Name: オープン アクセス NASA GeneLab プラットフォームを使用してマウスの生理学上の宇宙飛行の効果を探る (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 8 s
Description: 学ぶNASA GeneLabプラットフォームを使用したマウスの宇宙飛行生理学データ解析手法。オープンアクセスのオミクスデータを活用し、微小重力環境での生物学的応答を理解し、宇宙飛行関連の健康対策を開発するための仮説生成に貢献します。

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

齧歯動物の生息地に関連したビデオを取得すると、彼女の援助のため NASA エイムズ生命科学データ アーカイブでアリソン フランスに感謝したいと思います、全体的なヘルプを取得するのには、関連情報をケージします。我々 はまた適切な情報を取得するのに彼女の助けのため NASA エイムズ研究センターでマーラ Smithwick を感謝申し上げたいです。研究資金は、宇宙生命の部門および物理科学研究とアプリケーション (SLPSRA) NASA の宇宙生物学プログラムを通じて、NASA のエイムズ研究センターで GeneLab プロジェクトによって提供されました。商号の使用は説明目的のものは、米国政府の裏書を意味しません。

著者が明らかに何もありません。

NASA の GeneLab プラットフォームは、宇宙生物学に関連する新規の仮説を生成する科学界は、包括的なオミックス データベースおよび解析プラットフォームです。ここで公開されている宇宙生物学のプラットフォームを活用したデータの分析から仮説の生成に宇宙飛行の初めからげっ歯類を用いた研究の包括的な手順を提案しました。さらも用意されて広範なプロトコル公平なシステム生物学に関する運転システムが検討されている重要な遺伝子を識別するため。宇宙生物学の仮説を生成するこのプロトコルを効果的に利用する方法の一例として当社の最近の研究36を使いました。我々 は、これが宇宙実験の実行方法とそれらからのデータは、GeneLab の利用可能なデータにつながる方法を理解し、最終的に公開されている宇宙生物学オミクス データの明確な解釈を可能にする研究者を助けることを願っています。
齧歯動物の宇宙実験や生産データの解析に関する私たちのプロトコル内でいくつかの重要な手順があります。齧歯動物の生息地の理解を開発し、宇宙飛行のための最適な実験をデザイン セットアップは欠かせません。これは具体的にはプロトコルとプロトコルの手順 1 でを実施して説明を伴うでしょう。かつて捜査官は完全に既存のビバリウム ケージに比べると齧歯動物の生息地で、さまざまな条件を理解し、解釈されている生物学的結果は空間の環境条件に正しく関連付けることが。追加では、齧歯動物の生息地への変更は実行できません、齧歯動物の生息地が最適に設計され NASA による宇宙飛行の使用が承認されているので。
生物学的結果の解釈、小説の宇宙生物学の仮説を生成するデータの分析にあなたのデータを GeneLab にアップロードするから関与するすべてのステップで徹底したプロトコルを提供しております。すべての手順は、データを生成する方法を理解する上で重要なデータ解析のための最も重要な手順は手順 9 と 10 です。ステップ 9 では、遺伝子/経路を分析して実験条件を本当に運転しているを決定する公平なシステム生物学によるトランスクリプトーム データを分析するためのプロトコルを提供します。ステップ 10 は、オミックス GeneLab プラットフォームを使用して GeneLab のデータセットを分析する簡単な方法でユーザーを提供するので重要です。提供されるプロトコルへの変更は、いくつかの手順を行うことができますデータの分析について。具体的には、9.4-9.6 の手順を行うことができます R プログラミングまたはユーザーが選択した他のお気に入りのツールを使用して。データセットによってさまざまな統計情報と倍変更ヒューズが大幅に調整された遺伝子を決定する使用できます。さらに、9.5 と 9.6 の手順で重要な遺伝子を求めるは、ユーザーこのプロトコルを変更し、機能を予測する大幅に調整された遺伝子を活用したツールを使用できます。重要な概念ということです複数の予測機能オミックス ツールを使用して遺伝子の定量調査されるシステムに規制されている機能の大部分に関与。
GeneLab プラットフォームは、開発しながら引き続きここで説明した分析を行ったデータをダウンロード後、データを生成する簡単なワークフローを提供する GeneLab のプラットフォーム上で直接のオミックス解析の GeneLab の次の段階になります高次分析用のデータを処理します。また、トランスクリプトーム データを解釈するためのプロトコルに着目、一方 GeneLab エピゲノム データ、メタボローム、プロテオーム、ゲノムを含むオミクス データのさまざまな含まれています。最終的なプラットフォームは、パイプラインとこれら各種オミックス解析のためのガイドラインに含まれます。GeneLab の最後のフェーズは、簡単に宇宙生物学の仮説を生成する基本的なユーザーを許可するようにシステム レベルの可視化インターフェイスも実装します。
最後に、我々 システム生物学の分析は遺伝子/経路を任意のシステムで運転キーを決定するユニークで公平なメソッドを提供しますオミックス データセットを使用して検討しています。この方法論は、キーのドライバー関係36,45,46,47,48,49 を決定する大きな成功をいくつかの異なる独立した研究で使いました ,50。がんに関連するオミックス研究、我々 は実験的検証まで私たちの主要予測遺伝子/経路は、薬剤治療応答を運転体外45で重要な遺伝子をノックアウトしていた実際にこの手法を使用しています。見たように、我々 はこのプロトコルを使って予想していたので、治療はもうキー遺伝子の不在のために効果的でした。この公平なシステム生物学プロトコルは任意のオミックス研究の重要な経路を決定するための便利なツールをすることができます考えています。
このプロトコルでは、小説の宇宙生物学の仮説の生成の迅速かつ効率的なメソッドを提供します。GeneLab から生成されたデータは、将来の資金調達の機会、実験的検証、および微小重力や宇宙放射線対策の開発のための潜在的なターゲットのための調査で活用できます。ここで提供されるプロトコルが安全な長期的な宇宙ミッションのためできるように最適な効率で発生する将来の宇宙生物学の調査のため許可されます。

