Name: TreadWheel: מרווח אימון פרוטוקול בעדינות המושרה תרגיל דרוזופילה melanogaster (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 21 s
Description: למדו את פרוטוקול TreadWheel לאימון עדין ב-Drosophila melanogaster. שיטה זו מאפשרת לחקור את השפעת האימון על בריאות מטבולית, אחסון טריגליצרידים וביצועי טיפוס בזבובי פירות.

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

ברצוננו להודות Jarnigan ג'ולי, מרדית אוונס, רחל היל, ברנדון Moye, לורה מאפיה? הם פה, אוליביה דגים, וכל השאר של המעבדה ריד על עזרתם עם זבוב גידול ועיבוד תמונה. שון מנדז בנה את TreadWheel המקורי עם סיוע מהמוסך UAB. מימון למחקר זה סופק על ידי NIH-R01 GM 098856 כדי LKR ואת היצירתיות לתואר ראשון האקדמיה מחקר ב אוניברסיטת אלבמה קל, BJW.

<ol><li>Yanovski, J. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25836737">Pediatric obesity. An introduction.</a> Appetite. 93, 3-12 (2015).</li>
<li>Alberti, K. G. M. M., Zimmet, P., Shaw, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolic+syndrome-a+new+world-wide+definition.+A+Consensus+Statement+from+the+International+Diabetes+Federation%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetic+Medicine%22%5BJournal%5D)">Metabolic syndrome-a new world-wide definition. A Consensus Statement from the International Diabetes Federation.</a> Diabetic Medicine. 23, 469-480 (2006).</li>
<li>American Diabetes Association. <a target="_blank" href="http://care.diabetesjournals.org/content/39/Supplement_1/S47">6. Obesity Management for the Treatment of Type 2 Diabetes.</a> Diabetes Care. 39, Suppl 1 47-51 (2016).</li>
<li>Bliddal, H., Leeds, A. R., Christensen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteoarthritis%2C+obesity+and+weight+loss%3A+evidence%2C+hypotheses+and+horizons+-+a+scoping+review%5BTitle%5D)+AND+%22Obesity+Reviews%22%5BJournal%5D)">Osteoarthritis, obesity and weight loss: evidence, hypotheses and horizons - a scoping review.</a> Obesity Reviews. 15, 578-586 (2014).</li>
<li>Bray, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+epidemic+of+obesity+and+changes+in+food+intake%3A+the+Fluoride+Hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Behav%22%5BJournal%5D)">The epidemic of obesity and changes in food intake: the Fluoride Hypothesis.</a> Physiol. Behav. 82, 115-121 (2004).</li>
<li>O'Rahilly, S., Farooqi, I. S. <a target="_blank" href="http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/361/1471/1095.short">Genetics of obesity.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 361, 1095-1105 (2006).</li>
<li>Kenkre, J., Tan, T., Bloom, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treating+the+obese+diabetic%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Rev+Clin+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Treating the obese diabetic.</a> Expert Rev Clin Pharmacol. 6, 171-183 (2013).</li>
<li>Fiuza-Luces, C., Garatachea, N., Berger, N. A., Lucia, A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23997192">Exercise is the Real Polypill.</a> Physiology. 28, 330-358 (2013).</li>
<li>Matos, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+exercise+reverses+TRB3+expression+in+the+skeletal+muscle+and+ameliorates+whole+body+insulin+sensitivity+in+diabetic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiologica%22%5BJournal%5D)">Acute exercise reverses TRB3 expression in the skeletal muscle and ameliorates whole body insulin sensitivity in diabetic mice.</a> Acta Physiologica. 198, 61-69 (2010).</li>
<li>Mercken, E. M., Carboneau, B. A., Krzysik-Walker, S. M., de Cabo, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Of+mice+and+men%3A+The+benefits+of+caloric+restriction%2C+exercise%2C+and+mimetics%5BTitle%5D)+AND+%22Ageing+Research+Reviews%22%5BJournal%5D)">Of mice and men: The benefits of caloric restriction, exercise, and mimetics.</a> Ageing Research Reviews. 11, 390-398 (2012).</li>
<li>Mendez, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+TreadWheel%3A+A+Novel+Apparatus+to+Measure+Genetic+Variation+in+Response+to+Gently+Induced+Exercise+for+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">The TreadWheel: A Novel Apparatus to Measure Genetic Variation in Response to Gently Induced Exercise for Drosophila.</a> PLoS ONE. 11, 0164706(2016).</li>
<li>Piazza, N., Gosangi, B., Devilla, S., Arking, R., Wessells, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise-Training+in+Young+Drosophila+melanogaster+Reduces+Age-Related+Decline+in+Mobility+and+Cardiac+Performance%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Exercise-Training in Young Drosophila melanogaster Reduces Age-Related Decline in Mobility and Cardiac Performance.</a> PLoS ONE. 4, 5886-5911 (2009).</li>
<li>Graham, P., Pick, L. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5444297/">Drosophila as a Model for Diabetes and Diseases of Insulin Resistance.</a> Fly Models of Human Diseases. 121, 397-419 (2017).</li>
<li>Reed, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genotype-by-Diet+Interactions+Drive+Metabolic+Phenotype+Variation+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Genotype-by-Diet Interactions Drive Metabolic Phenotype Variation in Drosophila melanogaster.</a> Genetics. 185, 1009-1019 (2010).</li>
<li>Watanabe, L. P., Riddle, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+the+Rotating+Exercise+Quantification+System+%28REQS%29%2C+a+novel+Drosophila+exercise+quantification+apparatus%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Characterization of the Rotating Exercise Quantification System (REQS), a novel Drosophila exercise quantification apparatus.</a> PLoS ONE. 12, 0185090(2017).</li>
<li>Tinkerhess, M. J., Ginzberg, S., Piazza, N., Wessells, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endurance+training+protocol+and+longitudinal+performance+assays+for+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Endurance training protocol and longitudinal performance assays for Drosophila melanogaster.</a> J Vis Exp. , (2012).</li>
<li>Tinkerhess, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Drosophila+PGC-1%CE%B1+Homolog+spargel+Modulates+the+Physiological+Effects+of+Endurance+Exercise%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">The Drosophila PGC-1α Homolog spargel Modulates the Physiological Effects of Endurance Exercise.</a> PLoS ONE. 7, 31633(2012).</li>
<li>Sujkowski, A., Bazzell, B., Carpenter, K., Arking, R., Wessells, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endurance+exercise+and+selective+breeding+for+longevity+extend+Drosophila+healthspan+by+overlapping+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Aging%22%5BJournal%5D)">Endurance exercise and selective breeding for longevity extend Drosophila healthspan by overlapping mechanisms.</a> Aging. 7, 535-552 (2015).</li>
<li>Tjønna, A. E., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18606913">Aerobic Interval Training Versus Continuous Moderate Exercise as a Treatment for the Metabolic Syndrome: A Pilot Study.</a> Circulation. 118, 346-354 (2008).</li>
<li>Ciolac, E. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+high-intensity+aerobic+interval+training+vs.+moderate+exercise+on+hemodynamic%2C+metabolic+and+neuro-humoral+abnormalities+of+young+normotensive+women+at+high+familial+risk+for+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension+Research+2010+33%3A8%22%5BJournal%5D)">Effects of high-intensity aerobic interval training vs. moderate exercise on hemodynamic, metabolic and neuro-humoral abnormalities of young normotensive women at high familial risk for hypertension.</a> Hypertension Research 2010 33:8. 33, 836-843 (2010).</li>
<li>Watanabe, L. P., Riddle, N. C. <a target="_blank" href="https://www.jove.com/video/57751/measuring-exercise-levels-drosophila-melanogaster-using-rotating">Measuring exercise levels in Drosophila melanogaster using the Rotating Exercise Quantification System (REQS).</a> J Vis Exp. , (2018).</li>
<li>Gargano, J., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+iterative+negative+geotaxis+%28RING%29%3A+a+new+method+for+assessing+age-related+locomotor+decline+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Gerontology%22%5BJournal%5D)">Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila.</a> Experimental Gerontology. 40, 386-395 (2005).</li>
<li>Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIH+Image+to+ImageJ%3A+25+years+of+image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods+2012+9%3A7%22%5BJournal%5D)">NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis.</a> Nature Methods 2012 9:7. 9, 671-675 (2012).</li>
<li>Hammond, J. B. W., Kruger, N. J. <a target="_blank" href="http://www.springer.com/us/book/9780896031265">New Protein Techniques</a>. 3, 25-32 (1988).</li>
<li>Mackay, T. F. C., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22318601">The Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel.</a> Nature. 482, 173-178 (2012).</li>
<li>Miquel, J., Lundgren, P. R., Bensch, K. G., Atlan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+temperature+on+the+life+span%2C+vitality+and+fine+structure+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Mechanisms+of+Ageing+and+Development%22%5BJournal%5D)">Effects of temperature on the life span, vitality and fine structure of Drosophila melanogaster.</a> Mechanisms of Ageing and Development. 5, 347-370 (1975).</li>
<li>Berlandi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Swing+Boat%3A+Inducing+and+Recording+Locomotor+Activity+in+a+Drosophila+melanogaster+Model+of+Alzheimer%27s+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Swing Boat: Inducing and Recording Locomotor Activity in a Drosophila melanogaster Model of Alzheimer's Disease.</a> Front Behav Neurosci. 11, 159(2017).</li>
<li>Leng, S. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ELISA+and+Multiplex+Technologies+for+Cytokine+Measurement+in+Inflammation+and+Aging+Research%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journals+of+Gerontology+Series+A%3A+Biological+Sciences+and+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">ELISA and Multiplex Technologies for Cytokine Measurement in Inflammation and Aging Research.</a> The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 63, 879-884 (2008).</li>
<li>Ja, W. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prandiology+of+Drosophila+and+the+CAFE+assay%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Prandiology of Drosophila and the CAFE assay.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 8253-8256 (2007).</li>
<li>Chiu, J. C., Low, K. H., Pike, D. H., Yildirim, E., Edery, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assaying+locomotor+activity+to+study+circadian+rhythms+and+sleep+parameters+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Assaying locomotor activity to study circadian rhythms and sleep parameters in Drosophila.</a> J Vis Exp. , (2010).</li>
<li>MÖlich, A. B., FÖrster, T. D., Lighton, J. R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperthermic+Overdrive%3A+Oxygen+Delivery+does+Not+Limit+Thermal+Tolerance+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Insect+Science%22%5BJournal%5D)">Hyperthermic Overdrive: Oxygen Delivery does Not Limit Thermal Tolerance in Drosophila melanogaster.</a> Journal of Insect Science. 12, 1-7 (2012).</li>
<li>Long, A. D., Macdonald, S. J., King, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissecting+complex+traits+using+the+Drosophila+Synthetic+Population+Resource%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Genetics%22%5BJournal%5D)">Dissecting complex traits using the Drosophila Synthetic Population Resource.</a> Trends in Genetics. 30, 488-495 (2014).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

