הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

FlyBar: מתן אלכוהול לזבובים

10.5K צפיות

DOI:

10.3791/50442

18 במאי 2014

במאמר זה

סיכום

דרוזופילה התפתחה כמערכת מודל משמעותית עבור לנתח את הבסיס התאי ומולקולרית של תגובות התנהגותיות לאלכוהול. כאן אנו מציגים פרוטוקול לאיסוף נתונים רגישות אלכוהול בהקשר היממה שיכולה להיות מיושם בקלות לניסויים אחרים, והוא מתאים היטב למחקר לתואר ראשון.

תקציר

זבובי פירות (דרוזופילה melanogaster) הם מודל שהוקם עבור שני מחקרי אלכוהול וביולוגיה היממה. לאחרונה, הראה כי השעון הביולוגי מווסת את רגישות לאלכוהול, אך לא היווצרות של סובלנות. כאן אנו מתארים הפרוטוקול שלנו בפירוט. אלכוהול ניתן לזבובים באמצעות FlyBar. בהגדרה זו, אדי אלכוהול רוויים הוא מעורבב עם אוויר humidified בפרופורציות קבועות, וניתן לזבובים בארבע שפופרות בו זמנית. זבובים שגודלו בתנאים אחידים כדי למזער וריאציה בין משכפל. זבובים ישנים שלושה ימים של גנוטיפים או טיפולים שונים המשמשים לניסויים, רצוי על ידי זבובים משתי נקודות זמן שונות (למשל, CT 5 ו-CT 17) מה שהופך את השוואה ישירה אפשרית תואם. במהלך הניסוי, זבובים נחשפים לשעה 1 לשיעור שנקבע מראש של אדי אלכוהול ומספר הזבובים שמפגין אובדן ליישר רפלקס (LoRR) או sedation נספרים כל 5 דקות. ניתן לנתח את הנתונים באמצעות שלוש גישות סטטיסטיות שונות. הראשון הוא לקבוע את המועד שבי 50% מהזבובים איבדו את רפלקס ליישרם ולהשתמש בניתוח השונה (ANOVA) כדי לקבוע אם הבדלים משמעותיים קיימים בין נקודות זמן. השני הוא לקבוע את אחוז הזבובים שמראים LoRR לאחר מספר מסוים של דקות, ואחרי ניתוח ANOVA. השיטה האחרונה היא לנתח את סדרת כולה פעמים באמצעות סטטיסטיקה רב משתני. גם הפרוטוקול יכול לשמש לניסויים או השוואות שאינן היממה בין גנוטיפים.

מבוא

תסיסנית להפגין תגובות התנהגותיות biphasic לאלכוהול 1 שהם מקבילים לתגובות אנושיות לתרופה זו 2,3. לאחר החשיפה ראשונית לריכוזים נמוכים של אלכוהול, זבובי פעילות של תנועה מוגברת תערוכה, הוחלף על ידי חוסר הקואורדינציה מוטורית, אובדן השליטה ביציבה ורפלקסים ליישר (אובדן ליישר רפלקס: LoRR), והרגעה (חוסר הפעילות מוטורית בתגובה מלאה לגירוי מכאני) כחשיפה לאלכוהול מתקדמת 4-9. השעון הביולוגי אנדוגני הוא מאפנן חזק של רגישות אלכוהול ורעילות כפי שנצפה בעכברים 10,11, חולדות 12, ובני האדם 13. ההתקדמות שחלה באחרונה במחקר דרוזופילה הראו שעון היממה מודולציה רגישות אלכוהול חריף אך לא אלכוהול סובלנות 1. גישות רבות עוצמה הגנטית הזמינות בדרוזופילה באמצעות מחקרי מוטציה ומניפולציות מהונדסים של המרחביתוביטוי גנים של זמן מספק מערכת המאפשרת התקדמות מהירה בזיהוי המנגנונים התאיים ומולקולריים שבבסיס להתנהגויות מורכבות. השימוש בדרוזופילה ככלי חקירה התירה התקדמות מהותית בהבנת נוירוביולוגיה אלכוהול שיכול להיות מתורגמת במהירות ליונקים 14-16. על מנת להקל על ההבנה של המנגנונים המולקולריים שבאמצעותו השעון הביולוגי מודולציה רגישות אלכוהול ולמדוד באופן אחיד על פני תגובות התנהגותיות נקודות זמן היממה, פרוטוקול ממשל אלכוהול מתאים לשימוש בתנאי אור אדום עמומים נדרש. לדרוזופילה, אלכוהול יכול להינתן באמצעות תוספי מזון לחשיפה כרונית או באופן אמין דרך בניהול אלכוהול בצורה של אדים לחשיפות אקוטיות. כאן אנו מתארים פרוטוקול ממשל אלכוהול מתאים להערכה של אפנון היממה של רפלקס הפסד של ליישר (LoRR) 1, כמו גםתרופות הרגעה.

