Name: נסיוני באמצעות דרוזופילה כמערכת מודל הגעה לבדיקת רעילות במעבדה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min
Description: חקור את ההשפעות של מזהמים על התפתחות וכושר הישרדות בדרוזופילה לאורך דורות. פרוטוקול זה מספק שיטה סטנדרטית לחשיפת זבובי הפירות לחומרים רעילים בסביבה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

פרסום זה נתמך על ידי מענק של משרד החינוך (PR פרס # 17-P031C160025, כותרת פרוייקט: 84.031 C) לקהילות קולורדו סטייט-פואבלו (CSU-Pueblo) כדי לבנות גזע פעיל האירוסין (C-בסיס). אנו מודים זואולוגיה הנוכחי ופרסמה Elsevier למתן זכות שימוש בו את התוצאות נציג עבודות קודמות, כמו גם העורכים של יופיטר סיפק לנו ההזדמנות לפרסם פרוטוקול זה. כן נרצה להודות C-בסיס התוכנית, ד ר בריאן סטאש מציע (C-בסיס, המחלקה לביולוגיה, CSU-Pueblo), הפקולטה לביולוגיה CSU-פואבלו, תומאס דה גרציאנו Graziano ד ר ברנרד Possidente (המחלקה לביולוגיה, סקידמור המכללה), ד ר קלייר וריאן ראמוס (החוג לביולוגיה, אוניברסיטת מדינת קולורדו-Pueblo) על תמיכתם סיוע.

המחברים אין לחשוף.

דרוזופילה melanogaster הוקם כמודל עוצמה עבור מגוון רחב של תהליכים ביולוגיים עקב השימור נרחב של גנים מסלולים בין13, melanogaster ד . ובני14. מאותן סיבות שזה מודל רב עוצמה עבור מדע הרפואה, דרוזופילה התפתחה מערכת מודל מתאים לחקור את ההשפעה של זיהום אנתרופוגניים על מגוון של נקודות קצה רעילות. מספר מעבדות בהצלחה משתמש melanogaster ד כמערכת מודל ללמוד מגוון של חומרים, כולל מתכות כבדות11,<sup class="...

בכל שנה, כ- 1,000 כימיקלים חדשים מוצגים על-ידי1,התעשייה הכימית2; עם זאת, ההשפעות הסביבתית של רק אחוז קטן של כימיקלים אלה נבדקים לפני הפצה2,3. אסונות בקנה מידה גדול אמנם נדיר, חשיפה לא קטלני וכרוני מגוון רחב של מזהמים מתאפיינות בני אדם והן חיות הבר4,5. המוקד ההיסטורית של ecotoxicology, טוקסיקולוגיה סביבתית היה לבחון את הקטלניות, החשיפה כימי יחיד, חשיפה אקוטית, את ההשפעות הפיזיולוגיות של חשיפה, כאמצעי למדידת ההשפעה של מזהמים על הישרדות6, 7 , 8 , 9 , 10. למרות שיש שינוי לעבר גישות מוסריות לא פולשנית לניסויים בבעלי חיים, לגישות הם הגבלת בגלל התפקיד הזה פיתוח נכסים מתהווים, גורמים חיצוניים (כגון האוכלוסייה ברמת ו רמת המערכת האקולוגית אינטראקציות) לשחק תיווכה נקודות קצה אקולוגי-חשוב8. לכן, אין צורך בשיטות המשלבות בגישה הוליסטית יותר מבלי להתפשר על חיות הבר ו/או בעלי חוליות במעבדה.
מערכות מודל הגעה, כגון דרוזופילה melanogaster, הם אלטרנטיבה אטרקטיבית לענות על הצורך בגישה הוליסטית יותר בדיקות רעילות. ד melanogaster, פותחה במקור כמערכת מודל הגעה עבור האדם הקשורות מחקר גנטי לפני כמאה11. ד melanogaster עכשיו באופן בולט משמש כתחליף דגם חוליות מכמה סיבות: 1) שימור גנים מסלולים בין melanogaster ד ובני; 2) זמן דור קצר בהשוואה מודלים חוליות; 3) עלות זולה תחזוקה; 4) להקל על מנת לייצר גדלי מדגם גדולים; ו- 5) שפע של נקודות קצה פנוטיפי ו אקולוגי-רלוונטיות זמינות לבדיקה11,12,13,14,15,16,17 .
מספר מעבדות11,15,16,17,18,19,20,21,22, 23 , 24 , 25 . עכשיו משתמש melanogaster ד כתחליף דגם חוליות לבדיקת רעילות כדי להבין את ההשפעות של זיהום על בני אדם. מיני בר מקומיים דרוזופילה יכול להיות מנוצל, כמו גם, כמודלים רעילות עבור חיות הבר (ובני האדם) לענות באופן אקולוגי-, התנהגותית-, שאלות רלוונטיות אבולוציונית ברמות מרובות הביולוגי של הארגון. באמצעות מינים בתוך הסוג דרוזופילה כמודל, מספר נקודות הקצה למדידה הם אפשריים11,15,16,18,19,20 ,21,22,23,24,25. . In addition, באמצעות מודל דרוזופילה , יכול toxicologists: 1) מבחינה מוסרית לקשר אפקטים ברמות מרובות הביולוגי של הארגון; 2) לשלב את התפקיד של הגורמים מתהווים והתפתחות; 3) מחקר אקולוגי-חשוב נקודות הקצה (בנוסף חשוב מבחינה רפואית הקצה); 4) בדיקת לחצים מרובים בו זמנית. 5) ומבחן ארוך טווח multigenerational (למשל אבולוציוני ו transgenerational) ההשלכות של לחצים. לכן, השימוש דרוזופילה כמערכת מודל מאפשר מספר רב של גישות, לא רק ללמוד גישות מכניסטית עם המפגרים זני melanogaster ד במעבדה.
בנייר זה, אנו מציגים את השיטות לגידול ואיסוף דרוזופילה לענות על שאלות שונות רעילות. ליתר דיוק, אנו מתארים את המתודולוגיה 1) לגידול דרוזופילה בינוני עם אחד או יותר מזהמים; 2) איסוף את דרוזופילה במהלך פיתוח (למשל נודדים הזחלים השלישי-לחלל, המקרים הגולמי, ומבוגרים לאחרונה eclosed מבוגרים); ו 3) לגידול דרוזופילה במדיום מזוהמים מבחן דורי שידור transgenerational, כמו גם השלכות אבולוציונית של חשיפה toxicant לטווח ארוך. שימוש זה פרוטוקול, הקודם מחברים18,19,20,21,22,23,24,25 דיווחו אפקטים פיזיולוגיים גנטיים, התנהגותיים שונים של התפתחותית עופרת (Pb2 +) חשיפה. פרוטוקול זה מאפשר toxicologists להשתמש בגישה הוליסטית יותר רעילות, שהיא הכרחית להבנת כמה מזהמים הם גורמי סיכון הן בני אדם וחיות בסביבה מזוהם אי פעם יותר ויותר.