この原稿の全体的な目標は、NASA の GeneLab プラットフォーム1と宇宙でどのように齧歯動物の実験を使用する方法の明確な方法論は、オミックス データ解析のために変換されますを提供することです。宇宙旅行の人間が変えられた重力フィールド、宇宙放射線、地球から分離、その他敵対的な環境要因2,3,4,5,から多数の健康上のリスクにさらされています。6. 生物学的実験宇宙と地上を定義し、これらリスク7,8,9,10、11,を定量化を助けた12,13,14. 空間でこれらの実験は、他の軌道プラットフォーム、スペースシャトル、国際宇宙ステーション (ISS) で行われています。これらの実験を行う特別なハードウェアと限られた乗組員の時間および微小重力環境を含む領域で実験を実行する固有の不安を与えられた方法論が必要です。様々 なプラットフォームは、現在、植物、動物および微生物モデル15を使用して領域の高度な実験を実行するため存在します。
齧歯動物モデルは人間を含む哺乳類が宇宙飛行に応答する方法の私達の理解を進めることが大切にされています。筋肉構造16,17,18と免疫機能19,20,21の宇宙飛行の影響が含まれます。地球上の住宅のげっ歯類用標準ビバリウム ケージ、宇宙飛行実験22,23のため適していません。したがって、以上年マウスおよびラット飛行され、日本の宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の生息地ケージ24、ビオン M1 で使用の宇宙カプセルを運ぶ動物を含む様々 なケージに入って無人ロシア衛星25 ,26,27、イタリア宇宙機関28,29,30、NASA 動物のエンクロージャ モジュール (AEM)、今 NASA によって設計されたマウスの引き出しシステム (MDS)齧歯動物輸送と生息地23。げっ歯類を用いた研究は、動物のエンクロージャ モジュール (AEM) と呼ばれるケージを使用してスペースシャトルの上始めました。このハードウェアは、スペースシャトル2327 齧歯動物実験で使用されました。AEM はもともと開発の比較的短い実験車載シャトル (< 20 日)。ISS の開発以来、AEMs は長い期間実験のため変更されているそして今齧歯動物生息地22,23と呼びます。新しい齧歯動物の生息地は、ISS 宇宙ステーション (エクスプレス) ラック ・ インターフェイスの迅速化実験の処理を使用しての長期間のミッションをサポートするために設計されています。齧歯動物の生息地、食料と水 (図 1)、寸法、空気の流れ、フィルター、排気システム、およびアクセスの標準的なビバリウム ケージから大きく異なる。それにもかかわらず、このハードウェアは、哺乳類の生理学19,31,32,33 宇宙飛行による変化に重要な洞察を可能に効果的な研究プラットフォームをあると証明しました。 ,34,35,36。
これらの齧歯動物と実行を含む生物学的宇宙実験から大量のオミックス データを生成できます。最近では、包括的なデータ リポジトリは、NASA GeneLab プラットフォーム1と宇宙実験から仮説を開発する誰もができる分析プラットフォームを介して公開行われてのこれらオミックス実験からのデータ。GeneLab は、検出、アクセス、共有、データの解析のためのツールを提供します。我々 は標準的なビバリウムのケージと領域で使用される専門の齧歯動物の生息地の違いがマウス36のトランスクリプトームの巨大な違いを引き起こすことを示す GeneLab データセットを利用しました。齧歯動物生息地または標準ビバリウム ケージ収容の齧歯動物からさまざまな組織を比較する 4 つの異なる公開データセットを分析しました。公平なシステム生物学分析を使用して、我々 は、主なドライバーおよび経路変更されたより高い CO2濃度より高い CO につながる ISS による CO2レベルが高いため低酸素応答と一貫性がなかった決定2濃度つまり齧歯動物の生息地で周囲の空気は、受動的なシステムです。これは科学者ことができますオープン ソースのツールとデータを使用 ISS の環境による宇宙飛行士健康への影響上の含意の新しい調査結果を生成するための方法を示します。
ここでどのように齧歯動物実験について述べるスペースとこれらの実験からのデータにアクセスする方法、オープン ソースを本腰を入れてプラットフォーム関連宇宙生物学で実行されます。宇宙ミッション、宇宙飛行組織を処理する方法の使用齧歯動物の生息地の構成について説明します。オミックス データを発見し、GeneLab と宇宙飛行への全体的な応答のどの主要因でアクセスすることができることができます宇宙飛行が36を識別する方法についても述べる。このプロトコルを実装する方法について今回は、具体的な例は齧歯動物の生息地に収容されて Beheshti によって出版されたビバリウム コントロールの齧歯動物の発生生物学的差異を比較するら36。グラウンド コントロールが齧歯動物の宇宙実験のため不可欠であるに注意してくださいすることが重要です。これらのコントロールは両方同一の条件 (すなわち、CO2条件、湿度、温度、ケージ寸法、等) ISS の齧歯動物の生息地と標準標準ビバリウム ケージで行われこのプロトコルに従って、環境 (すなわち, CO2条件・湿度・温度) 地球上の条件。齧歯動物齧歯動物生息地グラウンド コントロールで収容スペースの齧歯動物への直接比較を可能にします。一方、ビバリウム ケージ収容の齧歯動物 (齧歯類ハードウェア対ビバリウム ケージなど) の別の住宅の生物学的比較を可能にします。齧歯動物の生息地がビバリウム ケージ一定の空気の流れが異なる (0.1-0.3 m/s)、長い期間、および二次排気フィルターをキャプチャし、微小重力下における連続的な空気の流れに排気フィルターに導かれる動物の廃棄物を吸収します。また、齧歯動物の生息地がある受動システムと摂取量大気;したがって、彼らも ISS キャビン (〜 5,000 ppm) の高レベルのためより高い CO2濃度があります。

