrifuge המכילים דילול הסופי ולהפיץ את המדיום בצלחת LB באמצעות כדורי זכוכית (VWR) כדי להבטיח חלוקה שווה.
- השלך את כדורי הזכוכית לתוך 100% פתרון EtOH. מקם את צלחות LB ב37 מעלות צלזיוס חממה בן לילה.
- כצעד אופציונלי, השתמש במערכת הדמיה חזותי עם אור כדי להשיג תמונה של צלחות ליברות (FluorChem 8900; אלפא Innotech). לספור את המספרים של שני מושבות על הצלחת עצמו או מהתמונה של צלחת שימוש בכלי סומך על פוטושופ תוכנה (Adobe Photoshop CS3).
- לחשב את מספר המושבה להרכיב יחידות ללטוס באמצעות נוסחה: [n / (N * D * V)] * V; כאשר n = מספר מושבות גדלו על צלחת LB; N = מספר הזבובים נקווה ב1 צינור microcentrifuge: D = גורם דילול; וv = נפח של פתרון להתפשט על כל צלחת; V = נפח ראשוני של homogenate.
4. הערך שינה ומשך הישרדות לאחר זיהום
- עבורזבובים שלא נקטפו למדידת עומס חיידקים, להמשיך ולעקוב אחר התנהגות של 7-10 ימים נוספים. משך הישרדות מושפע גנוטיפ של תנאי הטיסה, הסביבתיים, ומיני חיידקים המשמשים לזיהום.
- לאחר ~ 10 ימים, לסיים את הניסוי, להוריד ולעבד את נתוני התנהגות כפי שתוארו בעבר 6. תוכנת Insomniac2 המותאמת אישית, המבוססת בMatlab, משמשת לניתוח פרמטרי שינה. זה חשוב כדי למנוע זבובים מתים מהניתוח התנהגותי. בדרך כלל, זה מגביל את הניתוח עד למרחק של היום הראשון לאחר הדבקה, תלוי בסוג של זיהום וגנוטיפ לטוס. המוות בassay מסומן על ידי הזמן כל סעיפי הפעילות שהגיעו לאפס. כדי להקל על ניתוח של הישרדות, Drosonex, תוכנה מותאמת אישית שנכתבה ב-Microsoft Visual C + + 6.0, משמש לעיבוד קבצי נתונים גולמיים ממערכת DAM Trikinetics. דיווחי התוכנה כקבצי Excel, משך הישרדותו של כל זבוב (בשעות), הידור הפעילות datמכל המסכים לגיליון אלקטרוני אחת, ומדווח על אחוזי הזבובים ששרדו לאורך הזמן כפי שנקבע על ידי המשתמש. את קבצי Excel נועדו להשתלב בחבילות תוכנה סטטיסטיות אחרות לניתוח נוסף.
5. מדידת פעילות NFκB במהלך זיהום השימוש Assay כתב לוציפראז
המהונדס κB לוק זבובים השתמש בassay זה נוצר בעבר כמתואר בקואו et al., 2010 2. בקצרה, כתב κB לוק מכיל 8 חזרות של רצף מחייב NFκB שהוכנסו לאמרגן במעלה זרם של מסגרת קריאה פתוחה לוציפראז.
- התאם זבובים לתנאי תאורה ניסיוניים כמפורטים בסעיף 1.2. בדוגמה זו, 1-4 זבובים ישנים היום κB לוק הם שוכנו בבקבוקונים המכילים סוכרוז 5%, 2% מצע אגר מזון והניח באור קבוע (LL) עבור 2 ימים כדי להגיע לאותו גיל כמו זבובים אחרים במהלך זיהום.