<table><tbody><tr><td>Carolina Biological Instant Drosophila Medium Formula 4-24</td><td>Carolina Biological</td><td>173204</td><td></td></tr><tr><td>Drosophila בקבוקונים, צרים (PS), פוליסטירן, סופרבתפזורת, 1000 בקבוקונים/יחידה</td><td>Genessee Scientific</td><td>32-116SB</td><td>משמש לאחסון זבובים</td></tr><tr><td>סגירות לבקבוקונים ובקבוקים, בקבוקוני פלסטיק צרים</td><td>Genessee Scientific</td><td>49-102</td><td>משמש לאחסון זבובים</td></tr><tr><td>מגשי קרטון, מגשים בלבד,</td><td>Genessee Scientific</td><td>צר 32-124</td><td>משמש לארגון אוכלוסיות של זבובים</td></tr><tr><td>מגשי קרטון, חוצצים בלבד,</td><td>Genessee Scientific</td><td>צר 32-126</td><td>משמש לארגון אוכלוסיות זבובים</td></tr><tr><td>Thermo Scientific&nbsp; בקבוקי HDPE עם פה רחב של Nalgene Square עם סגירה</td><td>Fischer Scientific</td><td>03-312D</td><td>שימושי לאחסון מזהמים</td></tr><tr><td>Thermo Scientific&nbsp; בקבוקי כביסה LDPE מקודדים בצבע של Nalgene</td><td>Fischer Scientific</td><td>03-409-17C</td><td>שימושי לאחסון מזהמים</td></tr><tr><td>Eppendorf&nbsp; Repeater M4 מתקן פיפטות כף יד ידני</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>14-287-150</td><td>משמש להכנת</td></tr><tr><td>קומביטיפים בינוניים טיפים מתקדמים לפיפטר - סטנדרטי, טיפים לאיכות אפנדורף</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>13-683-708</td><td>משמש להכנת</td></tr><tr><td>משטח זבוב בינוני, גודל סטנדרטי (8.1 X 11.6 ס"מ)</td> <td>Genessee Scientific</td><td>59-114</td><td>משמש להרדמת זבובים</td></tr><tr><td>שסתום כף הרגל Flystuff</td><td>Genessee Scientific</td><td>59-121</td><td>משמש להרדמת זבובים</td></tr><tr><td>צינורות, ירוק (1 רגל/יחידה מדבקת)</td> <td>Genessee Scientific</td><td>59-124G</td><td>משמש להרדמת זבובים</td></tr><tr><td>שמן מינרלי, בהיר, לבן, דרגת טוהר גבוהה, 500 מ"ל בקבוק HDPE</td><td>VWR</td><td>97064-130</td><td>משמש להכנת</td></tr><tr><td>סט בקבוקי זכוכית ארלנמאייר לחדר מתים - 3 גדלים - 50, 150 ו-250 מ"ל, Karter Scientific 214U2</td><td>Walmart</td><td>לא ישים</td><td>משמש להכנת חדר מתים</td></tr><tr><td>סט כוסות זכוכית BGSET5 של 5</td><td>Walmart</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Inbred או Wildtype line של Drosophila</td><td>Bloomington Drosophila מרכז מניות באוניברסיטת</td><td></td> אינדיאנה <td>https://bdsc.indiana.edu</td></tr><tr><td>אוכלוסיות פראיות של Drosophila</td><td>UC San Diego Drosophila Stock Center</td><td></td><td>https://stockcenter.ucsd.edu/info/welcome.php</td></tr></tbody></table>

