キイロショウジョウバエのための持久力トレーニングのプロトコルと縦パフォーマンスアッセイ

次の実験の目標は、新しい持久力運動プログラムを使用してDsofとMelanogasterをトレーニングし、運動トレーニングの効果を評価することです。これは、ハエのいくつかのバイアルを持ち上げたり落としたりする自動化されたデバイスを使用して、ハエの本能的な上昇反応を繰り返し活性化し、ハエにトレーニングセッションを与えることによって達成されます。フライは、3週間の長いトレーニング期間にわたって、2時間から3時間のスケジュールで毎日トレーニングされます。

次に、ハエは運動の効果を測定するために、さまざまな行動アッセイを受けます。結果は、運動フライは、急速に誘発された負の地理軸またはリングアッセイによって測定すると、より速く上昇することを示しています。この技術が他の動物の持久力トレーニングなどの既存の方法よりも優れている点は、ショウジョウバエの遺伝学の操作に利用できるツールの広範なコレクションです。

持久力運動の研究において、この方法のアイデアを最初に思いついたのは、多くのシングルネガティブジオタクシーアッセイを実施していたときでした。ハエはどれくらい登り続けられるのか、こんな風に持久力トレーニングができるのか、と考えました。パワータワーは、テーブルに固定された長方形の合板の上に建てられています。

毎分4.5回転。ギアモーターはいくつかのボード上にあり、速度制御、ヒューズ、および電源スイッチに配線されています。ジャンクションボックスでは、金属チューブに保持された3インチのファンが冷却のためにモーターに向けられます。

モーターにはローラー付きの回転アームが接続されています。先端では、モーターとアームが回転し、合板に取り付けられた曲がったロッドの片側を押し下げます。ロッドの反対側にドアヒンジがあり、プラットフォームに対して転がるようにホイールが取り付けられています。

モーターが回転すると上下に押し下げられ、モーターの出力が調整され、全回転期間が15秒の長さになるようになっています プラットフォーム上では、フライバイアルラックがバンジーコードで取り付けられ、これらのラックに入れられたバイアルは、プラットフォームにも取り付けられたスクリーンで固定されています。バンジーコードにより、プラットフォームは標準のドロースライダーに沿って上下にスライドでき、発泡スチロールのクッションが落下の衝撃を減衰させます。パワータワーは、動物が飼育される条件に合わせて温度管理された部屋で運転されます。

運動実験を行うには、持久力と負の地理軸または登坂能力の縦方向のモニタリングのために、最低240匹の年齢に合わせたオスのハエが必要です。バイアルあたり20匹のハエを維持します。バイアルを同じサイズの2つのグループに分け、そのうちの1つを運動させ、そのグループのバイアルはフラッグで塞ぐ必要がありますが、対照群はスポンジストッパーで塞ぐ必要があります。

スポンジは、その適応サイズによりバイアルの底近くに簡単に配置できるため、固定に使用されます。また、より柔らかいスポンジ素材は、より頑丈な溝による怪我を軽減します。食品バイアルは、テスト前に隔日で交換する必要があります。

トレーニング中、空のバイアルを使用すると、さらに多くのハエが苦しむため、ハエは食品バイアルに残ります。トレーニング関連の怪我。制御ハエのバイアルを電力塔に装填するときは、スポンジストッパーを食品レベルから約3ミリメートル上に押し下げて、ハエを制限します。

一貫した結果を得るための動き。ハエの両方のグループを週に5日連続でテストし、3週間にわたってセッションあたりの時間を1日2時間から3時間に増やす増設スケジュールを利用します。もちろん、どんな政権でも採用できる。

治療、時間帯、アッセイ方法の一貫性が、3週間にわたって不可欠です。慎重なスケジューリングと練習手順により、エラー疲労の可能性が減少します。アッセイは、トレーニングレジームの前、後、またはトレーニング中にハエで縦断的に実行できます。

また、環境変数に対するより安全な応答を評価するためにも使用できます。疲労アッセイは、トレーニングが行われていない日に実施してください。一日の初めに、ハエの両方のグループを電力塔にロードします。

装置を作動させ、10分ごとに各バイアルを観察します。4回連続して落下し、バイアル内のハエが2インチ以上上昇するハエが5匹以下の場合、そのハエのコホートは疲労していると見なされます。疲れたフライをパワータワーの運転中に取り外し、取り外した時間を記録します。

すべてのバイアルを最大10時間観察し、結果をまとめます。定量用のアッセイが1つ。トレーニングの効果は、ランニングスピードの毎日の測定であり、トレーニングレジーム全体およびそれ以降に実行できます。

トレーニングの長期的な効果を測定するため。クライミングスピードまたはリングアッセイを開始するには、まずトランスファーを新しい空のバイアルに飛ばし、6本のバイアルの列をバイアルラックに入れます。巻かれたテープ片を使用して、バイアルをラックに固定します。

次に、バイアルを均一に照らすX線ビューボックスのような光源の前にラックを置きます。次に、ラックを撮影するようにカメラをセットアップして、各ハエの位置が各バイアルに表示されるようにします。次に、6つのバイアルをタップして、バイアルの底にあるすべてのハエをノックダウンし、タイミングを合わせて写真を撮ります。

ハエがすべてノックダウンされてから2秒後。カメラのフラッシュを使用する場合は、一貫して使用する必要があります。バイアルのセットごとにこのプロセスを4回繰り返してから、パワータワーを続行します。

データを分析するには、ソフトウェアを使用して各写真を個別にスコアリングし、バイアルの上限と下限を見つけます。次に、各フライのクライミング高さを測定します。次に、クライミングの高さをExcelにコピーします。

各バイアルの各フライには、象限の高さに対応する0から4までのスコアが与えられます。最も高い象限は4に登り、まったく登らない象限は0に登ります。バイアルごとに、20匹のハエそれぞれのスコアを計算し、コホートの平均スコアを取ります。

これはクライミングインデックスと呼ばれます。その日の各コホートの4つの登山指数の平均がデータ分析に使用されます。画像処理ソフトウェアが利用できない場合は、空のバイアルに象限線を描画し、ハエに手動で象限値を割り当てることができますが、タイプフライは年齢による登山能力の低下を抑えた持久力プロトコルに応答しました。

これは、5週齢の縦断的リングアッセイに反映されているように、トレーニング終了後も持続しました。したがって、パワータワープログラムによる運動の誘導は、行動入力として使用でき、この効果を調節する遺伝的または環境的要因の能力を評価することができます。逆に、パワータワーを出力としても使用できます。

たとえば、食事中のショ糖の割合が異なるハエが、疲労する時間についてテストされました。ショ糖含有量の増加は、持久力の増加と相関していました。この手順を試行する際には、すべてのハエのコホートが年齢が一致していること、および実験の過程を通じて方法が一貫して実行されていることを確認することを忘れないでください。

このビデオを見た後、あらゆる遺伝子型のハエを持久力、訓練、および評価する方法をよく理解しているはずです。