Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Het verkrijgen van exemplaren met vertraagd, versneld en Reversed Aging in de Honey Bee Model

10.7K weergaven

DOI:

10.3791/50550

29 augustus 2013

In dit artikel

Samenvatting

In honingbij werknemers, ouder worden, hangt af van sociaal gedrag in plaats van op chronologische leeftijd. Hier laten we zien hoe de werknemer-typen met zeer verschillende veroudering patronen kan worden verkregen en voor cellulaire veroudering geanalyseerd.

Samenvatting

Maatschappijen van zeer sociale dieren zijn voorzien van grote levensduur verschillen tussen nauw verwante individuen. Onder sociale insecten, de honingbij is de beste gevestigde model te bestuderen hoe de plasticiteit in levensduur en veroudering wordt verklaard door sociale factoren.

De werknemer kaste van honingbijen bevat verpleegster bijen, die het broed neigen, en forager bijen, die nectar en stuifmeel te verzamelen. Vorige werk heeft aangetoond dat hersenfuncties en vliegprestaties senesce sneller in verzamelaars dan bij verpleegkundigen. Toch kan hersenfuncties terugkrijgen, wanneer verzamelaars terugkeren naar verpleegkundige taken. Dergelijke patronen van versnelde en omgekeerd functionele veroudering zijn gekoppeld aan de veranderde stofwisseling resource niveaus, tot veranderingen in eiwitten overvloed en het immuunsysteem. Vitellogenine, een dooier eiwit met aangepaste functies hormonale controle en cellulaire afweer, kan dienen als een belangrijk regulerend element in een netwerk dat de verschillende veroudering dynamiek werknemers regelt.

Hier beschrijven we hoe de opkomst van verpleegkundigen en verzamelaars kunnen worden gecontroleerd en gemanipuleerd, met inbegrip van de omkering van meestal kortstondige verzamelaars in een langer leven verpleegkundigen. Onze vertegenwoordiger resultaten laten zien hoe individuen met gelijkaardige chronologische leeftijd differentiëren naar verzamelaars en verpleegkundige bijen onder experimentele omstandigheden. We illustreren hoe gedrags omkering van verzamelaars terug naar verpleegkundigen kunnen worden gevalideerd. Ten slotte tonen we hoe verschillende cellulaire senescentie kan worden beoordeeld door het meten van de accumulatie van lipofuscine, een universele biomerker voor veroudering.

Voor het bestuderen van mechanismen die sociale invloeden kunnen koppelen en veroudering plasticiteit, dit protocol voorziet een gestandaardiseerde tool set om relevante monstermateriaal te verwerven, en vergelijkbaarheid van de gegevens te verbeteren tussen toekomstige studies.

Inleiding

Het complex kolonie structuren van zeer sociale dieren worden onderhouden door de interactie van een reproductieve kaste, en een helper kaste van typisch niet-reproducerende werknemers met verschillende sociale taak gedrag. In de verschillende arbeiders, specifieke fysiologische aanpassingen laten onderscheiden sib zorg gedrag, en zijn ook gekoppeld aan extreme levensduur verschillen. Honingbijen en mol ratten vertegenwoordigen de best ontwikkelde diermodellen om te bestuderen hoe socialiteit is gekoppeld aan patronen van versnelde, verwaarloosbaar of omgekeerd veroudering 1-3.

In bijenkolonies, is een single-eierleggende konin....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Ontkoppeling Senescentie van chronologische leeftijd

Dit hoofdstuk beschrijft de opzet van dubbele cohort kolonies, die bestaan ​​uit een cohort van geïdentificeerde individuen die dezelfde chronologische leeftijd ("single leeftijdscohort") en een cohort van nest bijen te delen. Zelfde leeftijd van individuen van de ene leeftijdsgroep zal uiteindelijk scheiden in aparte werknemer-types met verschillende veroudering dynamiek - dit zijn verpleegster bijen met vertraagde en forager bijen met versnelde functionele achteruitgang. Alle procedures zijn beschreven voor een experimentele kolonie. We raden echter voeren experimenten minstens twee ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Protocol deel 1 en deel 2 detail hoe testgroepen kan worden verkregen om de kenmerken van versnelde bestuderen, vertraagd en teruggedraaid veroudering in kolonies met een enkele leeftijdsgroep. Voor het bewaken van werknemer-soort differentiatie dat de normale ontogenie onderzochten we forager tellingen ("ingang telt") voor 6 kolonies (figuur 1, vergelijk hoofdstuk 1) begeleidt. De grafieken laten zien dat aanzienlijke verandering van verpleegster om de hakselaar staat wordt meestal niet waarg.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

We nemen hier eerder beschreven benaderingen 8,16,17,19,20, en integreren in een enkele workflow die zal vergemakkelijken studeren flexibel veroudering in honingbijen. Ons doel is om wetenschappers die beginner zijn voorzien om dit gebied met een gestandaardiseerd instrument ingesteld om relevante steekproef materiaal te verkrijgen, en om experimentele reproduceerbaarheid tussen de verschillende onderzoeksteams te verbeteren. Terwijl onze procedures worden vereenvoudigd en geen speciale apparatuur vereisen zo.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

We hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Wij danken Osman Kaftanoglu voor nuttig advies en bijstand tijdens het filmen. Wij willen de anonieme reviewers bedanken voor inzichtelijke opmerkingen. Dit werk werd ondersteund door de Noorse Raad voor Onderzoek (verleent 180.504, 191.699 en 213.976), Marie Curie/FP7 (project ref. 238.665), het National Institute on Aging (NIA subsidie ​​P01 AG22500), en de Pew Charitable Trusts.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
ApifondaSüdzucker AG, Mannheim/Ochsenfurt, Duitsland
paraformaldehydeSigma-Aldrich158127
fosfaatgebufferde zoutoplossingSigma-AldrichP4417
GlycerolMerck1.04094.1000

Referenties

  1. Munch, D., Amdam, G. V. The curious case of aging plasticity in honey bees. FEBS Lett. 584, 2496-2503 (2010).
  2. Buffenstein, R. Negligible senescence in the longest living rodent, the naked mole-rat: insights from a successfully aging species.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Veroudering bij honingbijenverzorgersbijenveldbijengedragsomkeringlipofuscine accumulatieopzet van de kolonieincubatie van broedratenmarkeringstechniek voor bijenmonitoring van foerageeractiviteitbeoordeling van cellulaire senescentie