Qui, presentiamo un protocollo per determinare la temperatura ambientale preferita delle larve di Drosophila utilizzando un gradiente termico continuo.
Articolo metodologico
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Qui, presentiamo un protocollo per determinare la temperatura ambientale preferita delle larve di Drosophila utilizzando un gradiente termico continuo.
Molti animali, tra cui la Mosca della frutta, Drosophila melanogaster, sono in grado di discriminare minuscole differenze nella temperatura ambientale, che permette loro di cercare il loro paesaggio termale preferito. Per definire le preferenze di temperatura delle larve in un definito intervallo lineare, abbiamo sviluppato un'analisi usando un gradiente di temperatura. Per stabilire un gradiente di singolo-direzionale, due blocchi di alluminio sono collegati ai bagni di acqua indipendenti, ognuno dei quali controlla la temperatura dei singoli blocchi. I due blocchi impostare i limiti superiori e inferiori della sfumatura. Il gradiente di temperatura viene stabilito dall'immissione una piastra di alluminio rivestite su agarosio sopra i due blocchi d'acqua controllato in modo che la piastra si estende la distanza tra di loro. Le estremità della piastra in alluminio che è situato in cima ai blocchi d'acqua definisce le temperature minime e massime, e le regioni-tra i due blocchi formano una sfumatura lineare di temperatura. Il dosaggio di sfumato può essere applicato alle larve di diversa età e può essere utilizzato per identificare i mutanti che presentano fenotipi, come quelli con mutazioni a carico di geni che codificano per canali TRP e opsine, che sono necessari per la discriminazione di temperatura.
Termotassi sono impiegato dagli animali mobili per selezionare un ambiente con condizioni più favorevoli1,2,3. Se il clima è troppo caldo o troppo freddo, questo comportamento è vitale per la sopravvivenza. Inoltre, molti animali sono sensibili alle differenze molto piccole di temperatura nella gamma confortevole e cercano un ambiente con una temperatura ideale. Questo è di particolare importanza per gli organismi pecilotermi come mosche della frutta, che equilibrare la loro temperatura corporea con l'ambiente. Saggi per monitorare termotassi larvali sono stati strumentali nell'individuare e chiarire i ruoli di sensori molecolari come Drosophila transitoria potenziale del ricevitore (TRP) canali4,5,6, Rhodopsins7,8e ionotropici recettore recettori (IRs)9, che dotare questi animali con le sensibilità di temperatura negli intervalli di temperatura diversi.
Un test a scelta a due vie fornisce un approccio per lo studio termiche preferenze in larve6,7. L'analisi comporta che istituisce due zone di temperatura distinte e permette agli animali di selezionare un lato rispetto a altro. I risultati dalle prove di scelta bidirezionale possono essere robusti, soprattutto se le differenze di temperatura tra le due opzioni sono grandi. Inoltre, poiché ogni dosaggio comporta tabulando solo due gruppi, i dati possono essere espresso come un indice semplice preferenza. La facilità e la semplicità di analisi scelta bidirezionale sono anche suscettibili di schermi genetici. Tuttavia, una limitazione importante è che molti esperimenti sono necessari per stabilire la temperatura preferita degli animali wild-type o mutanti.
Un'analisi di gradiente offre la possibilità di stabilire la temperatura preferita in una sola analisi8. Inoltre, a differenza del test a scelta a due vie, permette la valutazione della distribuzione di un gruppo di animali, quando si confronta con una serie continua di temperature. Un gradiente test utilizza una capsula di Petri e singoli animali ed è adatto per caratterizzare il comportamento dettagliato dei singoli animali10. Tuttavia, poiché le capsule di Petri sono rotondi, le dimensioni delle zone di temperatura variano e sono progressivamente più piccole a seconda della distanza dal centro. Pertanto, questa configurazione non è ideale per monitorare le selezioni di temperatura delle popolazioni di animali.
Un apparato di gradiente termico continuo che ben si adatta per valutare le preferenze di temperatura dei gruppi delle larve impiega un'arena rettangolare ed è descritto qui. L'apparato è semplice da costruire e assemblare. Inoltre, la sfumatura è lineare ed è flessibile in quanto può essere utilizzato per valutare la termotassi sopra ampi range di temperatura da 10 ° C a 42 ° C. Il dosaggio è rapido e semplice da eseguire e produce dati riproducibili. Oltre a segnalare la temperatura favorita delle larve, rivela le preferenze della popolazione degli animali nel corso di un'intera gamma lineare in un singolo esperimento. A causa di questi vantaggi, è una scelta eccellente per l'identificazione dei geni richiesti per la termotassi.