פרוטוקול תרגיל מפורט כאן הוכח לעורר בהצלחה תרגיל עדין דרוזופילה והוא יכול לשמש כדי לדמות סיבולת תרגיל במעבדה מבוקרת הגדרת11. יודגש כי כאשר בתחילה בפיתוח הרעיון TreadWheel, שקלנו מוצרים מסחריים עשוי להיות שונה כדי לבצע באופן דומה (למשל, לירג מעבדה). עם זאת, אנחנו בסופו של דבר דחה גישה זו, בחירה בעיצוב לפי הזמנה כי ציוד מסחרי לא היה מהירות כשעוצמת נמוכה מספיק (4 סל ד) ולא חסרה קיבולת מספיקה מבחנה לדור מדגם תפוקה גבוהה.
פרוטוקול ה-TW עצמו יכול להיות מותאם כדי להקיף מגוון רחב של נושאי מחקר. לדוגמה, התאמת את התדירות והמשך של הזבובים תרגיל משטרים יכול לשנות עוצמות אימונים שהם מקבלים. על-ידי הרחבת פרוטוקול ארוך יותר מאשר שבוע אחד או בקבוצות גיל אחרות, אפשר היה לחקור את ההשפעות של פעילות גופנית על הזדקנות, מחלות שונות הקשורות לגיל. אנו ממליצים כי אם גישה מורחבת תרגיל מיושם, יתווספו לאחר מכן יום מנוחה אחד לפחות בשבוע צריך לאפשר התאוששות. ביצועים ושיפור הוצגה להיות גדול תחת משטרים שכלל יום התאוששות יותר לאותם משטרים שהיו רצופים התרגיל היומי12. כמו כן, אנו מזהיר נגד הרחבת פעילות גופנית לגבי אורך 30 דקות האחרונות מאז habituation כדי תנועה סיבובית עלולה להתרחש לאחר תקופות ארוכות של רציף תרגיל11. הבחנו גם וריאציות גנטיות מוטיבציה של הזבובים לשמור על רמות הפעילות שלהם על ה TW11. לפיכך, אם התקפי יותר הם הרצויה, לשקול ניטור הזבובים רמות הפעילות, כפי שהוצגו על ידי וואטאנאבה, החידה15,21 המתאר את השינוי של הקונספט שנ. גורמים אחרים יכול להיות מגוון כוללים חום, שינה-התעוררות דפוסים, אשר מוצגים גם להשפיע על תנועות לטוס26,27.
יש שפע של ניתוחים זמין במהלך ולאחר השלמת פרוטוקול לפנות את ההשפעות של פעילות גופנית על רמת, התנהגותית, הפיזיולוגית, כמו גם את היכולת לפענח תופעות epigenetic של פעילות גופנית. מבחני מטבוליים נוספים (למשל, גלוקוז גליקוגן, חלבון), ביצועים לב, תגובה דלקתית אמצעי יכול לשמש על מנת לחקור את התרגיל אפקט יש לטוס פיזיולוגיה וגוף הרכב12,14 24, ,28. שינויים התנהגותיים שונים הקשורים עם פעילות גופנית אינדוקציה, כגון שינויים האכלה התנהגות פעילות גינקולוגיות, שינה, גם ניתן למדוד באמצעות כלים כמו assay CAFE29 או פעילות פיקוח על התקנים12,15 ,30. ניתן לכמת שינויים ביטוי גנים וכן נשימה תאית לייחס להתאמן גם בשיטות PCR לרביעיית11 ו- respirometry31. לבסוף, דרוזופילה יש ערך גנטי משאבים זמינים, כגון החלונית Reference גנטיקה דרוזופילה 2 והמשאב דרוזופילה סינתטי האוכלוסייה המספקות חוקרים את הפלטפורמה לביצוע מחקרים גנטיים כמותיים25,32. כלים אלה מאפשרים מיפוי ניסויים, כגון מיפוי הגנום כולו האגודה מחקרים ו לוקוסים תכונה כמותית, לזהות המועמד לוקוסים הקשורים עם פעילות גופנית ותזונה.
מחקרים שהושלמו באמצעות TreadWheel את הדגים, בממוצע, פעילות גופנית מפחיתה במשקל הגוף, הטריגליצרידים הכולל אחסון גליקוגן, תוך הגדלת תכולת החלבון וטיפוס ביצועים11. בנוסף, היו תגובות משתנה לממש בכל המינים ואת אחרים במשקל הגוף, כמו גם רמות טריגליצרידים, חלבון, גליקוגן, גלוקוז של פעילות רמות11,15. בעוד ההשתנות של תגובה תרגיל ו דיאט על פני אחרים, מין עשויה להיות מאתגרת לפרש, לעיתים, שלא נראית מציאותית, הוא משקף מקורות וריאציה ביולוגי אמיתי נצפתה באוכלוסיות טבעיות. אנו משתדלים להבין את הגיוון של הגורמים הבסיסיים התורמים שיעור גבוה של המטס, כלים המאפשרים disentangling את התפקיד היחסי של הגורמים התורמים שונים על-ידי בדיקת גורמים אלה היצורים מודל יהיה קריטי ליכולת שלנו לפתח התערבויות מניעה וטיפול אישי. באופן מלא, כדי להעריך את האפקטיביות של פעילות גופנית כל הגורמים הללו, כיצד הם פועלים הדדית יש לקחת בחשבון בעת עריכת ניסויים, גיבוש מסקנות.
TW, כמו שאר מכשירי כושר לעוף, היא מוגבלת ביכולתה לכמת תנועה לעוף. לאחרונה, וואטאנאבה, החידה פיתח את סיבוב תרגיל כימות מערכת (REQS), שדרה TW ששינה עם פעילות ניטור יחידת (LAM25H) של מערכת ניטור דרוזופילה סדרה15,21. כמו TW, מערכת זו משתמשת לאופקית לזירוז בעדינות את התרגיל תוך שימוש בזרוע LAM25H כדי לעקוב אחר לכמת פעילות לטוס, אבל היא מחזיקה מספר קטן יותר של צלוחיות (32 בקבוקונים) מאשר ה TW15. ללימודים תפוקה גבוהה פעילות גופנית, אם פעילות כימות אינו נחוץ או הרצוי, TW מאפשר למספר מדגם גדול יותר. העיצוב TW יכול גם להיות שונה מן במתכונתה הנוכחית כדי להכיל מספר רב יותר של בקבוקונים. מערכת זו, יחד עם שיטות אחרות קיימת פעילות גופנית, עזר להקים פעילות גופנית אינה רק בהגעה דרוזופילה , אבל גם ניתן יהיה ללמוד כדי לקבוע את ההשפעה של פעילות גופנית על מגוון רחב של תגובות פיזיולוגיות ומולקולרית 11,12,15. לפיכך, TW, כשיטה מוכחת של גרימת תרגיל עדין זבובים, יכול לשמש כדי לחקור מגוון גדול של השאלות הביולוגיות.