<table><tbody><tr><td>C57BL/6 マウス</td><td>Jackson Laboratoy</td><td>C57BL/6J</td><td>C57BL/6 マウスを Rodent Research-1 実験に関連するデータセットに使用</td></tr>しました <tr><td>BALB/C マウス</td><td>Taconic</td><td>BALB</td><td>BALB/C マウスを Rodent Research-3 実験に関連するデータセットに使用</td></tr>しました <tr><td>Vivarium ケージ</td><td>Charles River Laboratory Charles River Laboratory</td><td></td><td>から購入した標準的なマウスケージ</td></tr><tr><td>げっ歯類の生息地</td><td>NASA</td><td></td><td>このケージとすべてのコンポーネントは、NASA</td></tr><tr><td>RNAlater</td>で内部に構築されています <td>ThermoFisher Scientific</td><td>AM7020</td><td>RNAlaterは、さらなるRNA分離のための組織を保存するために使用されます</td></tr></tbody></table>

オープン アクセス nasa genelab プラットフォームを使用してマウスの生理学上の宇宙飛行の効果を探る

Exploring the Effects of Spaceflight on Mouse Physiology using the Open Access NASA GeneLab Platform

宇宙生物学的実験を行うには、特別な宿泊施設と効果的かつ効率的に、これらの調査が実行されることを確実にする手順が必要です。さらに、これらの実験の周波数の影響を最大化することが不可欠です。オミックス技術の急速な進歩は、貴重な宇宙飛行の標本から生成されるデータ量を劇的に増加する機会を提供しています。NASA はこの活用、宇宙飛行オミックス データへの無制限アクセスを提供し、広範な分析を奨励 GeneLab プラットフォームを開発しました。齧歯動物 (ラットとマウスの両方) は、宇宙関連生物への影響を調査する科学者によって使用される一般的なモデル生物です。筐体は宇宙飛行中に家の齧歯動物が齧歯動物生息地 (以前は動物のエンクロージャ モジュール) と呼ばれる、水や食料を寸法、空気の流れ、アクセス標準ビバリウム ケージから大幅に異なる。さらに、環境・大気条件に国際宇宙ステーション (ISS) のため動物がより高い CO2濃度にさらされます。我々 は最近、齧歯動物の生息地でマウスが動物が地面にしたかどうかに関係なく、トランスクリプトームや空間に大きな変化を体験を報告しました。さらに、これらの変更はより高い CO2濃度によって駆動される可能性がある、低酸素応答と一致しました。ここで我々 はスペースで典型的な齧歯動物実験を実行する方法、GeneLab のプラットフォームを介してこれらの実験からオミックス データにアクセスする方法、データの重要な要因を識別する方法について説明します。このプロセスを使用して、個人は、将来の宇宙ミッションと活動のデザインを変えることができる重要な発見を行うことができます。