זבובים נגררו עם שעות 12: 12 מחזורי LD שעות בטמפרטורה קבועה ולאחר מכן הועברו למשטר אור נשלט על 2-5 ימים, תלוי בשאלה הניסיונית. זבובים נחשפים לאדי אתנול במכשיר המכונה FlyBar. במכשיר זה, כמויות מבוקרות של אוויר מבעבעים דרך מים ואלכוהול; לאחר מכן האדים מעורבבים וביימו לדיור בקבוקון הזבובים. כל 5 דקות זבובי כבש עבור המספר שאינו מצליח להציג ליישר רפלקסים או הפכו מסומם. אחוזי LoRR עבור כל נקודת זמן מחושבים והשוואה בין נקודות זמן היממה או בין הזנים של זבובים. הפשטות והאמינות של אספקת אלכוהול באמצעות משלוח אלכוהול FlyBar בשילוב עם אפשרויות ניתוח התנהגות מספקת יתרון משמעותי לניסויים ביולוגיים שנערכו בתנאים חשוכים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. עצרת של FlyBar

רציונל וסקירה: המערכת מיועדת לניהול האחוזים מבוקרים של אדי אלכוהול לזבובים. הערה: איור 1 מספק סקירה סכמטי של FlyBar ההגדרה כפי שיתואר להלן בשלושה שלבים (הרכבה של זרימת האוויר, ההגדרה של האלכוהול ובקבוקי מים, והרכבה של בקבוקוני התצפית). בקיצור, זרימת אוויר יציבה מחולקת לשני שברים המבעבעים דרך אלכוהול ומים, בהתאמה, מעורב, ומנוהלים עד 4 בקבוקוני תצפית.