- הכן microplate 96 היטב לזבובים. כל באר מכיל 2 שכבות של מזון בינוני (איור 2); השכבה העליונה מכילה luciferin, המצע של לוציפראז. הוסף 300 μl של סוכרוז 5%, 2% לכל פתרון אגר היטב ולאפשר לביסוס. לאחר מכן, להוסיף שכבה עליונה 50 μl לכל סוכרוז גם מכיל 5%, 1% אגר, והמ"מ luciferin 2 (הזהב ביוטכנולוגיה, Inc). ריכוזי luciferin משמשים לפעילות כתב מדידה בדרוזופילה ומגוונים בספרות, ולא היו נמוך כמו 100 מיקרומטר 13. הריכוז הנדרשים ניתן לקבוע באופן אמפירי. בין מהחלק את שכבות מזון, לכסות את הצלחת עם בד רשת דקה כדי להקל על הייבוש, תוך שמירה על סטריליות. הצלחת צריכה להיות מותרת להתייבש היטב, עד לשעה אחת, כדי למנוע מזבובים להיתקע בטיפי עיבוי. בגלל luciferin הוא רגיש לאור, להימנע מלחשוף את הצלחות להדליק יותר מנחוץ.
- החל סרט דבק שקוף (למעלהחותם-; פרקין אלמר) לצלחת 96-microwell היטב ולנקב באמצעות מחט עדינה בכמות של 2 חורים לטובים. חורים אלה לא רק לאפשר חילופי אוויר לכל אחד, אבל גם יספקו את הדרך להרדים זבובים על בסיס פרטני. באמצעות סכין חד וקצה ישר, להציג חתך בין כל עמודה. זה יספק דרך קלה לטעון / לפרוק זבובים בקבוצות של 8 בכל פעם.
כדי לטעון זבובים לתוך צלחת microwell, הסר את הצלוחיות מזבובים להרדים חממה ועל משטח CO 2. עומס זבובים אחד על אחד לכל עמודה אחר עמודה היטב. צריך לטוס בטעות נתקע לחותם הדבק, השאר את הזבוב לבד כפי שהם לעתים קרובות מסוגלים לשחרר את עצמם ללא התערבות. להחזיר את צלחת microwell לחממה בLL עבור 8-24 שעות כדי להסתגל לסביבה החדשה ולצרוך את מצע luciferin. - חיידקי תרבות, S. marcescens, ולהכין פתרון לזיהום כפי שתואר לעיל.
- לא לטשטשהוא טס באמצעות טיפ micropipette המצורף לקו 2 CO בלחץ נמוך. הנח את קצה micropipette ישירות מעל פתחי האוורור שנעשו לכל באר. קח זהירות כדי להבטיח שלחץ CO 2 הוא גבוה מספיק כדי לטשטש את הזבוב, אך נמוך מספיק כדי למנוע פגיעה בזבוב. בקבוצה של שמונה, באופן אישי להעביר כל זבוב ל2 משטח CO, ולהדביק כמתואר לעיל. לאחר הדבקה, תחזור בכל הזבוב למקורי וגם reseal microplate.
- הארת מידה (הארת TopCount-NXT ומונה נצנץ; פרקין אלמר-). דלפק ההארה TopCount מכיל קלטת לערום לצלחות, מה שמאפשר לקריאה מתוכנתת ואוטומטית רציפים במרווחים רצויים לכל אורך הזמן (בדרך כלל עד חמישה ימים). תכונה זו אינה זמינה בכל המכשירים, ואיסוף נתונים לניסויים שבוצעו עם מכשירים אחרים ולכן עשוי להיות פחות תכוף. דלפק ההארה שוכן בroאום עם טמפרטורה מבוקרת ולוח זמנים של תאורה. בעת טעינת צלחות לקלטת לערום, לערום את הצלחות המכילות את הזבובים בין צלחות ריקות ברורות כדי להבטיח שזבובים יקבלו אור. תכנית luminometer לפי מפרט היצרן לאסוף קריאה בכל שעה למינימום של 24 שעות. בדוגמה זו, הגלאים מתוכנתים לקרוא כל טוב עבור 10 שניות ולבטא את התוצאה כספירות (יחידות שרירותיות) לשנייה. ערך זה בממוצע על פני 3 קריאות לטובות. לייצא את קבצי נתונים לגיליון אלקטרוני ולבצע ניתוח סטנדרטי, גרפים את התוצאות של הארה.