宇宙飛行トランスクリプトーム データからキーのドライバーを決定する宇宙飛行士の健康への悪影響に対処する健康上のリスクを決定すると潜在的な対策を開発 NASA を支援します。最近の文書では、上記の手順に従っている我々 と ISS の CO2濃度は、健康36に影響を与えることができますを見つける小説を正常に表示する GeneLab データセットを利用します。我々 はまた研究45,46,47,48,49,50 をされているシステムの主要因を正常に判断他の研究で上記の手法を使用しています。.ここで主要なドライバーにこのプロトコルを使用してからの結果を正しく使用できる方法紹介します。
本研究で我々 は主に齧歯動物齧歯動物習慣グランド コントロールとビバリウム コントロール内で発生する生物学的差異に焦点を当てた。前述のように、ISS の環境が健康に影響を与える可能な交絡因子に関する情報を提供しますこれらの 2 つの生息を理解するキーです。すべての齧歯動物の宇宙実験のためこれらの地面のコントロールもに欠かせない生物学的要因が直接宇宙飛行または ISS の環境のために関連付けられて決定します。プロトコルで述べたように、ビバリウムの生息地の環境条件、齧歯動物の生息地の存在は、高い CO2レベルに公開されません。ビバリウムの生息地が地球 (現在 300 に 380 ppm である) ので、通常の CO2レベルです。気温と湿度の両方の生息地は、似ています。
我々 は遺伝子齧歯動物生息地グラウンド コントロールと 2 つの生息地の違いを駆動するための責任があるビバリウム地上コントロールの齧歯動物の間を決定する GeneLab プラットフォームから次のデータセットを使用: GLDS-21GLDS 111、GLDS 25 日、GLDS-63。齧歯動物生息地 (以前 AEM) とビバリウム データセットごとに独立してコントロール間上記分析重要な遺伝子を特定が行った。生物の PCA プロットを示したグループ (PCA GLDS 21 のプロット図 4番組) がレプリケートされます。事前加工のデータから異なる GSEA 遺伝子セットから最先端の遺伝子を調べた。遺伝子を使用すると、1.2 倍変更 (ログ2) と、上流レギュレータ、正規の経路と生物機能の予測に関与する遺伝子を予測することができました。データセットごとに、わかった共通/重複遺伝子関与すべての遺伝子 (図 5)。これらの遺伝子は齧歯動物生息地 (または AEM) 齧歯動物間の応答を運転すると考えられている今、ビバリウムのコントロール。これら重要な遺伝子の接続のネットワーク表現では、各データセットの中央ハブ分析 (図 6) を示しています。たとえば、MAPK1 はマウス (図 6 a) から STS 108 骨格筋組織の中央ハブです。これは、遺伝子齧歯動物の生息地でビバリウム ケージ対マウスの生物学的差異を引き起こすためキーの遺伝子とほとんど中心選手に運転するいると解釈するでしょう。我々 の以前の仕事では、これら重要な遺伝子が既存の科学文献からの CO2応答に関連付けられている方法と、どのようにこれらの遺伝子がマウス36の生物学的変化を担当することができますについて説明します。
我々 システム生物学的アプローチを取って、次にすべてのデータセット/組織を接続し、可能性のある齧歯動物 AEMs ビバリウム ケージと比較しての普遍的な生物学的作用は、「マスター レギュレータ」を決定しました。これは大部分の接続は、すべてのデータセットから遺伝子を調べることによって行われたすべての重要な遺伝子からネットワークを構築するとき。MAPK1 最も接続された遺伝子とすべてのキー遺伝子 (図 7) から中央のハブであることを表示することができました。MAPK1 が AEMs の上位の CO2レベルからマウスの生物学的変化を担当するかどうかを確認するには、証拠の科学的な文献を通って見ました。CO259と低酸素症19,60,61と MAPK1 の相関を示すいくつかの研究がわかりました。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig1.jpg"> 図 1: ビバリウム ケージと比較しての齧歯動物生息地 (以前 AEM).(A) イメージの NASA によって提供される AEM ケージ (クレジット: NASA/ドミニク ・ ハート)。(B) は現在標準的なビバリウムのケージは、(私たちの研究室で撮影した写真) を使用しました。この図は、Beheshti から変更されているら36。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig2.jpg"> 図 2: 宇宙ミッションからの輸送に関係する 3 つの異なるモジュールを齧歯動物の生息地のハードウェア システム。(A) 左側のモジュールは齧歯動物生息地モジュール (以前 AEM)、センター モジュール (B) は、トランスポーター、右側のモジュール (C) は動物アクセス ユニット (AAU)。(D)マウスの転送ボックス (MTB)。(クレジット: NASA/ドミニク ・ ハート)。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig3.jpg"> 図 3:RNA シーケンス データを処理する GeneLab 銀河インターフェイスで使用できる解析ワークフローの例です。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。 