  1. הרכבה של זרימת האוויר
    1. חבר חתיכת צינורות סיליקון גמישים לאו אוויר בניין או aerator אקווריום כדי ליצור זרימת אוויר עקבית ופיצול באמצעות y-מחבר קצרה. חבר את הסניף הראשון לזרימת אוויר הרגולטור ששולט בסכום הכולל של אוויר דרך המערכת (בדרך כלל 1,000 מיליליטר / דקה במשך 4 בקבוקוני תצפית).
    2. הכנס מחבר מהיר בצינור השניכך שזרם האוויר יכול להיות מופרע בתחילת הניסוי מבלי להשפיע על זרימת האוויר המכויל. הוספת y-מחבר ולחבר כל צינור מסתעף לרגולטור זרימת האוויר.
    3. חיבור צינורות לרגולטורי זרימת האוויר ולאחר מכן לחבר את שני מטרים זרימת אוויר.
  2. ההגדרה של בקבוקי האלכוהול והמים
    1. להוסיף צינור גמיש ליציאה של מטר זרימת האוויר ולהכניס צינורית זכוכית דקה (סעיפים של טפטפות זכוכית 1 מיליליטר) עם 90 ° עיקול לסוף כל אורכו של צינור. זה ישמש כזרימת אוויר בכניסה לבקבוקי מים ואלכוהול.
    2. מקם פקקי גומי עם 2 חורים דרכם לבקבוקים מלאים באלכוהול ומים. שמור את שני הבקבוקים על C ° טמפרטורת 2 קבוע גבוה יותר מטמפרטורת אוויר סביבה באמצעות אמבט מים. בניסויים שלנו, החדר הסביבתי נשמר 25 מעלות צלזיוס, ואילו אמבט המים הוא ב27 ° C.
    3. הכנס את פיפטה הזכוכית ישרir בכניסה לפקק הגומי ולהאריך לתוך הנוזל עד כ 1 סנטימטר מהחלק התחתון של הבקבוק.
    4. הכנס סעיף מרפק של פיפטה זכוכית לתוך החור שנותר בפקק הגומי עד סוף הזכוכית הוא מיושר עם החלק התחתון של הפקק בתוך הבקבוק. הכנס לשקע האוויר הזה באורך נוסף של צינור.
    5. להתאחד זרמי האוויר באמצעות y-מחבר ולהשתמש באורך נוסף של צינורות סיליקון כדי לכוון את זרימת האוויר דרך בקבוק ריק ערבוב או בקבוק עם קטעי פיפטה הזכוכית מכופפים מוכנסים דרך פקק גומי שני מסתתר. השתמש באורך נוסף של צינורות סיליקון לזרם האוויר מעורב לשקע.
  3. עצרת של בקבוקון התצפית
    1. לפצל את זרם האוויר לשקע מתעורר מהבקבוק 2-3x הערבוב להשיג 4 או 8 זרמים קטנים יותר של אוויר, כך שבקבוקוני תצפית מרובים ניתן להשתמש בכל ניסוי. חבר את צינורות סיליקון גמישים לבקבוקוני התצפית.
    2. הגדר את observatiבבקבוקונים באמצעות בקבוקונים ריקים חתומים בפקק גומי המכיל שני חורים שדרכו צינורות זכוכית מספקים כניסה ויציאה לאדי האלכוהול.
    3. מכסה את קצה צינורית הזכוכית הראשונה עם רשת ולשמור על הרשת במקום באמצעות חתיכה קטנה של צינורות פלסטיק גמישים. הכנס הצינור הזה דרך החור הראשון עד שהוא משתרע על כמחצית מאורכו של הבקבוקון. במידת הצורך, להשתמש בקלטת הטפלון להשיג התאמה הדוקה.
    4. הכנס את שפופרת הזכוכית השנייה גם עם הסוף מכוסה על ידי רשתות עד שהוא מיושר עם הקצה הפנימי של פקק הגומי.
    5. מניחים את הבקבוקונים בצורה אופקית על פיסת נייר לבנה על מנת למקסם את הניגוד עם הזבובים בתנאי אור אדום עמומים.
    6. שברים מתאימים שילוב של זרם האוויר מבעבעים דרך אלכוהול וזרם האוויר מבעבע דרך מים. לפקח על לחץ האוויר ברציפות ולבצע התאמות כנדרש כדי לשמור על ערבוב הרצוי של זרמי האוויר.
      הערה: הריצה רציפהשל כמה מבחני טוס בר במקביל או אפילו assay אחת בחדר קטן יכול להוביל להצטברות ניכרת של אדי אלכוהול. כדי להימנע משחרור מתמשך של אדי אלכוהול שעלול להשפיע על החוקר בחדר סגור, מערכת מתאימה צריכה לשים באותו מקום במידה מספקת מסיר אדי אלכוהול שנוצרו במהלך הניסוי. כדי להסיר אדי אלכוהול, להתחבר לצינור 6-12 סנטימטר על גבי שפופרת הזכוכית השנייה בולטת מכל בקבוקון, צרור אותם ולכוון למשפך מערכת ואקום. חוקרים צריכים גם להבטיח כי חדר הבדיקות הניסיוני מאוורר כראוי.

2. הכנת חיות ניסוי

רציונל וסקירה: תרבות ודיור של הזבובים פרופר יפחיתו השתנות בנתונים. זו מושגת באמצעות סטנדרטיזציה ומזעור הלחץ שחווה את הזבובים. מסיבה זו, אין הרדמה (CO 2 או חלופות) משמשת דוריng כל אחד מהשלבים של הפרוטוקול הבא. יתר על כן, זבובים צריכים להיות בגיל מתאים פני ניסויים ונקודות זמן כדי למזער את השונות כמקובל בניתוחים התנהגותיות אחרים, כולל ניסויי למידה וזיכרון 17.

אור שונה: תנאי חושך יכול לשמש כדי לחקור את תפקידו של השעון הביולוגי בתגובה התנהגותית לאתנול. כדי לקבוע אם קצב יומי קיים, ניתן לבצע ניסויים תחת מחזור LD מוגדר למדוד את הביצועים בZeitgeber טיימס הספציפי (ZT). ZT 0 מייצג שחר ומוגדר כזמן של אורות על פי מחזורי LD, בעוד 12 ZT הוא אורות הזמן כבויים עם מחזור LD 00:12 שעה. בתנאים קבועים, זמן היממה (CT) מודד זמן לבעלי החיים בהעדר אותות סביבתיים, כלומר זמן ריצה ללא תשלום, והיא קשורה למחזור entrainment LD הקודם. בטבע מהסוג דרוזופילה, CT משקף ZT הקודם לכמה היום הראשוןים בתנאים קבועים כמו תקופת היממה החופשית פועל ומקצבים הם ~ 24 שעות. כדי למדוד אפנון היממה ולמנוע אפקטים של אור חריפים על התנהגות, זבובים נגררו לאור: מחזורים כהים ולאחר מכן הועברו לתנאי חושך קבוע (DD) לפני ניסויים. ניסויי היממה מבוצעים ביום השני של DD למדוד את הביצועים ביממה טיימס הספציפי (CT).

בדרוזופילה, תנאי תאורה רציפה (LL) לגרום לתפקוד לקוי של היממה עם תנודות מולקולריות לחה או בוטלו גני היממה ליבה והפרעה בקצב היממה התנהגותיות כפי שמעיד פעילות בקצב לא סדירה של תנועה 18-21 וזיכרון לטווח קצר בקצב לא סדיר 17. הפרוטוקול מותאם ללימודי היממה ויכול להיות פשוט יותר לניסויים אחרים. כל ניסויי היממה מתבצעים באמצעות אור עמום אדום (אור אדום תקורה הסביבה <לוקס 1 על גבי ספסל; אורות אדומים קטנים המשמש ב12 סנטימטרים מצינורות~ סוויטה דה לוקס אור 1).

  1. אחורי הזבובים ב25 מעלות צלזיוס מתחת 12:12 אור hr: תנאי entrainment כהים (LD).
  2. לאסוף זבובים טריים eclosed בסוף תקופת ימי אור ביום 1 ולאחסן אותם ל24 שעות בתנאי LD במחזיק בקבוקונים המכילים כמות קטנה של מזון ריכוז אגר גבוה כדי למזער את דביקות מזון. הערה: כדי להבטיח זבובים בריאים, בדרך כלל פותחו נאספים, להשתמש רק זבובים שנאספו בימים הראשונים לאחר eclosion מתחיל בבקבוק תרבות.
  3. לאסוף קבוצות של כ 30 (25-35) זבובים באמצעות aspirator ביום 2 בשלהי תקופת האור, והעברה לבקבוקוני החזקה טריות.
  4. השתמש במקור אור חזק כדי לכוון את הזבובים לקצה המרוחק של הבקבוקון. בטווח זה, את המספר המדויק של זבובים בכל בקבוקון אינו קריטי כמו תצפיות התנהגותיות מדווחות באחוזים במספר כולל של זבובים נספרו בסוף כל ניסוי.
  5. לשמור על זבובים בתנאי DD ב25 מעלות צלזיוס עבורr יומיים.
  6. ביום של הניסוי, למקם את כל הזבובים שוכנו בתנאים או חממות אחרות מאשר התנהגות החדר ניסיוני בחדר במשך שעה לפחות 1 לפני הניסוי שונים. הסתגלות מפחיתה שונות כתוצאה משינויים בטמפרטורה או לחות.
  7. לבצע תצפיות בשש נקודות זמן ביום (CT 1, 5, 9, 13, 17 ו21) על מנת לבדוק לאפנון היממה של התנהגות.
  8. שקלו את נקודות זמן רבות בתוך קבוצה אחת של ניסויים התנהגותיים כדי להגדיל את חוסנו של עיצוב ניסיוני ולמזער ספציפי השתנות לניסוי יחיד. לדוגמא, ניתן להשיג תצפיות של CT 1 ו13 CT בו זמנית אם שתי חממות עם לוחות זמנים אור בחושך מול משמשות לentrainment.
    הערה: ההליך הנ"ל מתאר את ההכנה של חיות ניסוי עבור מבחני שבוצעו במצב של חושך היממה קבוע. אור שונה: ניתן להשתמש בתנאים חשוכים כדי לחקור את הפונקציה של השעוןבתגובות התנהגותיות לאלכוהול. כדי לקבוע אם קצב יומי קיים ניתן לבצע הניסויים תחת מחזור LD למדוד את הביצועים בZeitgeber טיימס הספציפי (ZT). בנוסף, הפרוטוקול ניתן להשתמש עם זבובים שהועלו בתנאי אור קבועים לתפקוד היממה בדיקות ניסויים. לפרוטוקולים חלופיים הבודקים זבובים שוכנו בתנאי אור, עדיין צריכה להתבצע מבחני התנהגות בתנאים חשוכים. זבובים צריכים להיות מועברים לתוך החושך במשך שעה 1 לפני הניסוי כדי למזער את השונות התנהגותית בשל ההשפעות אקוטיות של אור על התנהגות.