ילדות והשמנה למבוגרים גדלים מגיפות התרבויות צורכים תזונה קלורי גבוה, בבטלה לתקופות ממושכות של זמן, אשר יכול להוביל השלכות לטווח ארוך חמורות, לרבות תנגודת לאינסולין, דלקת כרונית, דלקת מפרקים ניוונית 1 , 2 , 3 , 4. השכיחות של הפרעות אלה ממשיך לעלות בשל חוסר איזון הגוברת של צריכת הקלוריות וההוצאות מיוחסות הצריכה גבוהות של שומנים, סוכרים, בעיקר ולנהל אורח חיים5. בהתאמה, חוסר איזון אנרגיה הוביל עלייה במקרים של סוכרת סוג 2 (T2DM), מחלות לב וכלי דם (CVD)5. אנשים נמצאים בסיכון גבוה יותר לפתח הפרעות שני אם הם אובחנו עם הפרעה תסמונת מטבולית (גרורות), אשר התסמינים כוללים השמנה של הבטן, dyslipidemia2. המטס מעוצב על ידי מורכבות האינטראקציות בין גנוטיפ וגורמים סביבתיים שונים, כגון דיאטה ופעילות גופנית6. לכן, כדי להשיג הבנה מלאה של המנגנון הבסיסי של מחלה מורכבת זו, כל הגורמים הללו יש לשקול.
כאשר מדובר במאבק נגד המטס, הרופאים ממליצים קודם שעברו שינויים באורח החיים הכוללות אכילה תזונה בריאה, מאוזנת, פעילות גופנית-2,-7,-8. מאז תרופות יעילות מוגבלת, ולא ניתוח מעקף קיבה יקר ומצריך מעקב רפואי לכל החיים, תרופתי וכירורגי התערבות זו מומלצת רק במקרים חמורים ולא רק בשילוב עם אלה שינויים באורח החיים3 7, ,8. בעוד התערבויות באורח החיים, כגון פעילות גופנית ודיאטה, ניתן לייצר ולשמור על המטרות ארוכות הטווח של אובדן משקל, או לא אלה צעדים מתקנת ניתן באופן מלא להפחיתם ההשפעות השליליות הקשורות המטס צריך המשך מחקר7, 8.
העכבר הדגמים השתמשו כדי לבחון את ההשפעה של פעילות גופנית על מחלות מטבוליות במשך שנים; אולם, כניסתה של תרגיל לטוס מחקר על הגרורות הוא יחסית לאחרונה העשייה9,10,11,12. זבובים לספק את הרכב המושלם ללמוד התעמלות בסביבה מעבדתית מבוקרת, מאז הם בקלות הם מניפולציה, יש אורך חיים קצר, הם זולים לשמור על, ואין מסלולים מטבוליים הקשורה לאנרגיה מאוד נשמרים בין דרוזופילה בני13. הגנום melanogaster ד מאופיינים היטב, ויש שפע של כלים גנטיקה זמין לשימוש ב דרוזופילה שיכול לספק תובנה שונים אחרים, אינטראקציות גנוטיפ-מאת-הסביבה יכול לווסת השפעת פעילות גופנית על בריאות organismal14.
שיטות הנוכחי של פעילות גופנית דרוזופילה להפעיל את הנטייה geotaxis מולדת, שלילי של הזבוב, האינסטינקט התנהגותית לטפס כלפי מעלה, כדי לעורר טיפוס אצל מבוגרים בתוך שלהם מתחמים11,12,15 . מגדל כוח, שיטה אחת כדי לעורר פעילות גופנית בזבובים, באופן שיטתי מעלה מתחמים לטוס אנכית ומוריד ואז אותם בחזרה אל פני השטח ספסל, יעיל דפיקות הזבובים לתחתית המבחנה, ובכך גרימת geotaxis שלילי האינסטינקטיבית שלהם 12 , 16. ניסויים שנערכו באמצעות מכונה זו הראו כי פעילות גופנית היא גורם מגן מפני מחלות רבות הקשורות לגיל, כולל CVD ו- T2DM, ומקדם את הזדקנות בריאה12,17,18 . באופן ספציפי, הם הראו כי פעילות גופנית יכולה להפחית את התחלתה של ירידה ניידות הקשורות לגיל זבובים לשפר מרובות הקשורות לגיל סימפטומים, כמו הלב ביצועים, להדגיש תגובה17,18. עם זאת, שליטה זבובים מעולם לא הניח על המגדל הראה טיפוס ציונים גבוהים יותר מאשר אלה חווים את המכונה, רומז שבכוח הטיפות חוזרות עשויים להיות ופצעו את הזבובים ומשפיע ניידות12. הדבר מצביע על כי שיטה חלופית של גרימת פעילות מצומצמת יותר, ימנע גרימת טראומה פיזית תהיה שיטה שימושית, משלימים פרוטוקול מגדל כוח16.
לזירוז בעדינות תרגיל דרוזופילה, פיתחנו מכונת תרגיל שנקרא את TreadWheel (איור 1). TreadWheel של (מעתה ואילך באופן מקוצר כ- TW) תנועה סיבובית מעורר נטייה מולדת, שלילי geotaxis הזבובים על ידי כל הזמן הגדרה מחדש בראש כוח הכבידה הבקבוקונים, אשר, בתורו, מעוררת טיפוס עם הזבובים. בניגוד לשיטות אחרות, תנועת הסיבוב TW הוא מטבעו עדין, אשר תצמצם את מספר לחצים נוספים אשר עשויים להיווצר, להשפיע על התוצאות. לפיכך, המכונה מספק את האמצעים לזירוז תרגיל במספרים גדולים של הזבובים ללא גרימת לחץ, אשר יאפשר לחוקרים לחקור את ההשפעות של פעילות גופנית על בריאות מטבולית (איור 2), הזדקנות, שינה רבים אחרים נושאים11.
השיטה שלנו עוקב אחר של ההופכי כפירמידה, פרוטוקול אימונים מרווח, אשר במידה רבה משלבת היבטים של אירובי מרווח אימון (AIT) עם קצת התמדה תרגיל אימונים. המשטר AIT סטנדרטית היא שונה ב פרוטוקול זה כדי להגדיל בהדרגה את משך כל מרווח במשך חמישה ימים כדי לקדם את הסיבולת. AIT כבר יעילה במיוחד במניעת המטס ביחס שיטות התערבות אחרות, היה יעיל יותר היפוך של תסמונת מטבולית גורמי סיכון מאשר פעילות גופנית מתונה רציף19,20. עם זאת, חיסרון של TW ביחס למגדל כוח היא זבובים habituate מהר יותר את התנועה מסתובב, ובכך וריאציה של נטייה מולדת habituate בין הזבובים יכול לסבך את הפרשנות של היתרונות של פעילות גופנית. 11 פתרון אלגנטי על מגבלה זו מתוארת על ידי וואטאנאבה, החידה15 שלהם משלימים סעיף21.

<table><tbody><tr><td><חזקים>חומרים לבניית גלגל הליכה: < / חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>פילוס שיכוך רעידות כבד הר</td><td>מקמאסטר-קאר</td><td>60855K71</td><td>כמות: 4</td></tr><tr><td>מיסבים כדוריים מנירוסטה</td><td>מקמאסטר-קאר</td><td>57155K306</td><td>כמות: 8</td></tr><tr><td>שנאי מתח פלאג-אין (500MA, כניסת 120VAC, פלט 24 VAC)</td> <td>מקמאסטר-קאר</td><td>70235K16</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>מנוע הילוכים DC קומפקטי בעל פנים מרובעות</td><td>McMaster-Carr</td><td>6409K23</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>מחזיק כלים (מלחציים)</td> <td>McMaster-Carr</td><td>1723A22</td><td>כמות: 5 (10x)</td></tr> <tr><td>12L14 מוט סובלנות הדוקה מפלדת פחמן</td><td>McMaster-Carr</td><td>5227T24</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>סט צווארון פיר בורג</td><td>McMaster-Carr</td><td>6432K13</td><td>כמות: 8</td></tr><tr><td>גלגלת</td> <td>חגורה עגולהMcMaster-Carr</td><td>6284K51</td><td>כמות: 5</td></tr><tr><td>בקרות חצים &ndash; 25 מקסימום סל"ד, מנוע AC DC חשמלי</td><td>McMaster-Carr</td><td>13DV 1A</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td><חזק>חומרים לתחזוקת זבובים וגידול זבובים </חזקים></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 אונקיות בקבוקים תחתונים מרובעים (פוליפרופילן)</td> <td>Genesee Scientific</td><td>32-130</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>35x10 מ"מ צלחות פטרי</td><td>VWR</td><td>82050-536</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>בקבוקוני דרוזופילה צרים</td><td>Genesee Scientific</td><td>32-116</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>Flystuff</td><td>Flypad Genesee Scientific</td><td>59-114</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>Blowgun, Mini</td><td>Genesee Scientific</td><td>54-104</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td><חזק>חומרים לבדיקת RING-like: </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>NIH</td><td>https://imagej.nih.gov/ij/</td> <td>כמות: 1</td></tr><tr><td>1 ס"מ נייר גרף או רשת מצויירת (לפחות 20 ס"מ על 30 ס"מ)</td> כמות <td>שונות</td><td></td><td>:</td></tr><tr><td>מצלמה דיגיטלית אחת עם טיימר או טלפון חכם עם אפליקציית טיימר מצלמה</td><td>שונות</td><td></td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td><חזק>חומרים לטריגליצרידים בדיקה: </חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dewar בקבוק</td><td>VWR</td><td>14200-960</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>ערכת קביעת טריגליצרידים בסרום</td><td>Sigma Aldrich</td><td>TRO100</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>מנוע עלי אלחוטי</td><td>VWR</td><td>47747-370</td><td>כמות: 1</td></tr><tr><td>עלי</td><td>VWR</td><td>47747-358</td><td>כמות: 1</td></tr></tbody></table>