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig4.jpg"> 図 4: プリンシパル事前処理ステップ後の代表的なデータセットの主成分分析 (PCA).AEM対ビバリウム ケージの GLDS 21 データセットは、STS-118 ミッションからマウスの骨格筋に対して表示されます。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig5.jpg"> 図 5:異なる経路予測ツールを使用してどのような重要な遺伝子を決定を表すベン図形型図表。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。 
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig6.jpg"> 図 6: すべての条件および AEM 対の間のマウスの組織決定キー遺伝子.ビバリウム ケージ。(A ~ E)各データセットまたは齧歯動物の組織の重要な遺伝子のネットワーク表現。ログ2倍-変化 (1.2 倍変更のカットオフ) 遺伝子の発現には、赤の濃淡を描く遺伝子の倍変更フォールド-の変更をダウンレギュ レート遺伝子の緑の色合いを得るに使用されました。緑または赤の濃い倍変更が大きい。この図は、Beheshti から変更されているら36。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig7.jpg"> 図 7: ビバリウム ケージに比べて齧歯動物生息地住宅で齧歯動物の「マスター レギュレータ」を決定します。すべて個別キー遺伝子 (図 6) の間の接続が決定され、IPA 経由でネットワークとして表示されます。ネットワークは、最も接続キー遺伝子、MAPK1、中心部の放射状のプロットとして表されます。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig7large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
補足図 1: データ処理を合理化するための ISACreator と GeneLab GenomeSpace の統合。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/Supplemental_Figure_1.tif" target="_blank">この図をダウンロードするここをクリックしてください</a>。 
補足図 2: スクリーン ショットの GeneLab 検索連盟/統合を用いた異種生物学外部データベース (ジオ、プライド、MG RAST).<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/Supplemental_Figure_2.tif" target="_blank">くださいここをクリックしてこの図をダウンロードするには</a>
補足図 3: ユーザーを示す GeneLab の共同ワークスペースのスクリーン ショットは、アカウント管理、およびコントロールにアクセス (例:, 専用、共有、パブリック フォルダー)。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/Supplemental_Figure_3.tif" target="_blank">この図をダウンロードするここをクリックして下さい</a>

NASA の GeneLab プラットフォームは、生物学的宇宙実験から、貴重なオミックス データに自由なアクセスを提供します。空間での典型的なマウス実験の実施方法とそのような実験からデータのアクセス方法と分析方法について述べる。

オープン アクセス NASA GeneLab プラットフォームを使用してマウスの生理学上の宇宙飛行の効果を探る

Performing biological experiments in space requires special accommodations and procedures to ensure that these investigations are performed effectively ...

この方法は、宇宙生物学分野の仮説の生成に関する重要な質問に答え、一般に公開されているすべてのミックスデータを使用して将来の研究を支援するのに役立ちます。この技術の主な利点は、宇宙生物学データを生成するためのツールとして使用できることです。GeneLabに関する一般に公開されているデータにより、研究は、比較的少ないコストで宇宙飛行に関連する医療のための疾患療法や対策に関する臨床理論を開発することができます。げっ歯類の生息地を実証するのは、げっ歯類研究のためのISSミッションサイエンティストであるヤサマン・シラジ・ファルドです。配達後、標準的なビバリウムケージ内のげっ歯類をグループ化します。そして、動物がトランスポーターにロードされるまで、動物はNASAの栄養アップグレードげげっ歯類の食品バー、lixits、および上げワイヤーの床に順応するようにしてください。地球と国際宇宙ステーションの間を移動するには、各トランスポーターに1辺あたり10匹のマウスを配置し、トランスポーターあたり合計20匹のマウスを使用します。国際宇宙ステーションに着いたら、動物アクセスユニットをトランスポーターに取り付け、マウストランスファーボックスを使用して一度に5匹のマウスを生息地に移します。マウスを生息地にロードするには、動物アクセスユニットをトランスポーターから切り離し、ユニットをげっ歯類の生息地に取り付けます。その後、マウス転送ボックスから動物を、ミッション期間中に生息するげっ歯類の生息地に移します。毎日、生息地内の動物のビデオは、げっ歯類の健康と幸福を監視するために訓練されたスタッフによって調べられます。動物を含むすべての作業のガイダンスと監督は、出席した獣医師によって提供されます。赤外線イメージングは、マウスが典型的に最も活発な明暗サイクルの暗い段階で生息地内の動物を見るために使用されます。このカメラ ビューは、フレームの上部にフード バー、左側にアクセス ドアとウィンドウ、右側に赤外線照明を表示します。水源はカメラビューの外にあり、このビューのフードバーの後ろにあります。これは、明暗サイクルの暗い段階で、研究の2日目の地上管制生息地です。この生息地は、ケージの底に廃棄物トレイを持つ地球上に向け、カメラビューは重力ベクトルに沿って下向きに見ています。カメラに最も近い動物は、食べ物のバーの上に座って食べています。この生息地には5匹のマウスがありますが、一度に観察されるのは通常ごくわずかです。マウスは、フードバーとケージの壁の間の凹んだスペースなど、巣のような囲まれた場所を好む傾向があります。これは、水源の場所でもあります。マウスは、地球上のマウスの典型的な行動である外来、グルーミング、および社会的相互作用を示しています。マウスは生息地の6つの壁すべてを自由に動き回り、壁を上下に頻繁に登ることが頻繁に観察されます。これは、マウスが通常最も活発である明暗サイクルの暗い段階での研究の2日目の飛行生息地です。宇宙飛行中、地球上のように、マウスはケージの6つの側面すべてを使用して生息地の周りを移動します。マウスは積極的に生息地全体を探索し、アンビュルし、食べること、飲酒、グルーミング、社会的相互作用を含む地球上のマウスと同じ行動を示します。マウスは、コンパートメントについて自分自身を推進するために異なる方法を使用しています。飛行中の早い段階で、マウスは通常、前肢を使って金網に沿って自分自身を引っ張るのを見られ、飛行中にマウスは4つの手足すべてを使用して生息地を覆うワイヤーグリッドを横切る傾向がありました。マウスはまた、ある場所から別の場所に浮かべて移動しました。ネズミがげっ歯類研究One研究の間に生息地に慣れるにつれて、彼らはコンパートメントの動きに熟達しただけでなく、尾や足を使って壁に固定することを学びました。データ分析、メタデータ軸、および研究の説明をデモンストレーションするのが、GeneLab チームのデータ コーディネーターである Sam Gebre です。GeneLab で分析用のデータセットを検索するには、GeneLab Web ページを開いてデータ リポジトリをクリックします。検索データ ボックスにキーワードを入力して、特定の対象領域を検索し、必要に応じて他のデータ ベースを選択します。次に、虫眼鏡アイコンをクリックして検索を開始します。すべてのキーワードが検索され、データセットを確認したら、[ツール]、[共同作業ワークスペース]、およびログインまたは新しいアカウントに必要に応じて登録します。