3. תצפיות התנהגותיות

רציונל וסקירה: פרוטוקול ממשל האלכוהול הבא הוא מותאם לתצפיות תחת עמומים תנאי אור אדום. שני המדדים התנהגותיים LoRR וההרגעה מייצגות שתי נקודות שונות של שכרות לטוס. LoRR מייצג נקודת סוף של שכרות בשילוב o האובדןמנוע F ושליטה ביציבה, ואילו צעדי הרגעה נקודת סיום מאוחר מאוד של שכרות. גנוטיפ או אפנון היממה עשוי להשפיע על שני מדדים אלה בצורה שונה; ומכאן אחד מומלץ לבדוק את שניהם. בקיצור, זבובים נטענים בבקבוקונים, מספר זבובי מוצגות LoRR או הרגעה הם קלעו כל 5 דקות במהלך חשיפת אדי אלכוהול, ואת המספר הכולל של זבובים נספרו בסוף הניסוי.

  1. לפני תחילת הניסוי, הפעל את האוויר דרך המערכת (אוויר מבעבע דרך בקבוקי מים ואלכוהול) לפחות 10 דקות ולהשתמש בזמן הזה כדי לכייל את זרמי האוויר.
  2. נתק את השחרור מהיר כדי לעצור את זרימת האוויר. טען את הזבובים בבקבוקונים, ולחבר מחדש את זרימת האוויר ולהתחיל את המונים. הערה: אם זבובים להגיב או זבובים מתים נותרים בבקבוקוני האחזקה, זה יכול להצביע על תנאי לחץ. באופן כללי, בתנאים אלה ניתן להקל על ידי דיור פחות זבובים בבקבוקונים מחזיקים או הפחתת דביקות מזון באמצעות קלריכוז אגר ly גבוה יותר במהלך הכנת מזון. עבור ניתוחים התנהגותיים אופטימליים והשתנות מינימאלית בין ניסויים, זבובים צריכים להיות בריאים לפני ניסויים.
  3. לשמירה על זמן מדויק, השתמש בטיימר אחד כדי לעקוב אחר הזמן הכולל של חשיפה לאלכוהול ולהשתמש בטיימר ספירה לאחור שני כדי לסמן את המרווחים של 5 דקות.
  4. מניחים פיסת נייר לבן תחת הבקבוקונים מנת להגביר את הניגודיות ולעוף נראות, במיוחד בתנאי אור אדום עמומים.
  5. בדוק את זרימת האוויר באופן קבוע במהלך ניסוי כדי לשמור על רמות קבועה. באופן כללי, ברגע שזרמי אוויר התייצבו, הם נשארים יציבים במהלך האורך של הניסוי.
  6. לספור את מספר הזבובים שאיבדו את רפלקס ליישרם פעם אחת כל 5 דקות לתקופה 1 שעות. כמו רגישות האלכוהול משתנה בין גנוטיפים ורקע גנטי, זה עשוי להיות רצוי לבצע הערכות תכופות יותר או לבצע את הניסוי לתקופה ארוכה יותר של זמן.
  7. הרם את slightl הבקבוקוןy מפני השטח, ולכוון את האור מהאורות אדום פנס לכיוון הנייר מאחורי הבקבוקון. שמור את הפנסים האדומים החזיק ביד במרחק של לפחות 12 סנטימטרים לבקבוקון הניסיוני כדי לשמור על רמות אור שאינו עולות על לוקס 1 לכל הניסויים בתנאי אור אדום עמומים.
  8. למדוד את רמות אור באמצעות מד אור להקים תקנים לכל הניסויים.
  9. לקבוע את מספר הזבובים שאיבדו את רפלקס ליישרם על ידי יישום רז חברה לבקבוקון ולספור כמה זבובים מצליחים לתקן את עצמם בתוך כ -4 שניות. זבובים המציגים LoRR עדיין עשויים להזיז את הרגליים והכנפיים שלהם, אבל לא יכולים להסגיר את עצמם זקופים.
  10. בסוף הפגישה, לספור את המספר הכולל של זבובים בכל בקבוקון.
    הערה: לפעמים, זבוב אחד עשוי להיתפס בין הפקק והצד בעת טעינת זבובים לתוך מבחנות ניסוי. כפי שזה נעשה בחושך, זה לא יכול להיות לב בקלות ולכן יש צורך לספור את התחושה הכוללתאה של זבובים בסוף הניסוי כדי לחשב בצורה נכונה באחוזים.

