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방법 논문

Drosophila melanogaster의 수명 프로토콜: 파리 수명의 차이를 식별하기 위한 생존 곡선 생성

5.6K 조회수

2023년 4월 30일

이 논문에서

초록

출처: Bovier, T. F., et al. Drosophila melanogaster에서 내분비 파괴를 테스트하는 방법. J. Vis. 특급 (2019).

과학자들은 초파리 수명 프로토콜을 사용하여 다양한 실험 조건이 파리의 수명에 어떤 영향을 미치는지 측정하고 그 과정에서 생존 곡선을 생성하여 실험 결과를 정량화합니다. 샘플 프로토콜은 17-α-에티닐에스트라디올(EE2)과 같은 다양한 농도의 내분비 교란 물질 화학 물질(EDC)에 대한 노출이 수명에 미치는 영향을 연구하기 위해 적용되는 분석을 특징으로 합니다.

프로토콜

이 프로토콜은 Bovier et al., Methods to Test Endocrine Disruption in Drosophila melanogaster, J. Vis. Exp. (2019)에서 발췌

한 것입니다.

1. 음식 준비

  1. 재고 유지 및 유충 성장을 위해 분말 효모 3%, 자당 10%, 미리 조리된 옥수수 가루 9%, 한천 0.4%를 포함하는 옥수수 가루 배지를 사용하여 옥수수 가루 배지(CM)라고 합니다.
    1. 수돗물 100mL에 이스트 30g을 넣고 끓여서 15분간 끓인다.
    2. 별도로 미리 조리된 옥수수 가루 90g, 설탕 100g, 한천 4g을 수돗물 900mL에 잘 섞습니다.
    3. 용액을 끓여서 불을 낮추고 계속 저어가며 5분간 조리합니다.
    4. 5분 후 뜨거운 이스트 용액을 넣고 15분 더 끓입니다.
    5. 열원을 끄고 용액을 약 60°C로 냉각시킵니다.
    6. 에탄올에 10% 메틸 4-하이드록시벤조에이트 5mL/L를 넣고 완전히 섞은 다음 10분 동안 그대로 둡니다.
      참고: 고농도의 살균제는 유충에게 치명적일 수 있으므로 메틸 4-하이드록시벤조에이트의 양에 주의하십시오.
    7. 배지를 바이알/병에 분배: 각 플라이 바이알(25mm x 95mm)에 8mL, 각 플라이 바이알(22mm x 63mm)에 3mL, 각 플라이 병(250mL)에 60mL
    8. .
    9. 바이알을 무명천으로 덮고 보관하기 전에 24시간 동안 실온(RT)에서 건조시킵니다.
    10. 사용된 한천의 양 및/또는 냉각/건조 시간을 수정하여 실험적으로 올바른 CM의 일관성과 수화를 보정합니다.
      참고: 플러그를 뽑고 상자에 포장하고 포장한 바이알은 4°C에서 약 15일 동안 안정적입니다.
  2. 초파리 성인의 경우 효모 가루 10%, 자당 10%, 한천 2%가 포함된 배지를 사용하여 성인 배지(AM)라고 합니다.
    1. 분말 효모 10g, 자당 10g, 한천 2g을 증류수 100mL에 섞습니다.
    2. 이 혼합물을 3분 간격으로 두 번 끓이거나 전자레인지를 사용하여 한천이 녹을 때까지 끓입니다.
    3. 용액이 60°C로 냉각되면 에탄올에 5mL/L의 10% 메틸 4-하이드록시벤조에이트를 넣고 완전히 혼합한 다음 바이알(바이알당 10mL)에 분배합니다.
    4. 바이알을 무명천으로 덮고 보관하기 전에 RT에서 24시간 동안 건조시킵니다.
      참고: 플러그를 뽑고 상자에 포장하고 포장한 바이알은 4°C에서 약 15일 동안 안정적입니다.

