TreadWheel: מרווח אימון פרוטוקול בעדינות המושרה תרגיל דרוזופילה melanogaster

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.