בנוסף, הליך זה יכול גם לשמש למדידת הרגעה של זבובים, המייצגת את נקודת סיום התנהגותיות שונה. בעוד זבובים מסוממים איבדו את רפלקס זכותם, הרגעה דורשת חשיפה לאלכוהול גדול יותר. התנהגותית, הרגעה עשויה להיות מאופיינת בחוסר פעילות מוטורית לכאורה עם זבובים שנותרו חסרי תנועה בבקבוקון הבא רז משרד עורכי aa לבקבוקון השלם. להרגעה, לספור את מספר הזבובים שנותרו ללא תנועה, ללא רגל מנופפת מסירה של רז משרד עורכי של הבקבוקון הבא. בנוסף, הבקבוקון ניתן התגלגל מצד לצד כדי לקבוע אם זבובים בודדים עדיין שומרים רפלקס תופס.

4. ניתוח נתונים

  1. לקבוע את LoRR אחוז בכל פעם שתוערך בהתבסס על המספר הכולל של זבובים בכל בקבוקון.
  2. הבדלי הערכה בין נקודות היממה זמן או זנים ידי calculating LoRR 50% עבור כל דגימה, אשר נופל בתוך החלק ליניארי של עקומת סיגמואיד (ראה תרשים 2 להלן).
  3. סטטיסטיקה אלטרנטיבית:
    1. אם השוואות בין גנוטיפים מתוכננות, רצוי לנתח את קורס כל הזמן באמצעות מדידות חוזרות ANOVAand כדי לקבוע את הטווח של נקודות זמן שההבדלים הם משמעותיים עם בדיקות post hoc-(איור 3). לבדיקות אלה, אנו מעדיפים להשתמש בערכו של 0.001. זה מאפשר הבדלים בזמנים חשיפת פרט להיות מוערכים, כמו גם הבדלים בין גנוטיפים בשיפוע העקום.
    2. הבדלים ברגישות ליכולים להיות שנקבעו לשעות מסוימות של חשיפה לאלכוהול לתגובה מסוימת, כגון תרופות הרגעה מהחלק ליניארי של הגרף (איור 4).
    3. הבדלים בין זנים או נקודות זמן היממה ניתן להעריך באמצעות F-סטטיסטי סטנדרטיים ובדיקות לאחר מעשה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

אפנון היממה של אלכוהול רגישות באמצעות LoRR 50% כסמן.

דוגמא מייצגת מראה אפנון היממה ברגישות אלכוהול במהלך היום מוצגת באיור 2. LoRR נמדד בשש נקודות זמן במהלך היום 2 nd של DD בקנטון-S ו50% LoRR נקבעו עבור כל נקודת זמן. ניתוח הראה השפעה משמעותית של שעה ביום (ANOVA: F = 5,45 7.39, p <0.001, N = 6-10 לנקודה זמן). מבחן LSD פישר הראה הבדלים משמעותיים בין CT1 לעומת CT5, C...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

העלויות של שימוש לרעה באלכוהול ואלכוהוליזם לחברה היא אדירות, הן במונחים של עלויות אנושיות 29 וכלכליות 30,31. דרוזופילה כמודל מציעה מערכת מהירה ותכליתית כדי לבחון במהירות את התגובות התנהגותיות של מספר גדול של אנשים ובתור שכזו כבר נעשה שימוש נרחב עבור שניהם אלכוהול 5,7,32-34 ומחקר היממה 35-37.

כאן, אנו תיארתי פרוטוקול פשוט לניהול המבוקר של אדי אלכוהול לזבובים בוג...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

תודות

מימון למחקר זה מסופק על ידי תכנית במדעי המוח בפרס ממדינת מכללת פלורידה לרפואה של האוניברסיטה ותמיכה מהמחלקה למדע ביולוגי בברית המועצות לשעבר. מימון נוסף מסופק על ידי גרנט-in-Aid מקרן המחקר של אלכוהול משקאות היצרן.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אלכוהול 190 הוכחהשונות
מאווררחנות חיות מקומיתאנו משתמשים בלחישה 60
צינורות סיליקון 1/8 אינץ'VWR408060-0030
120° מחבר YVWR82017-256
ניתוקים מהיריםVWR46600-048
מהדקי צינור פלסטיקמוצרי Bell-art132250000או הבא
ווסת אוויר מיניאטוריMcMaster-Carr8727K11
תושבת הרכבה של ווסת אוויר מיניאטוריMcMaster-Carr9891K66
גילמונט גודל 12 מד זרימהVWR29895-242
קליפס כליםMcMaster-Carr1722A43להחזיק מדי זרימה
בקבוקוןVWR89092-722
פקק גומי עם שני חוריםVWR59585-186מתאים לבקבוקונים
5 מ"מ צינורות זכוכית פיירקסטריקינטיקהPGT5x65מתאים ביותר לפקק הקודם
סרט טפלוןלחומרי בנייןכדי להשיג התאמה צמודה בפקקים במידת הצורך
פקק גומי עם שני חוריםVWR59582-122מתאים לבקבוקים שלנו
צנרת זכוכית חד פעמיתVWR53283-768חתוך לאורך וכיפוף על ידי חימום
רשת ניילון עדינה מאודVWR
של 15 וואטחנותאור
אדום תקורהמסנני אור בטוח אדום צילומיאור אדום עילי
זה זה או קודם חנות נורות שונות לחומרי בניין פנסי מיני עם מסננים אדומים אור מג

