10 ביולי 2018
בנייר זה, אנו מספקים פרוטוקול מפורט עבור חשיפת מינים של הסוג דרוזופילה לחומרים מזהמים עם המטרה של הלומדים את ההשפעה של חשיפה על מגוון של תפוקות פנוטיפי בשלבים התפתחותיים שונים, יותר מאשר דור אחד.
ניתן להשתמש בפרוטוקול זה כדי להבין את ההשפעה של חומרים רעילים על הכושר בשלבי התפתחות שונים ולבחון את השפעת החשיפה למזהמים לאורך דורות. ידגימו את ההליך שני סטודנטים לתואר ראשון במעבדת המחקר שלי שהם חלק מהקהילות לבניית מעורבות פעילה ב-STEM באוניברסיטת קולורדו סטייט פואבלו, יו לונג וטיילר הארווי. כדי להתחיל לעבוד עם מזהם סביבתי מעניין, יש לקבוע תחילה את המינון הקטלני של 50% של התרכובת דרוזופיליה.
השתמש בשיטות מבוססות כדי ליצור עקומת תגובת מינון. לאחר מכן, הכינו את מצע הגידול עם התרכובת בריכוז הרצוי. לדוגמה, הוסף את התרכובת בכמות המים בעת הכנת מדיום מיידי.
במקביל, הפוך את מדיום הבקרה ללא התרכובת הנוספת. כדי להקים את התרבות שממנה ניתן לאסוף חיות ניסוי, העבירו את בוגרים הרבייה למצע הגידול בשיטות סטנדרטיות. תקנו את מספר הזבובים בכל בקבוקון והימנעו מצפיפות יתר של הבוגרים.
לאחר מכן, דגרו על הזבובים בתנאים סטנדרטיים למשך יום עד ארבעה ימים. לאחר הדגירה, השליכו את הבוגרים, והשאירו מאחור ביצים מופרות להבשיל לבדיקה. לאחר מכן, החזירו את הבקבוקונים לחממה.
ניתן להגדיר את החשיפה בכל שלב התפתחותי. בנוסף, ניתן לאסוף נבדקים ניסויים בכל שלב התפתחותי בהתאם למטרות הניסוי. בדוק את בעלי החיים המתפתחים מדי יום כדי לזהות את הסימן הראשון לשלב העניין, כגון זחלי כוכב שלישי נודדים.
כדי לבחון את השפעות החשיפה על שלב הזחלים השלישי הנודד, אספו את הזחלים תוך שעה מרגע הדלקת האורות, כאשר הם מתחילים להגיח ממצע המזון. לאחר מכן, שפכו את המים והעבירו את הזחלים לרקמת מעבדה כדי להסיר בעדינות עודפי מים. לאחר הייבוש, העבירו את הזחלים לצינורות המתאימים לאיסוף.
כדי לבדוק את השפעות החשיפה על מבוגרים, אסוף את המבוגרים החדשים שנסגרו; הרדמת פחמן דו חמצני זה בסדר. הקפידו לאסוף את הזבובים לפני שהם מתבגרים מבחינה רבייתית ומתחילים להזדווג. חלקו את הזבובים לקבוצות ספציפיות למין והעבירו אותם לבקבוקונים עמוסים באמצעי הביקורת או במדיום המזוהם בניסוי כדי להתאים לחשיפה קיימת.
מאוחר יותר, 24 שעות לפני מדידת המזהמים בזבובים הבוגרים, העבירו את הבוגרים הן במדיום הביקורת והן במדיום המזוהם לבקבוקון עמוס במדיום בקרה כדי לאפשר לבוגרים לטפח עודפי מדיום מגופם. לאחר 24 שעות של טיפוח ניתן לבדוק את הזבובים בשיטה המתאימה. לדוגמה, ניתן לבדוק שינויים התנהגותיים באמצעות בדיקת בחירת הזדווגות.
באמצעות שיטות אלה, מחקרים על השפעות בין-דוריות של חשיפה למזהמים הם קלים מאוד. כל שעליך לעשות הוא להגדיר הכלאות בין מבוגרים שנחשפו במדיום הבקרה וללמוד את ההשפעות של חשיפה ל-Fnot על צאצאיהם. פרוטוקול זה שימש להערכת הצטברות, סילוק וקיבוע של עופרת באותו דור של צאצאים.
דרוזופילה צברה בקלות עופרת במינונים שונים, בשלבי התפתחות שונים ובקנה מידה אבולוציוני. באמצעות חשיפה רב-דורית נמצא כי חשיפת ההורים אינה מועברת לדור הראשון של צאצאים בוגרים. לכן, באמצעות פרוטוקול זה, ניתן לבחון תגובות אדפטיביות בקני מידה אבולוציוניים שונים, כמו גם השפעות בין-דוריות של חשיפה.
לאחר מכן, זבובים גודלו משלב הביצה לבגרות על מדיום בקרה או עופרת ונבדקו לאחר 24 שעות של טיהור, נבדקה העדפת הזיווג. הנקבות גדלו על תווך עופרת, והעדיפו להזדווג עם זכרים חשופים לעופרת על פני זכרים שנחשפו לביקורת. מצד שני, גברים לא הראו את אותה הטיה.
לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לגדל ולאסוף דרוזופילה כדי לענות על שאלות שונות וטוקסיקולוגיה. לאחר שליטה, ניתן לבצע פרוטוקול זה תוך חודש עד חודשיים אם הוא מבוצע כראוי. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לטפל בעדינות בזבובים, כדי לא לגרום ללחץ מיותר.
בעקבות הליך זה, ניתן לבדוק שאלות אחרות כמו שאלות התנהגותיות, גנטיות ונוירולוגיות. אל תשכח שעבודה עם מזהמים עלולה להיות מסוכנת ביותר ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות, כגון לבישת ציוד מגן אישי והכנת מזהמים במכסה המנוע בעת ביצוע הליך זה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט לחשיפת מיני Drosophila למזהמים, במטרה לבחון את ההשפעות על תוצרי הפנוטיפ לאורך שלבי התפתחות ודורות.
שימוש ב-Drosophila כמודל של בעלי חיים חסרי חולב מאפשר לצוותי ביו-פארמה לבחון השפעות של רעלנים לאורך גבולות התפתחותיים ודורים, ובכך לתמוך בביטחון ניבוי בהערכות בטיחות מוקדמות. פרוטוקול זה מסייע בהפחתת סיכונים מכנית על ידי קישור פלטים פנוטיפיים למשתני חשיפה, ובכך מספק מידע למיון תיקי מוצרים ולהמשכיות תרגומית. שילוב של נקודות קצה ברמת האוכלוסייה ובמישור האקולוגי משפר את הרלוונטיות של רעלנות פרה-קלינית לקבלת החלטות במו"פ ארגוני.
פרוטוקול זה מציב את בדיקת הרעילות ב-Drosophila בנקודת המפגש בין שלבי הגילוי המוקדמים, זיהוי תרכיבים מובילים (lead identification) ותהליכי עבודה של בטיחות פרה-קלינית.