כאן, אנו מציגים פרוטוקול לקביעת הטמפרטורה הסביבתית המועדפת של הזחלים דרוזופילה באמצעות הדרגה תרמי רציפה.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לקביעת הטמפרטורה הסביבתית המועדפת של הזחלים דרוזופילה באמצעות הדרגה תרמי רציפה.
בעלי חיים רבים, כולל זבוב הפירות, דרוזופילה melanogaster, מסוגלים מפלה דקה ההבדלים בטמפרטורה הסביבה, המאפשרת להם לחפש את נוף תרמי המועדפת שלהם. כדי להגדיר את העדפות טמפרטורה של הזחלים מעל טווח מוגדר ליניארי, פיתחנו וזמינותו של שימוש הדרגתי בטמפרטורה. כדי ליצור מעבר הדרגתי חד כיווני, שני רחובות אלומיניום מחובר אמבטיות מים עצמאית, שכל אחד מהם שולט הטמפרטורה של בלוקים בודדים. שני רחובות להגדיר את הגבולות העליון והתחתון של מעבר הצבע. מעבר הצבע החום היא הוקמה על ידי הצבת צלחת אלומיניום מצופה agarose מעל שני רחובות שבשליטת מים כך הצלחת משתרע על המרחק ביניהם. הקצוות של צלחת אלומיניום המוגדר על אבני מים מגדיר את טמפרטורת מינימום ומקסימום, ויוצרים האזורים שביניהם שני רחובות הדרגתי טמפרטורה לינארי. הדרגתיות וזמינותו שניתן להחיל על רימות בגילאים שונים, ניתן להשתמש כדי לזהות מוטנטים כי התערוכה הפנוטיפים, כגון אלה בעלי מוטציות המשפיעות על גנים קידוד TRP ערוצים ו opsins, אשר נדרשים עבור טמפרטורה אפליה.
Thermotaxis הוא מועסק על ידי חיות ניידים לבחירת סביבה עם מצוינות והומלץ תנאים1,2,3. אם האקלים בצורה מוגזמת חם או קר, התנהגות זו חיונית להישרדותו. בנוסף, בעלי חיים רבים רגישים מאוד קטן הבדלי טמפרטורה בטווח נוח ונחפש את הסביבה עם טמפרטורה אידיאלית. זה חשיבות מיוחדת עבור אורגניזמים poikilothermic כמו זבובי פירות, אשר equilibrate טמפרטורת גופם עם הסביבה. מבחני לעקוב אחר thermotaxis הזחל סייעו בזיהוי, ולהבהיר את התפקידים של חיישנים מולקולריים כגון דרוזופילה ארעי קולטן פוטנציאליים (TRP) ערוצים4,5,6, rhodopsins7,8, ionotropic קולטן קולטנים (IRs)9, ואשר היצוקים החיות האלה עם רגישויות הטמפרטורה מעל טמפרטורה שונות טווחים.
בדיקת הבחירה דו כיוונית מספקת גישה אחת ללמוד העדפות תרמי ב הזחלים6,7. וזמינותו כרוך בהקמת שני אזורי טמפרטורה שונות ומאפשרת החיות לבחור צד אחד על השני. התוצאות של מבחנים דו כיוונית הבחירה יכול להיות חזקים, במיוחד אם ההבדלים בטמפרטורה בין שתי האפשרויות הן גדולות. בנוסף, מאז כל assay כרוך ליווח רק לשתי קבוצות, הנתונים ניתן לבטא מאינדקס העדפה פשוטה. הקלות והפשטות של מבחני בחירה דו-כיווני נתונות גם למסכים גנטי. אולם, מגבלה עיקרית היא כי ניסויים רבים נדרשים לקבוע את הטמפרטורה המועדף של חיות פראי-סוג או מוטציה.
Assay הדרגתיות מציעה הזדמנות להקים את הטמפרטורה המועדף assay יחידה8. יתר על כן, בניגוד הבדיקה הבחירה דו-כיווני, הוא מאפשר את ההערכה של ההתפלגות של קבוצה של בעלי חיים, כאשר התעמת עם טווח רציף של טמפרטורות. Assay מעבר צבע אחד משתמש צלחת פטרי וחיות יחיד והוא מתאים היטב אפיון ההתנהגות מפורט של חיות בודדות10. אולם, מאז פטרי עגול, הגודל של אזורי טמפרטורה משתנים, קטנים בהדרגה בהתאם למרחק מן המרכז. לכן, תוכנית התקנה זו אינה אידיאלית לניטור הבחירות טמפרטורה של אוכלוסיות בעלי חיים.