מקורות

  1. Linde, K., Lyons, L. C. Circadian modulation of acute alcohol sensitivity but not acute tolerance in Drosophila. Chronobiol. Int. 28, 397-406 (2011).
  2. Kaun, K. R., Azanchi, R., Maung, Z., Hirsh, J., Heberlein, U. A Drosophila model for alcohol reward. Nat Neurosci. 14, 612-619 (2011).
  3. Shohat-Ophir, G., Kaun, K. R., Azanchi, R., Mohammed, H., Heberlein, U. Sexual deprivation increases ethanol intake in Drosophila. Science. 335, 1351-1355 (2012).
  4. Bellen, H. J. The fruit fly: A model organism to study the genetics of alcohol abuse and addiction. Cell. 93, 909-912 (1998).
  5. Guarnieri, D. J., Heberlein, U. Drosophila melanogaster, a genetic model system for alcohol research. International Review of Neurobiology. 54, 203-232 (2003).
  6. Scholz, H. Intoxicated fly brains: Neurons mediating ethanol-induced behaviors. J. Neurogenet. 23, 111-119 (2009).
  7. Wolf, F. W., Rodan, A. R., Tsai, L. T. Y., Heberlein, U. High-resolution analysis of ethanol-induced locomotor stimulation in Drosophila. J. Neurosci. 22, 11035-11044 (2002).
  8. Schumann, G., Spanagel, R., Mann, K. Candidate genes for alcohol dependence: Animal studies. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 27, 880-888 (2003).
  9. Singh, C. M., Heberlein, U. Genetic control of acute ethanol-induced behaviors in Drosophila. Alcohol Clin Exp Res. 24, 1127-1136 (2000).
  10. Perreau-Lenz, S., Zghoul, T., de Fonseca, F. R., Spanagel, R., Bilbao, A. Circadian regulation of central ethanol sensitivity by the mPer2 gene. Addiction Biology. 14, 253-259 (2009).
  11. Brager, A. J., Prosser, R. A., Glass, J. D. Circadian and acamprosate modulation of elevated ethanol drinking in mPer2 clock gene mutant mice. Chronobiol. Int. 28, 664-672 (2011).
  12. Sinclair, J. D., Geller, I. Ethanol consumption by rats under different lighting conditions. Science. 175, 1143-1144 (1972).
  13. Danel, T., Jeanson, R., Touitou, Y. Temporal pattern in consumption of the first drink of the day in alcohol-dependent persons. Chronobiol. Int. 20, 1093-1102 (2003).
  14. Kapfhamer, D., et al. Taok2 controls behavioral response to ethanol in mice. Genes, brain, and behavior. 12 (1), 87-97 (2012).
  15. Lasek, A. W., et al. An evolutionary conserved role for anaplastic lymphoma kinase in behavioral responses to ethanol. PLoS One. 6, 226-236 (2011).
  16. Lasek, A. W., Giorgetti, F., Berger, K. H., Tayor, S., Heberlein, U. Lmo genes regulate behavioral responses to ethanol in Drosophila melanogaster and the mouse. Alcohol Clin Exp Res. 35, 1600-1606 (2011).
  17. Lyons, L. C., Roman, G. Circadian modulation of short-term memory in Drosophila. Learning & Memory. 16, 19-27 (2009).
  18. Hamblen-Coyle, M. J., Wheeler, D. A., Rutila, J. E., Rosbash, M., Hall, J. C. Behavior of period-altered circadian-rhythm mutants of Drosophila in ligh-dark cycles (Diptera Drosophilidae). J. Insect Behav. 5, 417-446 (1992).
  19. Konopka, R. J., Pittendrigh, C., Orr, D. Reciprocal behavior associated with altered homeostasis and photosensitivity of Drosophila clock mutants. J. Neurogenet. 6, 1-10 (1989).
  20. Power, J. M., Ringo, J. M., Dowse, H. B. The effects of period mutations and light on the activity rhythms of Drosophila melanogaster. Journal of Biological Rhythms. 10, 267-280 (1995).
  21. Yoshii, T., et al. Temperature cycles drive Drosophila circadian oscillation in constant light that otherwise induces behavioural arrhythmicity. Eur. J. Neurosci. 22, 1176-1184 (2005).
  22. Berger, K. H., Heberlein, U., Moore, M. S. Rapid and chronic: two distinct forms of ethanol tolerance in Drosophila. Alcohol Clin Exp Res. 28, 1469-1480 (2004).