2. 초파리 EDC 투여

  1. 선택한 EDC를 적절한 용매에 용해시키는 적절한 원액을 준비합니다. EE2(분자량 296.403)의 경우 100% 에탄올 10mL에 1.48g을 용해시켜 0.5M 원액을 만들고 -80°C에서 보관합니다.
    주의: EDC는 환경 오염 물질로 간주되며 이를 취급할 때 예방 조치를 취해야 합니다.
  2. 100mM 용액을 얻기 위해 EE2 원액을 10% 에탄올에 희석하여 물(v/v)을 얻습니다. CM 식품에서 다음 희석 (0.1 mM, 0.5 mM 및 1 mM)을 가장 낮은 농도부터 시작하여 각 처리 그룹에 대해 동일한 최종 농도의 용매를 사용합니다. 대조군 바이알의 경우 동일한 부피의 용매만 사용합니다.
    참고: 에탄올의 최종 농도가 플라이 푸드에서 2%를 초과해서는 안 된다는 점을 염두에 두고 용매의 최종 농도를 가능한 한 낮게 유지하는 것이 좋습니다.
  3. 선택한 EDC의 적절한 희석액이 포함된 용액을 응고 전에 옥수수 가루 기반 식품에 첨가하고 푸드 프로세서와 완전히 혼합한 다음 바이알에 10mL를 분배하고 면봉으로 덮고 사용하기 전에 상온에서 16시간 동안 건조시킵니다.
    참고: 준비 후 즉시 이 매체를 사용하십시오.
  4. 성체 사육의 경우, 원하는 EE2 농도(0.1mM, 0.5mM 및 1mM)를 얻기 위해 물(v/v) 중 10% 에탄올(v/v)에 서로 다른 작업 EE2 용액(각각 10mM, 50mM 및 100mM)을 준비하고 AM 표면에 각각 100μL를 층을 이룹니다. 대조군의 경우 동일한 부피의 용매만 사용하십시오.
    참고: 또는 선택한 EDC의 올바른 희석액이 포함된 용액을 50mL 원뿔형 튜브의 소량의 AM에 넣고 철저히 소용돌이치며 1mL를 AM 바이알 표면에 층화합니다.
    1. 유리병을 면 거즈로 덮고 부드러운 교반으로 RT에서 12-16시간 동안 건조시킨 후 즉시 사용하십시오.
      참고: 건조 과정은 주변 습도에 따라 다르기 때문에 실험적으로 조정해야 합니다.

3. 파리 키우기

  1. 실험실에서 여러 세대에 걸쳐 유지되는 Oregon R과 같은 강력한 동종 균주를 사용하십시오.
  2. 가습 된 온도 조절 인큐베이터에 파리를 보관하고 자연 12 시간 광 : CM 식품이 들어있는 바이알에서 25 ° C에서 12 시간의 어두운 광주기로 유지합니다.
  3. 각 분석에서 RT에서 바이알을 사용합니다.