treadwheel: מרווח אימון פרוטוקול בעדינות המושרה תרגיל דרוזופילה melanogaster

The TreadWheel: Interval Training Protocol for Gently Induced Exercise in Drosophila melanogaster

השכיחות של מחלות מטבוליות מורכבת גדל עקב מעבר נרחבת לקראת אורח חיים של צריכת הקלוריות מוגבר, רמות פעילות הוריד. מחלות multifactorial אלו נובעים משילוב של גורמים גנטיים, סביבתיים התנהגותית. מחלה מורכבת אחד כזה הוא תסמונת מטבולית (גרורות), אשר יש מקבץ של הפרעות מטבוליות, כולל יתר לחץ דם, היפרגליקמיה, השמנה של הבטן. תרגיל התערבות תזונתיים העיקרי הטיפולים המומלץ על ידי רופאים כדי להמתיק השמנת יתר ומחלות מטבוליות העוקבים שלה בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. תרגיל התערבות, בפרט אירובי מרווח אימון, מעורר שינויים חיוביים גורמי הסיכון הנפוצים עבור סוכרת סוג 2 (T2DM), מחלות לב וכלי דם (CVD) תנאים אחרים. בשטף של ראיות המתאר את התרגיל האפקט הטיפולי יש על בריאות מטבולית, הקמת מערכת מודלים להתאמן באווירה מבוקרת מספק כלי חשוב להערכת ההשפעות של פעילות גופנית בהקשר ניסיוני. דרוזופילה melanogaster הוא כלי נהדר עבור חוקרים את השינויים הפיזיולוגיים ומולקולרית שנוצרו כתוצאה מהתערבות תרגיל. הזבובים לכלבים קצר ויש מנגנונים דומים של חילוף חומרים מזינים לעומת בני אדם. כדי ליצור תרגיל דרוזופילה, פיתחנו מכונה בשם TreadWheel, אשר מנצל נטייה של הזבוב מולדת, שלילי geotaxis לזירוז בעדינות טיפוס. דבר זה מאפשר לחוקרים לבצע ניסויים על קוהורטות גדולות של הזבובים מגוונת מבחינה גנטית כדי להבין טוב יותר את האינטראקציות גנוטיפ-מאת-הסביבה שבבסיס את ההשפעות של פעילות גופנית על בריאות מטבולית.