  23. Scholz, H., Ramond, J., Singh, C. M., Heberlein, U. Functional ethanol tolerance in Drosophila. Neuron. 28, 261-271 (2000).
  24. Kong, E. C., et al. Ethanol-regulated genes that contribute to ethanol sensitivity and rapid tolerance in Drosophila. Alcohol Clin Exp Res. 34, 302-316 (2010).
  25. Borycz, J., Borycz, J., Kubow, A., Lloyd, V., Meinertzhagen, I. Drosophila ABC transporter mutants white, brown and scarlet have altered contents and distribution of biogenic amines in the brain. J. Exp. Biol. 211, 3454-3466 (2008).
  26. Sitaraman, D., et al. Serotonin is necessary for place memory in Drosophila. Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 5579-5584 (2008).
  27. Bainton, R. J., et al. Dopamine modulates acute responses to cocaine, nicotine and ethanol in Drosophila. Current Biology. 10, 187-194 (2000).
  28. Kong, E. C., et al. A pair of dopamine neurons target the D1-like dopamine receptor DopR in the central complex to promote ethanol-stimulated locomotion in Drosophila. Plos One. 5, (2010).
  29. Xu, J., Kochanek, K. D., Murphy, S. L., Tejada-Vera, B. Deaths: Final data for 2007. , U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention: National Center for Health Statistics. (2010).
  30. The National Center on Addiction and Substance Abuse. Shoveling up II: The impact of substance abuse on federal, state and local budgets. , Columbia University. (2009).
  31. NIAAA, Estimated economic costs of alcohol abuse in the United States. , Available from: www.medtext.com/hdcn.htm (1992).
  32. Devineni, A. V., Heberlein, U. Preferential ethanol consumption in Drosophila models features of addiction. Current Biology. 19, 2126-2132 (2009).
  33. Devineni, A. V., Heberlein, U. Addiction-like behavior in Drosophila. Communicative & Integrative Biology. 3, 357-359 (2010).
  34. Rodan, A. R., Rothenfluh, A. The genetics of behavioral alcohol responses in Drosophila. International Review of Neurobiology. 91, 25-51 (2010).
  35. Boothroyd, C. E., Young, M. W. Molecular and Biophysical Mechanisms of Arousal, Alertness, and Attention. Annals of the New York Academy of Sciences. Pfaff, D. W., Kieffer, B. 1129, Blackwell Publishing. 350-357 (2008).
  36. Nitabach, M. N., Taghert, P. H. Organization of the Drosophila circadian control circuit. Current Biology. 18, 84-93 (2008).
  37. Sheeba, V. The Drosophila melanogaster circadian pacemaker circuit. J. Genet. 87, 485-493 (2008).
  38. Cohan, F. M., Graf, J. -D. Latitudinal cline in Drosophila melanogaster for knockdown resistance to ethanol fumes and for rates of response to selection for further resistance. Evolution. , 278-293 (1985).
  39. Moore, M. S., et al. Ethanol intoxication in Drosophila: Genetic and pharmacological evidence for regulation by the cAMP signaling pathway. Cell. 93, 997-1007 (1998).
  40. Berger, K. H., et al. Ethanol sensitivity and tolerance in long-term memory mutants of Drosophila melanogaster. Alcohol Clin Exp Res. 32, 895-908 (2008).
  41. Pohl, J. B., et al. Circadian Genes Differentially Affect Tolerance to Ethanol. in Drosophila. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. , (2013).
  42. Bhandari, P., Kendler, K. S., Bettinger, J. C., Davies, A. G., Grotewiel, M. An assay for evoked locomotor behavior in Drosophila reveals a role for integrins in ethanol sensitivity and rapid ethanol tolerance. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 33, 1794-1805 (2009).
  43. Rothenfluh, A., et al. Distinct behavioral responses to ethanol are regulated by alternate RhoGAP18B isoforms. Cell. 127, (1016).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

Drosophila melanogasterFlyBar