בדיקות עמידות לחום באמצעות מערכת ניטור פעילות דרוזופילה : מדריך ליישום הפעלה לניתוח נתונים

דו"ח זה מתאר שיטה למדידת זמן Drosophila melanogaster בוגר להפלה באמצעות מוניטור פעילות דרוזופילה (DAM2) בתגובה ללחץ חום בהולכת אוויר בתוך תא אינקובטור. DAM2 מודד פעילות על ידי רישום תנועות זבוב בודדות כאשר הן חוצות קרן אינפרא אדום. ניתוח הנתונים מקל על ידי קובץ הפעלה חדשני שנוצר על ידי המחברים.

בלימודי התואר השני התחלתי להתעניין מאוד בסבילות לחום, במיוחד במרכיבים ההתנהגותיים שלו, ומאז אני מתעניין מאוד בוויסות תרמי התנהגותי ובמנגנונים שאנדותרמים משתמשים בהם כדי לווסת את טמפרטורת גופם. עמידות לחום נחקרה במשך עשרות שנים עם תצפיות חוקרים של אורגניזמים. לאחרונה, חלה הופעה של שיטות מבוססות וידאו ואוטומטיות למדידת היבטים של סובלנות לחום.

ואני חושב שזה יהיה ממש מגניב לראות לאן הטכנולוגיות החדשות האלה ייקחו אותנו במונחים של חקירת כמה מהמורכבויות של התנהגות ופעילות בכל הקשור לוויסות תרמי. אחד האתגרים בתחום הוא שלמרות שיש לנו דרך כעת לנטר ולאסוף כמויות גדולות של נתוני פעילות, הפרשנות של משמעות נתוני הפעילות מבחינת הרלוונטיות הביולוגית שלהם ליישומים בחיים האמיתיים נותרה שאלה הדורשת מחקר נוסף. אחד היתרונות של התוכנית האוטומטית הוא שאתה יכול להתמודד עם מערכי נתונים גדולים בצורה הרבה יותר נגישה.

בעבר, היה צורך לעבור באופן ידני על קבצי Excel גדולים כדי לנתח ולפרש את התוצאות. התוכנית האוטומטית הופכת את ניתוח הנתונים להרבה יותר קל. כדי להתחיל, טען את הזבובים לתוך צינורות צג DAM2 ומכסה את שני קצוות הצינורות עם כותנה.

לשאוף זבובים בודדים מבקבוקוני האחיזה לתוך צינורות הצג. הכנס את צינורות הבדיקה לצגי הפעילות ותעד בקפידה את מספרי המשבצות המתאימים לכל קבוצה. טען את הצגים לחממת הבדיקה.

הפעל את תוכנת הרכישה וודא שההעדפות מוגדרות לפני תחילת איסוף הנתונים עבור הניסוי. הצג את נתוני הצג ואת מספר האינדקס בזמן אמת באמצעות ממשק DAMSystem. הגדר את הטמפרטורה המזיקה על האינקובטור לאחר שעבר מספר המדדים המוגדר, המסמן את סוף תקופת ההתאקלמות.

נטר את ספירת הפעילות בזמן אמת באמצעות תצוגת DAMSystem בתוכנת הרכישה. לחלופין, קל יותר לנטר נתוני פעילות ישירות בקבצי DAMSystem. העתק את קובצי הטקסט ופתח את העותקים במקום את העותקים המקוריים כדי למנוע הפרעה להקלטת נתונים חיים.

לאחר שלא הבחינו בשום תנועה באף אחד מהזבובים במשך מספר דקות, עצרו את תוכנת הרכישה. לאחר השגת הנתונים, סרוק את קבצי הטקסט לאיתור שגיאות באמצעות התוכנה שבוצעה אליה הפניה. בהתבסס על מרווח ההתאקלמות שיושם לפני השראת הטמפרטורה המזיקה, בחר נקודות התחלה ועצירה ספציפיות לאיגוד נתוני הפעילות לפני שמירת הקובץ הסרוק.

עכשיו, פתח את HoTDAM! תוכנת ניתוח ולחץ על קובץ וטען נתוני צג כדי לייבא את קבצי הנתונים של הצג הסרוק. הוסף הקצאות קבוצות כדי לציין את קבוצות הטיפול המתאימות לכל תא בתוך צגי DAM2.

לחץ על Start Multi-Group Definition כדי לפתוח את תיבת הדו-שיח להוספת ייעוד קבוצה. לאחר מכן, לחץ על התאים המתאימים כדי להחיל את ייעוד הקבוצה ולחץ על הפסק ייעוד של קבוצות מרובות. כדי לייצא את ה- TKD עבור כל זבוב כקובץ CSV, לחץ על קובץ, ייצא נתוני דפיקה למטה ויצא את כל הצגים או יצא צגים נבחרים.

הפלט יארגן את ה- TKD עבור כל זבוב לפי ייעוד קבוצה. כעת לחץ על קובץ, יצא נתוני פעילות ויצא את כל הצגים או יצא צגים נבחרים כדי לייצא את נתוני הפעילות עבור כל זבוב כקובץ CSV, תוך שמירה רק על חותמת הזמן ונתוני הספירה כדי לפשט את קובץ הנתונים ולהקצות תוויות קבוצה ייעודיות לכל זבוב. נקבות W1118 קשוחות הציגו הסתברות נמוכה משמעותית להפלה במהלך עקת חום בהשוואה לנקבות הביקורת.

בעוד שלא נצפה הבדל משמעותי בזכרים, זכרי TRPA1 קשוחים הציגו הסתברות גבוהה משמעותית להפלה בהשוואה לזכרי ביקורת במהלך עקת חום, בעוד שלא נמצא הבדל משמעותי בין נקבות קשוחות לנקבות ביקורת. הפעילות הממוצעת במהלך סבילות לחום השתנתה באופן מובהק בין קבוצות קשוחות לקבוצות ביקורת עבור מניות W1118, והראתה שיא בספירת הפעילות סביב 30 דקות עבור גברים ונקבות כאחד. הפעילות במניות TRPA1 הראתה זינוק חד בפעילות הראשונית, ואחריה ירידה מהירה בכל הקבוצות.