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1. le attrezzature fabbricazione e montaggio apparecchi per analisi di gradienti
2. larvale sincronizzazione
3. installazione gradiente di temperatura
4. lavaggio e raccolta larvale
5. analisi e calcolo
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Per stabilire un singolo 18 ° C - 28 ° C-direzionale gradienti, abbiamo impostato le temperature dei due bagni a 16,8 ° C e 31 ° C. Otteniamo le temperature a 13 punti misurando la temperatura a 26 posizioni all'interno di porzioni superiore ed inferiore di tutte le 6 zone, le linee di confine tra le zone e alle estremità della superficie del gel di agarosio (Figura 2, 2E). La distribuzione di temperatura lungo il gradiente era quasi lineare ...
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Per garantire il successo di questo protocollo, è importante adottare misure per ottenere un numero adeguato di larve per eseguire gli esperimenti. Questi includono pre-alimentazione le mosche in flaconcini contenenti pasta di lievito per 2-3 d migliorare la deposizione delle uova. I flaconcini devono essere collocati in una vaschetta contenente acqua fiale e racchiuso in un sacchetto di plastica trasparente, che mantiene l'umidità del cibo e promuove l'alimentazione efficace dalle larve permettendo l'esposizione a cicli...
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Gli autori non hanno nulla a rivelare.
C.M. è supportato da finanziamenti da nia (EY008117, EY010852), NIDCD (DC007864, DC016278) e il NIAID (1DP1AI124453).
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Apparecchio per saggi a gradiente | |||
| PolyScience 9106, Bagno circolante refrigerato/riscaldato da 6 litri | Thomas Scientific | 9106 | Questo modello è fuori produzione. I modelli sostitutivi aggiornati includono: 1186R00 e 1197U04 per 120 V, 60 Hz, o 1184L08 e 1197U04 per 240 V, 50 Hz. |
| Piastra di analisi in alluminio (per gradiente unidirezionale) | Dimensioni esterne: 14 x 10,1 x 0,9 cm, dimensioni interne: 12,9 x 8,7 x 0,8 cm, anodizzato nero. | ||
| Piastra in alluminio (per gradiente bidirezionale) | 25 x 22 x 0,2 cm, anodizzata nera. | ||
| Dimensioni | esterne: 25,5 x 5 x 1,4 cm, i parametri dei canali interni sono mostrati nella Figura 1D. | ||
| Connettore per blocchi e tubi in alluminio | McMaster-Carr | 91355K82 | |
| Tygon Tubi in silicone sanitario | Tygon | 57296 | 1/4" ID x 3/8" OD x 1/16" wall |
| Name | Company | Numero di catalogo | Comments |
| Articoli e reagenti per assay | |||
| Pestle | USA Scientific | 17361 | Pestello per provette da microcentrifuga da 1,5 mL |
| Termometro | Fluke | 51II | |
| Termocoppia | Fluke | tipo | |
| Coperchio universale per micropiastre | Corning | 6980A77 | |
| piatto da 35 mm | Corning | 9380D40 | |
| Nastro per etichettatura (per gradiente bidirezionale) | Fisher Scientific | 15-951 | Fisherbrand Nastro per etichettatura 2 pollici x 14 yds |
| Agarosio | Invitrogen | Preparare una soluzione all'1% | |
| Saccarosio | Sigma | S0389-5KG | Preparare una soluzione al 18% subito prima di iniziare il test |
| Pennello | Fisher Scientific | 11860 | |
| Provette | da centrifuga da 50 mlDenville | C1062-P | |
| Scoopula | Fisher Scientific | 14-357Q | |
| 500 mL flacone rotondo a bocca larga | Pyrex | 1395-500 | |
| Filtro cellulare (poro 300 mm) | PluriSelect | 43-50300 | Articolo opzionale per il lavaggio delle larve |
| Scatola di cartone (vassoio per fiale) | Genesee Scientific | FS32-124 | |
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Comments |
| Drosophila food | |||
| Acqua | 22.400 ml | ||
| Farina di mais, gialla (maglia extra fine, floccata) 20 kg | LabScientific Inc. | NC0535320 | 1.609 g |
| Lievito di birra 100 libbre | MP Biomedicals | ICN90331280 | 379 g |
| NutriSoy® Farina di soia (10 kg/unità) | Genesee Scientific | 62-115 | 221 g |
| Drosophila Agar, Tipo II (5 kg) | Genesee Scientific | 66-103 | 190 g |
| Sciroppo di mais leggero Karo | Karo | 1.700 mL | |
| Metil 4-idrossibenzoato (sospendere in etanolo 200 proof) | Sigma Aldrich | H5501-5KG | 72 g/240 mL |
| Acido propionico puriss. p.a., >99,5% (GC) | Sigma Aldrich | 81910-1 L | 108 mL |
| Acido fosforico Reagente ACS, ≥ 85 % in peso in H2O | Sigma Aldrich | 438081-500 mL | 8,5 mL |
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