נסיוני באמצעות דרוזופילה כמערכת מודל הגעה לבדיקת רעילות במעבדה

Experimental Protocol for Using Drosophila As an Invertebrate Model System for Toxicity Testing in the Laboratory

נכסים מתהווים וגורמים חיצוניים (האוכלוסייה וברמת ברמת המערכת האקולוגית אינטראקציות, בפרט) משחק תפקידים חשובים במתווכים הקצה חשוב מבחינה אקולוגית, למרות שהם נחשבים לעתים נדירות מחקרים רעילות. ד melanogaster מתגלה כמודל הרעלים עבור התנהגותית נוירולוגית, גנטי ההשפעות של חשיפה לרעלים, שם כמה. חשוב מכך, מינים של הסוג דרוזופילה יכול להיות מנוצל כמו מערכת מודל לגישה אינטגרטיבית מסגרת לשלב נכסים מתהווים ולענות על שאלות רלוונטיות מבחינה אקולוגית במחקר הרעלים. מטרת מאמר זה היא לספק פרוטוקול חשיפת מינים של הסוג דרוזופילה לחומרים מזהמים כדי לשמש כמערכת מודל עבור מגוון של פלטים פנוטיפי, שאלות רלוונטיות מבחינה אקולוגית. ליתר דיוק, פרוטוקול זה יכול לשמש כדי 1) לקשר מספר רמות ביולוגיות של ארגון ולהבין את ההשפעה של חשיפה לרעלים על שני הפרט ואת האוכלוסייה-ברמת הכושר; 2) לבחון את ההשפעה של חשיפה לרעלים בשלבים שונים של חשיפה התפתחותי; 3) לבדוק את ההשלכות multigenerational ואבולוציוני של מזהמים; . ו-4) בדיקת לחצים וגורם לניתוקו מרובים בו-זמנית.

מאת אורלית שחשף דרוזופילה contaminant(s) במהלך פיתוח, שאלות רעילות שונים יכול להיבדק על ידי חשיפת דרוזופילה ברמות שונות של הארגון הביולוגי. סעיף זה מציג נציג התוצאות המתקבלות באמצעות פרוטוקול זה מאמרים שפורסמו בעבר23,24. בפרט, פרוטוקול זה שימש בעבר כדי להעריך את הצטברות, חיסול ואת פחמיות של עופרת (Pb) בתוך הדור באותה חשיפה ועל -פני הדור הראשון של הצאצאים23; ללמוד את ההשלכה של הצטברות על חב...

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.

Emergent properties and external factors (population-level and ecosystem-level interactions, in particular) play important roles in mediating ...

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.

experimental-protocol-for-using-drosophila-as-an-invertebrate-model

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

מדענים משתמשים בפרוטוקול תוחלת החיים של דרוזופילה כדי למדוד כיצד תנאי ניסוי שונים משפיעים על תוחלת החיים של הזבובים וליצור עקומות הישרדות בתהליך כדי לכמת את תוצאות הניסוי. פרוטוקול הדגימה כולל את הבדיקה המיושמת כדי לחקור את ההשפעות על אריכות ימים מחשיפה לריכוזים משתנים של כימיקלים משבשים אנדוקריניים, או EDCs, כגון 17-α-ethinylestradiol (EE2).