אנו מעוניינים במיוחד בזיהוי הגורמים התורמים לבריאות הכללית מטבולית של הפרט. בעבר נמצאו כי אינטראקציות גנוטיפ-מאת-דיאטה לתרום באופן משמעותי וריאציה ברמת האוכלוסייה תכונות מטבוליות14. משמעות הדבר היא כי כל גנוטיפ מגיב ההבדלים הסביבתיים בצורה ייחודית ומורכבת. כדי להרחיב את העבודה שלנו על אפקטים גנוטיפ-מאת-הסביבה לכלול פעילות גופנית, פיתחנו את TreadWheel, אשר הוא מסוגל לחשוף מספרים גדולים של אחרים כדי אירובי מרווח אימון (AIT) באופן תפוקה גבוהה.
כדי לקבוע אם פעילות גופנית על TW השפיעו על תכונות מטבוליות, מדדנו אחסון הטריגליצרידים ב אורגון-R (OreR) ו- y1w1 טס, wildtype נפוצה זבובים (איור 2B – C), ו מנורמל ערכים אלה נגד הזבובים ריכוז חלבון, כמו במקור דיווח מנדז. et al. 11. ניתחנו את הנתונים על-ידי ניתוח רב משתני השונות (MANOVA) חשבונאות עבור גנוטיפ, סקס, תרגיל טיפול (ואת האינטראקציות שלהם), בלוק ניסיוני אפקטים כגון זמן משכפל ומזון בקבוקון ומצא כי היה משמעותי גנוטיפ-מאת-תרגיל אינטראקציה (p = 0.0017) המשפיעים על אחסון הטריגליצרידים. היה אפקט משמעותי dimorphic מינית בין זכרים ונקבות, עם זכרים אחסון טריגליצרידים יותר מאשר נקבות (p &lt; 0.0001). ראינו כי אצל נקבות, זבובים ממניעים היו רמות טריגליצרידים נמוך משמעותית מאשר מקביליהם unexercised (איור 2B, p &lt; 0.0001). בקרב הזכרים, בזמן הירידה אחסון הטריגליצרידים שנצפתה אורגון-R ממניעים זבובים (לעומת פקדים) לא היה משמעותי סטטיסטית, הבדל משמעותי באחסון הטריגליצרידים נצפתה בין שני הקווים נפרד (איור 2C, p &lt; 0.0001). שים לב כי בעוד האחדת ריכוז הטריגליצרידים כנגד ריכוז חלבון מספק תובנה על הגוף באופן כללי לעוף קומפוזיציה יחסי, השוואה של ריכוז הטריגליצרידים או חלבון ישיר בין קבוצות שונות של זבובים יכולים גם לספק מידע ספציפי על ההשפעה של פעילות גופנית על אלה פנוטיפים בנפרד.
כיוון משתנים כמו פעילות גופנית למבוגרים, סקס, גנוטיפ מוצגים להשפיע על אחסון הטריגליצרידים, זה היה צפוי כי גורמים אלה גם להשפיע על אחרים פנוטיפים ולקיים אינטראקציה עם דיאטה. גידלנו את הזחלים נציג wildtype דרוזופילה בלוח הפניה גנטי קו (DGRP 153)25 או שומן גבוהה או תזונה נורמלית ולא תרגיל המושרה הזבוב הבוגר למשך שבוע (איור 2א). לאחר מכן, ביצענו assay geotaxis שלילי טבעתי כדי למדוד את יכולת טיפוס. טיפוס וזמינותו בשימוש שונה מזו assay סטנדרטי הטבעת; במקום מנגנון הטבעת, צלוחיות עם סרט פרפין כיסוי הפתחים שימשו בית זבובים במהלך וזמינותו. היבטים אחרים של וזמינותו הטבעת המקורית, כגון זמן בין הקשה הזבובים לתחתית המבחנה לוקח את התמונה, היו יתרת22.
כל הטיפולים היו חוזר על עצמו שלוש פעמים נפרדות עם מינימום של 59 זבובים בודדים לכל זמן שכפול וטיפול. נתונים נותחה על ידי MANOVA להתווכח על דיאטה, גנוטיפ, יחסי מין, פעילות גופנית לטיפול (ואת האינטראקציות שלהם), כמו גם בלוק ניסיוני השפעות הזמן שכפול assay המבחנה, בקבוקון assay שכפול. מצאנו כי הנקבות exercised טיפס גבוה יותר באופן משמעותי (p &lt; 0.005) כאשר גדלו על הדיאטה השמן גבוהה יותר מכל הטיפולים האחרים הנשי (איור 2D). לזכרים, זה היה לראות כי פעילות גופנית רק שיפרה טיפוס כאשר זכרים גדלו על תזונה נורמלית, אלו שהועלו על הדיאטה שומן גבוה לא הראה שום שינוי משמעותי (איור 2E). מצאנו גם תופעות מינית dimorphic משמעותיות (p &lt; 0.0001) לעלות עם זכרים לטפס גבוה יותר מאשר נקבות. התוצאה מפתיעה של ירידה טיפוס ביצועי בעקבות פעילות גופנית לנשים מן השורה DGRP 153 (איור 2D) לנשים לצרוך דיאטה רגילה (p &lt; 0.0001) דוגמה של איך זה סוג של פעילות גופנית לא להיות התערבות חיובי בצורה אחידה על כל אחרים יכול להיות מכסה על גורמים סביבתיים אחרים. ב. מנדז et al. 11, הנקבות של ארבע שורות גנטיים אחרים שנבדקו עבור הביצועים שלהם טיפוס לאחר הועלה נורמאלי דיאטה כל יכולת טיפוס הראה משופרת עם תרגיל אימון. הדבר מצביע על כי התגובה שנצפתה DGRP 153 הוא גנוטיפ ספציפיים, לא מאפיין כללי של הטיפול תרגיל TW. ההשתנות בתגובה על פני סקס, דיאטה וקבוצות טיפול תרגיל מציין כי קיימים אינטראקציות סקס-מאת-דיאטה-מאת-פעילות גופנית משמעותית המשפיעה על היכולת טיפוס של הקו (p &lt; 0.0001).
התוצאות מצביעות יחדיו, על כי ההשפעה של פעילות גופנית על בריאות מטבולית של הזבוב למבוגרים יכול להיות פונקציה של סקס, גנוטיפ, ושל הדיאט זחל. וריאציית פנוטיפי ציין בתגובה גנוטיפ, משתני סביבה (למשל, תזונה ופעילות גופנית), ומין גם נצפתה אחרים מחקרים11,12,14,15. לפיכך, TW ו דרוזופילה יכול להיות אסטרטגיה רב עוצמה להסבר של גורמים גנטיים וסביבתיים בעיצוב הבריאות המטבולית.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57788/57788fig1.jpg"> איור 1 : TreadWheel התרגיל מכונת. (א) המכונה מחזיקה בקבוקונים 48 ויש לו תכונה מהירות מתכווננת. כאן בוצעו ניסויים ב סל ד 4. (B) מזון בודדים מבחנות שמכילות את הזבובים ניסיוני היו בזעף לתוך סוגריים המצורפת של הציר מסתובב. (ג) המרחק בין המבחנה הכנס מזון היה 6 ס מ עבור תרגיל בקבוקונים, 1 ס מ עבור פקד בקבוקונים. הבקבוקונים הונחו אז במחשב עבור פעילות גופנית. (D) התרגיל הפירמידה הופכי יום 5 המשטר שימש לממש את הזבוב הבוגר. בכל יום נוספים חמש דקות נוספה באחד הקרבות פעילות גופנית להשתולל עצימות באופן מצטבר, אשר מודלים סיבולת, מרווח אימון. דמות זו שונתה מ מנדז. et al. 11. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57788/57788fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57788/57788fig2.jpg"> איור 2 : שיטות חזותי ותוצאות נציג. (א) שיטות לבדיקת דיאטה זחל ואפקטים אינטראקציה גופנית למבוגרים. הזחלים היו הרים בדיאטה גבוהה מעבדה שמנה או נורמלי, החליפו אוכל רגיל על וגיחתו. הזבוב הבוגר היו מופרדים באמצעות סקס, להציב לתוך קבוצות ניסיוני ועבר במשך חמישה ימים רצופים. לאחר מכן, geotaxis שלילי טבעתי, טיפוס assay נערך, זבובים קפאו למדידות הטריגליצרידים. טריגליצרידים נציג נתונים מוצגים עבור שני קווים גנטיים, אורגון R ו- y1w1 עבור (B) נקבות וזכרים (C). מכל הזבובים היו גדלו על דיאטה רגילה ועבר בבגרות. רמות עם אותיות שונות הם שונים באופן משמעותי (p &lt; 0.05) באמצעות פוסט הוק של תלמיד t-מבחן. איור זה מכיל קבוצת משנה של הנתונים המדווחים ב מנדז. et al. 11. נציג טיפוס נתונים מוצגים עבור קו DGRP 153 (D) נקבות וזכרים (E). כל נקודה מייצגת את הביצועים טיפוס בממוצע של 232 או יותר אנשים על פני שלוש נקודות זמן עצמאי. קווי שגיאה מצביעים על שגיאת תקן אחד. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57788/57788fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/57788/57788supfig1.jpg"> משלימה איור 1: שרטוט מפורט של TreadWheel. (א) תרשים של מבנה קלאמפ המבחנה כפול להצמדה בקבוקונים למכונה. (B) מבט פנים מערכת כונן המסתובבת של המכונה. (ג) הקרנה מקבילים של הפנים הקדמי של המכונה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57788/57788supfig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
קובץ קוד משלים: TreadWheel.skp <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57788/TreadWheel.skp" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.</a>

TreadWheel משתמשת תנועה סיבובית לזירוז תרגיל למבוגרים דרוזופילה melanogaster בעדינות על ידי ניצול geotaxis של הזבובים מולדת, שלילי. היא מאפשרת ניתוח של אינטראקציות בין פעילות גופנית לבין גורמים, כגון גנוטיפ, סקס, תזונה, ועל השפעתם על מבחני מולקולרית, פיזיולוגיים להערכת הבריאות המטבולית.

TreadWheel: מרווח אימון פרוטוקול בעדינות המושרה תרגיל דרוזופילה melanogaster

The incidence of complex metabolic diseases has increased as a result of a widespread transition towards lifestyles of increased caloric intake and ...

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום המחקר המטבולי, כגון קביעה אם התערבויות מסוימות באורח החיים כמו פעילות גופנית יכולות להועיל לאנשים ספציפיים. לעתים קרובות אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו לזהות זחלים בשלב הכוכב הראשון. המפתח הוא לאסוף זחלים כמעט באותו גודל כמו הביצים.היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להשתמש בה כדי להעריך את ההשפעה של פעילות גופנית על פני תנאי ניסוי וגנוטיפים רבים. ראשית, הרכיבו תאי הנחה לכל קבוצת ניסוי. מרחו כף רסק שמרים על צלחת אגר מיץ תפוחים ואבטחו את הצלחת לבקבוק פלסטיק של שישה אונקיות.צלחות אגר מיץ תפוחים מיוצרות על ידי הכנת תמיסת אגר של 3% במיץ תפוחים שנרכש בחנות. ואז למלא צלחות בגודל 35 על 10 מילימטר 3/4 מהדרך במעלה הקיר. משחת שמרים מיוצרת על ידי ערבוב שמרים יבשים פעילים שנרכשו בחנות עם מים ביחס של כשני מיליליטר מים מזוקקים לגרם שמרים.שמור את העיסה מכוסה באופן רופף כדי לאפשר הסרת גזים ומרחו כשלושה מילימטרים על כל צלחת. יש להכין את הבקבוק, העשוי מפוליפרופילן, עם חורים קטנים לאוורור. לאחר הכנת הרכיבים לתא, המשך בהעמסת המבוגרים.לאחר שהמבוגרים של הגנוטיפ הרצוי נמצאים כולם בבקבוק, מכסים את הבקבוק בצלחת ומאבטחים את המכלול עם גומיות. הבטחת מספר מספיק של זבובים בוגרים לתאי ההטלה מחייבת ככל הנראה להתחיל לבנות מספר אוכלוסיות מספר דורות לפני הניסוי המתוכנן. כעת, החליפו את צלחות אגר מיץ התפוחים פעמיים ביום, פעם בבוקר ופעם בערב.לאחר מכן הניחו לביצים להתפתח על הצלחות שנאספו במשך 12 עד 24 שעות לזחלי הכוכב הראשון. כדי לאסוף את הזחלים הללו, השתמש במברשת דקה או בבחירה העשויה ממחט דקה גמישה וידית. עבור כל קבוצת ניסוי, העבירו 50 זחלי כוכב ראשון לבקבוקון מזון טרי ותנו להם להתפתח לבגרות.כדי לוודא שאתה מסוגל לאסוף מספיק זחלים עבור כל אחד מהשכפולים שלך, ודא שיש חוקרים זמינים היעילים באיסוף זחלים על מנת לקבל את המספרים הדרושים לך. לאחר ההתגלמות, אספו את הגלמים על ידי הרטבתם תחילה באמצעות מברשת לחה קטנה. לאחר מכן גורפים בעדינות גלמים מדפנות הבקבוקונים בעזרת מרית.טען את הגלמים בבקבוקונים ריקים. לאחר מכן, לאחר האקלוזיה, העבירו את הבוגרים לבקבוקוני מזון סטנדרטיים. יום עד חמישה ימים לאחר האקלוזיה, הפרידו את הזבובים על סמך מין וחלקו כל מין לשתי קבוצות, ניסיוניות ומבוקרות.שמרו על 50 זבובים לבקבוקון הבוגרים. תנו לזבובים בקבוקונים טריים עם שמרים חיים כל יומיים. אמנם ניתן לשמור על מבוגרים ללא תוספי שמרים חיים, אך גילינו שמבוגרים מתפקדים טוב יותר עם התוסף.תוספי שמרים חיים הם משתנה שחוקרים יכולים לשנות כדי להתאים ליעדי המחקר הספציפיים שלהם. מכשיר האימון משתמש במערכת חגורה וגלגלת פשוטה המופעלת על ידי מנוע במהירות משתנה. לפני השימוש במכשיר האימון, הסר את כל הבקבוקונים המחוברים אליו וכייל את מהירות המנוע שלו באמצעות ספק הכוח כך שתקופת סיבוב מלאה היא 15 שניות.כדי לתזמן את מהירות הסיבוב, חבר מברשת צבע קטנה למכסה המנוע ומקם את המברשת כך שתיגע באחד התושבות המסתובבות. לאחר מכן תזמן את מספר הסיבובים שבוצעו על ידי ספירת מגעי המברשת והתושבת לדקה. בעזרת מכונה מכוילת, המשך ביום הראשון של האימון, בדרך כלל יום שני.דחף את פקקי הבקבוקון לתוך הבקבוקונים. השאירו לזבובים סנטימטר אחד של מקום בבקבוקוני בקרה ושישה סנטימטרים של מקום בבקבוקוני אימון. כעת הניחו את הבקבוקונים במלחציים ועם 10 דקות כדי לתת לזבובים להתאקלם.מכשיר האימון יכול להכיל עד 48 בקבוקונים. טמפרטורת החדר צריכה להישאר קבועה לאורך כל ההליך הרב-יומי או שמכשיר האימון יכול להתאים לחממה, אם תרצה. תכנון הניסוי מורכב מחמישה ימים רצופים של פעילות גופנית בשבוע.כל יום אימון מכיל תקופות מתחלפות של פעילות גופנית ומנוחה. בכל יום, חמש דקות מתווספות לאחת מתקופות האימון, כך שבמהלך שבוע עבודה של חמישה ימים, כל ארבעת תקופות האימון יגדלו בחמש דקות. לאחר שהזבובים מתאקלמים, התחל את תקופת האימון הראשונה.הפעל את המכונה למשך 15 דקות. במהלך חמש דקות המנוחה בין התקופות, השאירו את הבקבוקונים על המהדקים. לאחר השלמת המחזור הרביעי של האימון, החזירו את פקקי בקבוקון המזון למקומם הרגיל והחזירו את הזבובים לחממה שלהם.כדי לקבוע אם פעילות גופנית על גלגל הדריכה השפיעה על תכונות מטבוליות, אחסון טריגליצרידים באורגון R וזבוב לבן אחד נמדד ונורמל מול ריכוז החלבון של הזבובים. ניתוח סטטיסטי חשף גנוטיפ משמעותי על ידי אינטראקציה של פעילות גופנית המשפיעה על אחסון טריגליצרידים. הייתה גם השפעה דו-צורתית משמעותית מבחינה מינית, כאשר זכרים אחסנו יותר טריגליצרידים מאשר נקבות.לנקבות זבובים שהתעמלו היו רמות טריגליצרידים נמוכות משמעותית מאשר עמיתיהם שלא התאמנו. זה לא נצפה אצל גברים. לאחר מכן, הזבובים גודלו בדיאטות משתנות, עברו את משטר האימונים ולאחר מכן נבדקו על מבחן גיאוטקסיס שלילי דמוי טבעת.הנקבות טיפסו גבוה משמעותית כאשר גדלו על דיאטה עתירת שומן מאשר בכל אחד מהטיפולים האחרים. עבור הזכרים, פעילות גופנית שיפרה את הטיפוס רק כאשר הם גדלו על תזונה רגילה. לדיאטה עתירת שומן לא הייתה השפעה.באופן מעניין, חלה ירידה בביצועי הטיפוס לאחר פעילות גופנית עבור נשים מקו DGRP 153 כאשר גדלו על תזונה רגילה. לפיכך, פעילות גופנית עשויה שלא להיות התערבות חיובית אחידה עבור כל הגנוטיפים. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כגון בדיקות גלוקוז המולימפה או ניתוחי תוחלת חיים כדי להעריך את השפעת הפעילות הגופנית על סוכרת מסוג II או אריכות ימים.טכניקה זו מאפשרת לחוקרים בתחומי הגנטיקה והמטבוליזם לחקור את תפקיד הפעילות הגופנית בשמירה על בריאות מטבולית באורגניזם המודל, דרוזופילה.