4. 수명 프로토콜

  1. 암컷 8마리와 수컷 4마리로 구성된 파리 20바이알을 설정하고 CM(각 10mL)에서 25°C로 보관합니다.
  2. 4일 후 파리를 버리고 바이알을 인큐베이터에 다시 넣습니다.
    참고: 이 파리는 파리의 다른 연령 동기화 코호트를 얻기 위해 다시 시작하는 데 사용할 수 있습니다.
  3. 9일차 늦은 오후에 바이알에서 새로 닫힌 파리를 모두 제거하고 바이알을 인큐베이터로 되돌립니다.
    참고: 일부 성인은 빠르면 9일째부터 eclose를 시작해야 합니다. 이 파리를 버리면 동기화된 파리의 수를 최대한 모을 수 있어 조기 출현의 부주의한 선택을 피할 수 있습니다.
  4. 16-24시간 후, 남녀 모두의 성충 파리(생후 1일령)를 3가지 다른 EDC 농도가 보충된 AM 식품과 용매만 함유된 1개가 포함된 250mL 병의 4개 그룹으로 옮깁니다. 필요한 경우 다음 날 다른 배치를 수집하십시오.
  5. 파리가 짝짓기를 할 수 있도록 2-3일 동안 25°C에서 파리를 유지합니다.
    참고: AM 식품 바이알로 옮기는 날은 성인이 된 첫날에 해당합니다.
  6. 2-3일 후, 각 파리 코호트를 성별에 따라 가벼운 CO2 마취 하에 두 그룹으로 분류합니다. 각 치료당 각 성별에 대해 5개의 병렬 바이알이 3회 반복될 때까지 바이알당 20명의 밀도로 각 성별을 5개의 바이알로 무작위로 세분화합니다.
    참고: CO2에 대한 긴 노출 시간으로 인해 장기간 지속될 수 있는 건강 문제를 방지하기 위해 소규모 파리 그룹과 협력하십시오.
  7. 각 이송에서 생존자 수를 자동으로 얻을 수 있도록 생존한 파리의 수에서 이전 이송까지의 죽은 파리의 수를 빼는 수명 스프레드시트를 준비합니다.
  8. 3일마다 동시에 해당 음식이 들어 있는 새 바이알로 파리를 옮기고 사망 여부를 확인합니다.
    참고: 이식은 마취 없이 이루어져야 하므로 비행 수명에 장기적으로 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
    1. 옮길 때마다 파리의 나이와 죽은 파리의 수를 기록하십시오.
      참고: 살아남은 파리의 수는 스프레드시트에서 자동으로 계산되지만 육안으로 확인하는 것이 좋습니다. 이송 중에 실수로 탈출하거나 죽는 파리는 고려해서는 안 됩니다. 새 바이알로 운반된 죽은 파리가 스프레드시트에 이 메모를 보고하는 것을 두 번 세지 않도록 주의하십시오.
    2. 모든 파리가 죽을 때까지 4.8 및 4.8.1 단계를 반복합니다.
  9. 특정 시간에 파리의 생존 확률을 표시하기 위해 각 처리 그룹에 대해 그림 1과 같이 생존 곡선을 만듭니다.
  10. 각 실험에 대해 100마리의 새로 닫힌 파리를 사용하여 파리의 각 처리 그룹에 대해 세 가지 독립적인 실험을 수행합니다.
  11. 평균 수명(각 그룹에 대한 모든 파리의 평균 생존 일수), 절반 사망 시간(50% 사망률에 도달하는 데 필요한 기간(일수) 및 최대 수명(90% 사망률에 도달하는 데 필요한 최대 일수)을 보고할 테이블을 준비합니다.
  12. 대조군에 대한 각 처리 그룹 간의 차이를 백분율로 계산합니다.
  13. 서로 다른 치료 그룹을 비교하기 위해 통계 분석을 수행합니다.

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결과

figure-results-1
그림 1: 수명 곡선. 왼쪽에는 전체 실험 기간 동안 처리군(중간 + EDC[0.05 mM EE2])과 대조군(중간 + 용매) 모두에 대해 3일마다 죽은 파리의 수가 기록된 대표 표가 보고되어 있습니다. 각 그룹의 평균 수명은 MATRIX SUM을 사용하여 계산되었습니다. 제품; 치료군은 대조군에 비해 평균 수명이 단축되었다. 오른쪽에는 EE2(0.05mM) 또는 대조군에 에탄올만 포함된 배지를 공급받은 수컷 파리의 일반적인 생존 곡선이 표시됩니다. 생존 곡선은 대조군보다 치료된 파리에서 더 빠르게 감소했으며, 더 이른 전환 낙하 지점이 있었습니다. 이 그림의 더 큰 버...

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
17α-에티닐에스트라디올시그마E4876-1G
초파리 배지를 위한 한천바이오시그마789148
옥수수 가루CA 비앙카
초파리 바이알바이오시그마78900825mm x 95mm
초파리 바이알바이오시그마78900929mm x 95mm
초파리 바이알칼텍18722mm x 63mm
에탄올플루카2860
유리병250mL 병
유리 바이알마이크로텍세인트 10024플랫 바닥 튜브 100 x 24
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