מנגנון הדרגתיות תרמי רציפה, כי הוא מתאים היטב כדי להעריך את העדפות טמפרטורה של קבוצות של הזחלים מעסיקה של ארנה מלבני, מתואר כאן. המנגנון הוא פשוט לבנות ולהרכיב. בנוסף, מעבר הצבע הוא ליניארי, הוא גמיש, כמו זה יכול לשמש כדי להעריך את thermotaxis מעל טמפרטורה גדול נע בין 10 ° C ל 42 º C. וזמינותו היא מהירה וישירה לביצוע ותשואות לשחזור נתונים. בנוסף דיווח הטמפרטורה המועדף של הזחלים, היא מגלה את ההעדפות של אוכלוסיית חיות מעל וההתדיינות ליניארי בניסוי יחיד. בשל יתרונות אלו, זה הוא בחירה מצוינת עבור זיהוי גנים הדרושים עבור thermotaxis.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. ציוד ייצור, וההספק מכשירי מבחני הדרגה
2. זחל סינכרון
3. שינוי טמפרטורה ההתקנה
4. אוסף זחל, כביסה
5. assay וחישוב
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
להקים 18 ° C - 28 מעלות צלזיוס חד כיווני ההדרגתי, נוכל להגדיר הטמפרטורות של שתי אמבטיות מים 16.8 ° C ו- 31 מעלות צלזיוס. אנו משיגים את הטמפרטורות ב 13 נקודות על ידי מדידת הטמפרטורה ב 26 תנוחות בתוך החלק העליון והחלק התחתון של כל האזורים 6, קווי הגבול בין אזורי, ולא בקצוות הקיצוניים של המשטח ג'ל agarose (איור 2C, 2E). התפלגות טמפרטורה לאורך מעבר הצבע היה כמעט ליניארי (Y = 0.9672 * X + 16.19, R2 = 0.9961) (2E איו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי להבטיח את ההצלחה של פרוטוקול זה, חשוב לנקוט צעדים כדי להשיג נאותה מספרים של הזחלים לביצוע הניסויים. אלה כוללים מראש האכלה של זבובים בקבוקונים המכילים הדבק שמרים במשך 2-3 d כדי לשפר את הנחת הביצה. הבקבוקונים צריך להיות מניחים במגש המכיל מים בקבוקונים בתוך שקית פלסטיק שקוף, אשר שומרת על הלחות של המזון ומקדם האכלה יעיל על ידי הזחלים בזמן המתיר חשיפה מחזורים בהירה-כהה נורמליים. עם זאת, הדבק שמרים לא צריך להיות כל כך רך הזבובים הופכים לכוד. מספר נקבות לכל מבחנה תלויה גנוטיפ. במקרה של w1118, זה בדרך כלל...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
C.M. נתמך על ידי מימון NEI (EY008117, EY010852), NIDCD (DC007864, DC016278), של NIAID (1DP1AI124453).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <מכשיר בדיקת שיפוע חזק> | |||
| PolyScience 9106, אמבט במחזור מקורר/מחומם 6 ליטר | תומס סיינטיפיק | 9106 | דגם זה הופסק. דגמים חלופיים מעודכנים כוללים: 1186R00 ו-1197U04 עבור 120 וולט, 60 הרץ, או 1184L08 ו-1197U04 עבור 240 וולט, 50 הרץ. |
| לוחית בדיקת אלומיניום (לשיפוע חד כיווני) | גודל חיצוני: 14 x 10.1 x 0.9 ס"מ, גודל פנימי: 12.9 x 8.7 x 0.8 ס"מ, אנודייז שחור. | ||
| לוח אלומיניום (לשיפוע דו-כיווני) | 25 x 22 x 0.2 ס"מ, אנודייז שחור. | ||
| בלוק | גודל חיצוני: 25.5 x 5 x 1.4 ס"מ, פרמטרים של תעלות פנימיות מוצגים באיור 1D. | ||
| מחבר לבלוקים וצינורות אלומיניום | McMaster-Carr | 91355K82 | |
| Tygon צינורות סיליקון סניטריים | Tygon | 57296 | 1/4 אינץ' ID x 3/8 אינץ' OD x 1/16 אינץ' קיר |
| <חזק>שם | <חזק>חברה | <חזק>מספר קטלוגי | <חזק>הערות |
| <חזק>פריטים ו ריאגנטים לבדיקה | |||
| עלי | ארה"ב מדעי | 17361 | עלי לצינורות מיקרוצנטריפוגה 1.5 מ"ל |
| מדחום | Fluke | 51II | |
| צמד תרמי | Fluke | K סוג | |
| מכסה מיקרופלייט אוניברסלי | קורנינג | 6980A77 | |
| צלחת 35 מ"מ | קורנינג | 9380D40 | |
| סרט תיוג (לשיפוע דו-כיווני) | Fisher Scientific | 15-951 | סרט תיוג Fisherbrand 2 אינץ' x 14 yds |
| Agarose | Invitrogen | 16500500 | הכן תמיסה של 1% |
| סוכרוז | סיגמא | S0389-5KG | הכן תמיסה של 18% ממש לפני תחילת הבדיקה |
| מברשת צבע | Fisher Scientific | 11860 | |
| צינורות צנטריפוגה של 50 מ"ל | דנוויל | C1062-P | |
| Scoopula | Fisher Scientific | 14-357Q | |
| 500 מ"ל בקבוק עגול רחב פה | פיירקס | 1395-500 | |
| מסננת תאים (נקבוביות 300 מ"מ | PluriSelect | 43-50300 | פריט אופציונלי לשטיפת זחלים |
| קופסת קרטון (מגש בקבוקון) | Genesee Scientific | FS32-124 | |
| שם | Company | Catalog Number | Comments |
| Drosophila food | |||
| מים מזוקקים | 22,400 מ"ל | ||
| קמח תירס, צהוב (רשת עדינה במיוחד, להקה) 20 ק"ג | LabScientific Inc. | NC0535320 | 1,609 גרם |
| שמרי בירה 100 ק"ג | MP ביומדיקל | ICN90331280 | 379 גרם |
| NutriSoy® קמח סויה (10 ק"ג/יחידה) | Genesee Scientific | 62-115 | 221 גרם |
| Drosophila אגר, סוג II (5 ק"ג) | Genesee Scientific | 66-103 | 190 גרם |
| תירס קל קארו | 1,700 מ"ל | ||
| מתיל 4-הידרוקסיבנזואט (מושהה באתנול 200 הוכחה) | סיגמא אולדריץ' | H5501-5KG | 72 גרם/240 מ"ל |
| טוהר חומצה פרופיונית. p.a.,>99.5% (GC) | סיגמא אולדריץ' | 81910-1 ליטר | 108 מ"ל |
| חומצה זרחתית מגיב ACS, ≥ 85 משקל % ב-H2 | O סיגמא אולדריץ' | 438081-500 מ"ל | 8.5 מ"ל |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה