초파리는 알코올에 대한 행동 반응의 세포 및 분자 토대를 해부를위한 중요한 모델 시스템으로 떠오르고있다. 여기에서 우리는 쉽게 다른 실험에 적용 할 수 있고 학부 연구에 매우 적합하다주기 컨텍스트에서 주류 감도 데이터의 수집을위한 프로토콜을 제시한다.
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초파리는 알코올에 대한 행동 반응의 세포 및 분자 토대를 해부를위한 중요한 모델 시스템으로 떠오르고있다. 여기에서 우리는 쉽게 다른 실험에 적용 할 수 있고 학부 연구에 매우 적합하다주기 컨텍스트에서 주류 감도 데이터의 수집을위한 프로토콜을 제시한다.
초파리 (Drosophila의 melanogaster의)은 알코올 연구 및주기 생물학 모두 설치 한 모델입니다. 최근에는주기 클록 주류 감도 아니지만 관용의 형성을 조절하는 것이 보였다. 여기, 우리는 세부 사항에 우리의 프로토콜을 설명합니다. 알콜의 flybar를 사용 파리에 투여된다. 이 설정에서, 포화 알코올 증기는 설정 비율 가습 공기와 혼합되고, 최대 4 개의 튜브에서 파리에 투여. 파리는 반복 실험 사이의 변화를 최소화하기 위해 표준화 된 조건에서 사육된다. 다른 유전자형이나 치료의 3 일 된 파리는 바람직하게는 직접 비교가 가능하게하는 두 개의 서로 다른 시점 (예를 들어, CT 5, CT 17)의 파리를 일치시켜, 실험에 사용됩니다. 실험 동안, 플라이는 휘어진 (LORR)을 보상하기의 손실을 나타내는 알코올 증기의 미리 결정된 비율 및 해충의 수에 1 시간 동안 노출되거나 나오지 아르ATION은 5 분마다 계산됩니다. 데이터는 세 개의 서로 다른 통계적인 방법을 사용하여 분석 할 수있다. 첫 번째는 파리의 50 %가 자신의 복원력 반사를 잃은하는 시간을 확인하고 유의 한 차이는 시점 사이에 존재 여부를 확인하기 위해 분산 분석 (ANOVA)을 사용하는 것입니다. 두 번째는 ANOVA 분석 한 다음 특정 시간 (분), 후 LORR을 보여 백분율 파리를 결정하는 것입니다. 마지막 방법은 다변량 통계를 사용하여 전체 시간 시리즈를 분석하는 것입니다. 프로토콜은 유전자형 간의 비주기 실험이나 비교에 사용될 수있다.
초파리 melanogaster의이 약 2,3에 대한 인간의 응답과 유사하다 알코올 1 이상성 행동 반응을 보여줍니다. , 및 진정 작용 (응답 모터 활동의 완전한 부족 : 알코올 농도가 낮은 초기 노출되면, 모터 조정의 부족, 자세 제어의 손실 보상하기 반사 (LORR 바로 잡는 반사 손실)로 대체, 전시 증가 운동 활성을 날아 기계적인 자극에) 알코올에 노출이 4-9 진행됨. 내인성주기 클록 생쥐 10,11, 12 래트에서 관찰로서 주류 감도 및 독성의 강한 변조기이고, 13 인간. 초파리 연구의 최근 발전은주기 시계가 급성 알코올 감도 있지만 알코올 내성 1 변조 보여 주었다. 돌연변이 연구와 공간의 유전자 조작을 통해 초파리에서 사용할 수있는 강력한 유전 적 접근 방법시간적 유전자 발현 복잡한 동작을위한 내부 세포 및 분자 메커니즘을 식별 약진을 허용하는 시스템을 제공한다. 조사 도구로 초파리의 사용은 급속히 포유류 14-16로 번역 할 수있는 알코올의 신경 생물학을 이해하는 실질적인 발전을 허용했다. 일 주기성 시계가 주류 감도를 변조 통해 분자 메커니즘의 이해를 용이하게하기 위해 균일주기 시점 걸쳐 행동 반응, 희미한 적색 광 조건에서 사용하기에 적합한 알코올 투여 프로토콜을 측정하기 위해 필요하다. 초파리의 경우, 알코올 만성 노출 또는 안정적으로 급성 노출에 대한 증기의 형태로 알코올을 투여 통해 음식 섭취를 통해 관리 할 수있다. 여기에서, 우리는 상실 바로 잡는 반사 (LORR) 1주기 변조의 평가뿐만 아니라 적합한 알코올 관리 프로토콜을 설명진정.
일정한 온도에서 12 시간의 LD주기 다음 실험 질문에 따라 2 ~ 5 일 제어 빛 정권에 전송 : 파리는 12 시간으로 동반된다. 초파리는 다른 이름으로 flybar 장치 에탄올 증기에 노출된다. 이 장치에서 공기의 제어 양의 물과 알코올을 통해 발포되며, 증기는 유리 병 주택 파리에 혼합과 연결됩니다. 파리 분마다 5는 반사 신경을 보상하기 또는 진정되고있다 표시하지 않습니다 수 득점됩니다. 각 시점에 대한 LORR 비율은주기 시간 지점 사이 또는 파리의 변종 사이의 계산 및 비교됩니다. 행동 분석 옵션과 결합 된의 flybar 알코올 배달을 사용하여 알코올 배달의 단순성과 신뢰성이 어두운 조건에서 실시주기 실험의 중요한 이점을 제공합니다.
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의 flybar 1. 총회
이론적 근거 및 개요 :이 시스템은 파리에 알코올 증기의 제어 비율을 관리 할 수 있도록 설계되었습니다. 참고도 1의 개략적 인 개요를 제공의 flybar가 셋업 세 단계 (기류 조립, 알코올 및 물 병의 셋업 및 관측 튜브의 조립체)에서 후술하는 바와 같이. 즉, 안정적인 공기 흐름이 각각 알코올과 물을 통해 버블을 혼합, 4 관찰 유리 병에 투여되는 두 개의 분획으로 분리된다.
실험 동물의 2. 준비
이론적 근거 및 개요 : 일반 문화와 파리의 하우징은 데이터의 변동성을 줄일 수 있습니다. 이는 파리가 경험 한 스트레스의 표준화 및 최소화를 통해 달성된다. 그 이유를 들어, 마취 (CO 2 또는 대안) 두리를 사용하지 않습니다NG 프로토콜의 다음 단계 중 하나. 또한, 파리는 학습과 기억 실험 17 등 다른 행동 분석을위한 표준으로 변동성을 최소화하기 위해 실험과 시점에 걸쳐 연령을해야한다.
다른 빛 : 어두운 에탄올에 대한 행동 반응주기 시계의 기능을 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 낮의 리듬이 있는지 확인하기 위해, 실험은 특정 Zeitgeber 타임즈 (ZT)에서의 성능을 측정하기 위해 정의 된 LD 사이클 하에서 수행 될 수있다. ZT 12 시간 조명이 12시 12분 시간의 LD 사이클의 전원이 꺼져있는 동안 ZT 0, 새벽을 나타내며 LD 사이클에서의 빛의 시간으로 정의된다. 일정 조건 하에서, 시간주기의 시간 (CT)는 환경 신호, 즉 자유 실행 시간의 부재하에 동물에 대한 시간을 측정하고, 이전의 LD 인입 사이클에 관한 것이다. 야생형 초파리에서 CT는 처음 몇 일에 대해 이전 ZT을 반영일정한 프리 런주기 기간 등의 조건과 리듬에들 ~ 24 시간이다. 어두운주기를 한 후 이전의 실험에 지속적으로 어두운 (DD)로 전송 :주기 변조를 측정하고 행동에 급성 조명 효과를 제거하기 위해, 파리는 빛에 동반된다. 주기 실험은 특정 시간주기 시간 (CT)에서 성능을 측정하는 DD의 두 번째 날에 수행됩니다.
초파리에서 연속 빛 (LL) 조건은 핵심주기 유전자와 불규칙한 운동 활성 18-21과 부정맥 단기 기억 (17)에 의해 입증되는 것과 같이 행동주기 리듬의 혼란의 댐핑 또는 폐지 분자 진동과주기 장애의 원인. 프로토콜은 시간주기의 연구에 대해 최적화되어 있고, 다른 실험을 위해 단순화 될 수있다. 튜브 12 인치 사용하는 작은 빨간 불빛, 모든주기 실험은 희미한 붉은 빛 (주위의 오버 헤드 붉은 빛 <벤치 위에 1 룩스를 사용하여 실시하고 있습니다~ 1 룩스의 빛).
3. 행동 관찰
이론적 근거 및 개요는 다음 알코올 관리 프로토콜은 희미한 붉은 빛 조건 하에서 관찰에 최적화되어 있습니다. 두 가지 행동을 측정 LORR 및 진정 작용 플라이 만취의 두 가지 점을 나타냅니다. LORR는 손실 O를 통합 만취의 늦은 지점을 나타냅니다F 모터 및 자세 제어, 중독의 진정 대책 반면 늦게 종점. 유전자형 또는주기 변조는 다르게이 두 조치에 영향을 미칠 수 있습니다; 따라서 하나는 모두를 검사 할 수 있습니다. 즉, 플라이가 바이알에로드되어, LORR 또는 진정을 표시 파리의 개수가 주류 기상 노광시 5 분마다, 그리고 실험의 끝에 카운트 파리의 총 수를 획득한다.
또한이 절차는 또한 다른 행동 끝점을 나타내는 파리의 진정 작용을 측정하기 위해 사용될 수있다. 진정 파리가 바로 반사를 잃은 반면, 진정 작용이 큰 알코올 노출이 필요합니다. 행동으로, 진정 작용은 파리가 유리 병에 AA 회사 탭 다음 유리 병에 움직 남아있는 명백한 모터 활동의 완전한 부족에 의해 특징 지어 질 수있다. 진정 작용의 경우, 움직임이 더 다리가 유리 병의 회사 탭의 다음 배달을 흔들며 없습니다로 남아 파리의 수를 계산합니다. 또한, 유리 병은 개별 파리는 여전히 잡는 반사를 유지할지 여부를 결정하기 위해 좌우로 압연 할 수 있습니다.
4. 데이터 분석
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마커로 50 % LORR를 사용하여 알코올 감도의주기 변조.
하루 동안 주류 감도주기 변조를 보여주는 대표적인 예는도 2에 제시된다. LORR는 캔톤-S의 DD의 2 차 하루 동안 여섯 시점에서 측정 한 50 % LORR은 각 시점에 대해 결정 하였다. (: F 5,45 = 7.39, P <0.001, N = 6 ~ 10 시간마다 포인트 ANOVA) 분석은 하루 중 상당한 시간을 효과를 보여 주었다. 피셔의 LSD 테스트 CT 21 대 CT13, CT17 대 CT9 및 CT9 대 CT 21, CT9 대 CT17, CT5 대 CT13, CT5 대 CT5, CT5 대 CT1 사이에 유의 한 차이를 보였다.이 결과는 일치 우리의 이전에 발행 된 결과를 1.
야생 형 및 돌연변이 체의 차이점.
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알코올 남용과 사회에 대한 알코올 중독의 비용은 모두 29 인간과 경제적 비용의 측면에서 엄청난 (30, 31). 초파리 모델로 신속하게 개인의 많은 수의 행동 반응을 조사하는 빠르고 다양한 시스템을 제공하고 같은 광범위 알코올 5,7,32-34 및주기 연구 35-37에 모두 사용하고있다.
여기, 우리는주기 조건에서 성인 파리에 알코올 증기의 제어 관리를위한 간단한 프로토콜을 설명했다.
표준화 된 조건에서 재배 파리는 자신의 복원력 반사를 잃은 파리의 수를 5 분마다 득점하는 동안 1 시간 동안 알코올 증기에 노출되어 있습니다. 여기에 설명 된 프로토콜로 인해 일정 조건에서 유입 및 주택에 대한 추가 요구 사항의주기 실험에 최적화되어 있습니다. 여러 단계를 간소화 할 수 있습니다이러한 적어도 하루 또는 어두운 붉은 빛의 조건 하에서...
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저자는 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.
이 연구를위한 자금 조달은 플로리다 주립 대학 의과 대학 및 FSU의 생물 과학부의 지원에서 신경 과학 상에 프로그램에 의해 제공되었다. 추가 자금은 보조금의 에이드 알코올 음료 제조 업체의 연구 기금에 의해 제공되었다.
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