ログイン後、ヘルプとユーザーマニュアルをクリックして、ワークスペースの使用方法に関する詳細な手順にアクセスします。各ユーザーに対して、パブリック遺伝子ラボを選択して、ジーンラボリポジトリ内のすべてのデータセットにアクセスし、対象のデータを含むフォルダを開きます。目的のデータ セットをローカル ディレクトリ ワークスペースにコピーするには、個々のファイルを右クリックし、表示されるメニューで [コピー/移動] を選択し、ファイルのコピー先のフォルダーを選択して [コピー] をクリックします。次に、データセット検索で配置された前のパブリケーションに関連するデータ セットを見つけ、メタデータ ファイルをローカル ワークスペースにコピーします。対象の各データセットのメタデータ ファイルにアクセスするには、パブリックジーン ラボ データセット サブ フォルダを開き、各データセットのメタデータ サブ フォルダに含まれる 1 つ以上のメタデータ ファイルにアクセスして、対象のデータ セットのメタデータ情報を見つけます。すべてのデータ・セットに、調査、調査、アッセイタブの仕様に従ってメタデータを提供する単一の zip ファイルがあることを確認します。適切なテキストエディタを開いて、調査、研究、アッセイタブメタデータを視覚化してアクセスし、各データセットの研究の説明とアッセイメタデータを含みます。次に、アッセイの種類別に各データセットサブフォルダ内に配置されている出力アッセイデータファイルの存在を確認する。トランスクリプトデータを分析するには、to メニューのツールをクリックし、銀河をクリックします。ゲノム空間インポーターツールを使用して、遺伝子ラボ、ゲノム空間からデータをインポートします。データは、分析セクションの履歴に表示されます。外観と読み込まれたデータセットと現在の履歴を確認した後、GeneLab galaxy ツールを使用して、分析オプションとデータ入力の指定を含むフォームを中央パネルに取り込みます。フォームに入力し、[実行] をクリックして、分析を実行するためのジョブを作成し、実行の状態を示す色分けされたジョブを送信し、複雑なワークフローにツールをリンクしてワークフロー ツールを使用してワークフローを管理し、共有データ メニューを使用して他の調査担当者とデータ セットのワークフローと履歴を共有します。この代表的なグラフに示すように、主成分分析プロットを用いて生物学的複製をグループ化し、遺伝子セット濃縮分析遺伝子セットから最先端の遺伝子を決定することができる。1.2倍の変化を伴う遺伝子を用いて、上流の調節因子、正規経路、および生体機能の予測に関与する遺伝子を予測することができ、すべての遺伝子をグループ化するために関与する共通の重複遺伝子を可能にする。次に、げっ歯類とげっ歯類の生息地とvivariumコントロールの間の応答を駆動するこれらの主要な遺伝子がどのように分析されているかをネットワーク表現します。例えば、mapキナーゼ1は、マウスからのスペースシャトルミッションSTS108骨格筋組織の中心的なハブであり、主要遺伝子を駆動している遺伝子と解釈することができ、げっ歯類の生息地とビバリウムケージに収容されたマウスの生物学的差異を引き起こす可能性が最も高い。システム生物学のアプローチを取ると、すべての主要遺伝子からネットワークを構築する際に最も接続されているすべてのデータセットからの遺伝子が決定され、マップキナーゼ1が実際にすべての主要遺伝子から最も接続された遺伝子と中央ハブであることを明らかにしました。この手順を試みる一方で、宇宙生物学のげっ歯類研究実験を行う研究者は、NASAのげっ歯類研究ミッション科学者と緊密に協力し、実験を設定し、実行することを覚えておくことが重要です。さらに、すべての宇宙生物学関連の全てのミックスデータはNASA GenesLabプラットフォームで利用可能であり、この手順を使用することは、宇宙生物学に関連する新しい仮説を開発するための最も効率的な方法です。この技術は、がん生物学、アルツハイマー病、心血管疾患などの生物学的システムに関連する他のすべての混合データセットにも適用できます。この技術は、開発後、宇宙生物学の研究者が国際宇宙ステーションの宇宙飛行士に対する二酸化炭素の影響に関する研究を始める道を開いた。