the-treadwheel-interval-training-protocol-for-gently-induced-exercise

Research

JoVE Journal

Genetics

גנטיקה

המחקר של התנהגות של תנועה...

וידאו ברזולוציה גבוהה של מעקב אחר תנועה של מבוגרים תסיסנית melanogaster

אנו מתארים את פרוטוקול 1 אימון סיבולת של זן חשובים מודל...

אימון סיבולת פרוטוקול מבחני ביצועים ארוכי טווח עבור תסיסנית melanogaster

סרטון זה מתאר כיצד לעקוב אחר זבובים ההולכים בחופשיות כדי להעריך את יכולת התנועה הכללית שלהם. הפרוטוקול המוצג מדגים את הגדרת הבדיקה וניתוח הנתונים באמצעות תוכנת מעקב וידאו.

מעקב אחר זבובים מהלכים בחופשיות: שיטה להערכת תנועה בדרוזופילה

סרטון וידאו זה מתאר את מערכת ניטור פעילות דרוזופילה (DAM) המשמשת למעקב אחר פעילות לוקומוטורית. חוקרים משתמשים בנתוני פעילות שנאספו מה-DAM כדי לחקור את השעון הביולוגי בזבובי פירות. סרטון הפרוטוקול המוצג מראה כיצד לטעון זבובים במכשיר ולתעד נתוני פעילות עבור ניסויים צירקדיים.

דרוזופילה מוניטור פעילות (DAM): שיטה למדידת פעילות מוטורית בזבובים

סיבוב תרגיל כימות מערכת (REQS) יכול לגרום תרגיל דרוזופילה melanogaster באמצעות סיבוב בעוד בו-זמנית מדידת כמות הפעילות המבוצעת על ידי בעלי החיים. כאן, אנו מציגים את פרוטוקול נקודה-מאת-נקודת המפרט כיצד למדוד רמות הפעילות של חיות חווה תרגיל סיבובי טיפולים באמצעות את REQS.

מדידת רמות פעילות גופנית ב- דרוזופילה melanogaster באמצעות מערכת כימות בתרגיל סיבוב (REQS)

קצר הפעלה (≤10 דקות) גבוה מרווח אימון אינטנסיביות (חבוט) מתגלה כאלטרנטיבה עוד שיטות התרגול, עדיין גרסאות קצרות רק לעתים נדירות הם עוצב במחקרים שנעשו בבעלי חיים. כאן, אנו מתארים ישמשו, 3 ימים בשבוע, הליכון במעלה הגבעה חבוט פרוטוקול זה מגביר את הביצוע הגופני אצל זכר, נקבה בגילאי עכברים.

הפעלה קצר בעוצמה גבוהה מרווח אימון והערכה הליכון בעכברים בגילאי

הפרוטוקול הנוכחי מעריך את הפעילות המוטורית של דרוזופילה על ידי מעקב וניתוח תנועת הזבובים בזירה בעבודת יד באמצעות תוכנת קוד פתוח פיג'י, התואמת לתוספים לפלח פיקסלים של כל פריים בהתבסס על הקלטת וידאו בחדות גבוהה כדי לחשב פרמטרים של מהירות, מרחק וכו '.

טכניקה פשוטה להערכת פעילות לוקומוטורית בדרוזופילה

מטרת פרוטוקול זה היא לספק תרגיל טיסה לזבוב הפירות דרוזופילה. תוצאות מייצגות מראות כי אימוני טיסה מביאים ליכולת אירובית מוגברת ועמידות לתזונה עתירת שומן.

FLEX: פרוטוקול אימון טיסה לדרוזופילה זבוב הפירות

פרוטוקול זה מספק מסגרת להערכת שינויים התנהגותיים הנגרמים מלחץ ב-Drosophila melanogaster. שילוב בדיקות משלימות מאפשר כימות של פעילות, חקר וקבלת החלטות עבור זבובים בודדים. הגישה גמישה וניתנת להתאמה למגוון רחב של מחקרים החוקרים ביולוגיה של לחץ, חילוף חומרים ותפקוד נוירו-התנהגותי.

פנוטיפ התנהגותי רב-מודלי של מצבים דמויי דיכאון הנגרם מלחץ בדרוזופילה מלנגסטר

פרוטוקול זה מתאר שיטות כימות ואפיון של סטיות כרומוזומליות במבחנה מקרופאגים העכבר RAW264.7 לאחר הטיפול עם חומר חלקיקי באוויר הסביבה.

ניתוח של סטיות כרומוזומליות Matter הנגרמת חלקיקי אמביינט שימוש<em&gt; במבחנה</em&gt; מערכת

למדו את פרוטוקול TreadWheel לאימון עדין ב-Drosophila melanogaster. שיטה זו מאפשרת לחקור את השפעת האימון על בריאות מטבולית, אחסון טריגליצרידים וביצועי טיפוס בזבובי פירות.

TreadWheel: מרווח אימון פרוטוקול בעדינות המושרה תרגיל דרוזופילה melanogaster

גלה סרטונים נוספים