פרוטוקול תוחלת חיים עבור Drosophila melanogaster: יצירת עקומות הישרדות לזיהוי הבדלים בתוחלת החיים של זבובים

סרטון זה מתאר בדיקת האכלה לזבובי פירות שבה משתמשים במזון צבעוני כדי לפקח על האכלה ועל ההשפעה שעשויה להיות לתרכובות נוספות על פעילות ההאכלה. הפרוטוקול לדוגמה בודק את ההשפעות של מספר כימיקלים משבשים אנדוקריניים (EDC).

מבחן האכלה: הערכת העדפות האכלה בדרוזופילה מלנוגסטר

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לכימות ההימנעות של אנשים לחוצים. פרדיגמה זו היא עוצמתית אך ידידותית למשתמש וניתן להשתמש בה כדי להעריך את ההשפעה של גנים וסביבה על סוג אחד של אינטראקציה חברתית ב-Drosophila melanogaster.

Assay הפשוט לכימות חברתיות הימנעות ב Melanogaster דרוזופילה

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול שימוש דרוזופילה נוירון חישה - דנדריטים arborization (da) נוירון פציעה דגם, אשר משלב ויוו לחיות הדמיה, שני הפוטונים לייזר axotomy/dendriotomy ואת הכלים גנטי לטוס עוצמה, פלטפורמה לסינון היזמים הפוטנציאליים, מעכבי של neuroregeneration.

מודל פציעה דרוזופילה In Vivo ללמוד Neuroregeneration ב ההיקפית ואת מערכת העצבים המרכזית

פרוטוקול זה מתאר שיטה כדי להקליט את הפעילות החשמלית יורד של מערכת העצבים המרכזית דרוזופילה melanogaster כדי לאפשר את עלות-יעיל ונוח בדיקה של סוכנים תרופתי, מוטציות גנטיות של חלבונים עצבית, ו/או את התפקיד של מסלולים פיזיולוגיים נחקרו.

הקלטה אלקטרופיזיולוגיות של פעילות מערכת העצבים המרכזית השלישית-לחלל דרוזופילה Melanogaster

המערכת האנדוקרינית (EDCs) מייצגת בעיה רצינית עבור אורגניזמים ובסביבות טבעיות. דרוזופילה מלאנוסטר מייצגת מודל אידיאלי לחקר אפקטי edc בvivo. כאן אנו מציגים שיטות לחקירת שיבוש המערכת האנדוקרינית בדרוזוהילה, לטיפול באפקטי EDC על פוריות, פוריות, תזמון התפתחותי ותוחלת חיים של הזבוב.

שיטות לבדיקת הפרעה אנדוקרינית בדרוזופילה מלאנוסטר

פרוטוקול זה מתאר שיטה יעילה וזולה המשתמשת במדיה נוזלית כדי להעריך את ההשפעות של רעלים כימיים על הכדאיות של Drosophila melanogaster בוגר.

הערכת רעילות כימית במלנוגסטר דרוזופילה למבוגרים

הפרוטוקול מציג שיטה בעלת תפוקה גבוהה וחסכונית להערכת רעילות עצבית בזבוב הפירות באמצעות כימות תפקוד לקומוטורי כחלופה למודלים מסורתיים של יונקים. מטרתו להעריך את ההשפעות הנוירוטוקסיות של תרכובות פרמצבטיות, גורמים סביבתיים או שינויים גנטיים באמצעות מודל רגיש, ניתן לשחזור וחיובי מבחינה אתית.

ניתוח התנהגותי של תפקוד לקומוטורי ב-Drosophila melanogaster כקריאה לרעילות עצבית

בסרטון זה assay הוא הוכיח כי הבדיקות סובלנות של ניקוטין שני סוגים של כנימות אחד פושט צמחי טבק בתחום ואחד לא.

בדיקת סובלנות ניקוטין ב כנימות באמצעות ניסוי דיאט מלאכותית

מחקר זה עוסק בפיתוח סטנדרטיזציה של פרוטוקול מתודולוגית חשוב לקבוע לטווח ארוך (14 יום) רעילות קטלני המופעל על ידי חומרים כימיים, שפכים תעשייתיים או ביוב דגימות סביבתיות נוזליים על לסרטן מים...

לטווח ארוך רעילות מבחן קטלני עם לסרטן הארטמיה franciscana</em

חקור את ההשפעות של מזהמים על התפתחות וכושר הישרדות בדרוזופילה לאורך דורות. פרוטוקול זה מספק שיטה סטנדרטית לחשיפת זבובי הפירות לחומרים רעילים בסביבה.

נסיוני באמצעות דרוזופילה כמערכת מודל הגעה לבדיקת רעילות במעבדה

גלה סרטונים נוספים