exploring-effects-spaceflight-on-mouse-physiology-using-open-access

Research

JoVE Journal

Genetics

遺伝学

我々は、マウスでモデルをアンロード交代後肢を開発した。従来のモレ-ホルトンテールトラクション法上の私たちの後肢アンテールリング方式の主な利点は、動物によってストレスを最小限に抑える簡単な簡単な手順です。...

マウスにおける伝統的な米航空宇宙局（NASA）後肢アンロードモデルへの交代方法

このビデオでは、げっ歯類の一般的な移動と探索の習性を調べるために使用されるオープンフィールド行動テストについて説明しています。...

オープンフィールド行動テスト:一般的な移動と探索の習慣を評価する方法

上の遺伝的および薬理学的操作の影響を評価するために、空間的定位、時間的局在化、持続時間、速度および確率推定を媒介するメカニズムは、リスクアセスメント、衝動性、および記憶の正確さと精度の生理学的に意味のある特性を測定するための完全に自動化されたシステムマウスでの認知の基礎メカニズム。...

マウスの自動化、定量的認知/行動スクリーニング：遺伝学、薬理学、動物認知と学部命令について

疲労は、多くの病気や障害において一般的で、治療が不十分で、しばしばよく理解されていない症状です。疲労の新しい前臨床アッセイは、疲労の現在の理解と将来の治療を改善するのに役立つ可能性があります。そのために、現在のプロトコルは、マウスの疲労様挙動を測定する新しい手段を提供します。...

トレッドミル疲労試験：マウスの​​疲労のような挙動のシンプルな、ハイスループットアッセイ

模擬微小重力状態での培養細胞には行列を使用して組織を生成するための非常に有望な技術を構築します。卵胞の成長と卵成熟卵胞生存、形態、成長、そして模擬微小重力条件下で卵母細胞機能の面で回転式培養システムを使用する調べたと思う。...

体外模擬微小重力下でのマウス前胞状卵胞の成長

革新的な地上のアナログ モデルを使用して、我々 はラット (0 g) への旅行および火星 (0.38 g) の宿泊を含む宇宙ミッションをシミュレートすることができます。このモデルは、ミッションの 2...

後肢とラットの部分的な荷重を使用して火星への宇宙ミッションを模倣

高解像度のマイクロコンピュータ断層撮影を用いて、宇宙飛行が眼構造に損傷を与えたかどうかを判断するプロトコルを提示する。プロトコルは、 エキビボ...

マイクロコンピュータ断層撮影法による宇宙飛行後の全球眼構造の評価

神経精神疾患の病因における最近発見された疾患関連遺伝子の役割は依然として不明瞭である。子宮エレクトロポレーション技術における修飾された両側性は、ニューロンの大規模集団における遺伝子導入と、社会的行動に対する遺伝子発現変化の原因の影響の検討を可能にする。...

子宮内電散法における両側性を用いたパイプラインによるげっ歯類の行動に対する遺伝的影響の調査

ここでは、イムノフェノタイピングのための採血を例に、ワイルディングマウスの施設における微生物封じ込め対策を含む構造と運用手順について述べる。...

天然マイクロバイオームを持つ実験用マウスの施設の手術および生物学的封じ込め手順:イムノフェノタイピング手順

この作品は、空気圧、液滴操作プラットフォーム上で多塩基多型を検出するためのシンプルで視覚的な方法を提示します。提案手法では、多塩基多型の液滴操作および検出を含む全体の実験は、高度な機器の助けを借りずに、23℃付近で行うことができます。...

空気圧液滴操作プラットフォームのマルチ塩基多型の視覚比色検出

学ぶNASA GeneLabプラットフォームを使用したマウスの宇宙飛行生理学データ解析手法。オープンアクセスのオミクスデータを活用し、微小重力環境での生物学的応答を理解し、宇宙飛行関連の健康対策を開発するための仮説生成に貢献します。

オープンアクセス NASA GeneLab プラットフォームを使用してマウスの生理学上の宇宙飛行の効果を探る

さらに動画を探す

オープン アクセス NASA GeneLab プラットフォームを使用してマウスの生理学上の宇宙飛行の効果を探る

さらに動画を探す

オープンアクセス NASA GeneLab プラットフォームを使用してマウスの生理学上の宇宙飛行の効果を探る