Hier presenteren we een protocol om te bepalen van de gewenste omgevingstemperatuur van Drosophila larven met behulp van een continu thermisch verloop.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Hier presenteren we een protocol om te bepalen van de gewenste omgevingstemperatuur van Drosophila larven met behulp van een continu thermisch verloop.
Veel dieren, met inbegrip van de fruitvlieg, Drosophila melanogaster, zijn geschikt voor discriminerende minieme verschillen in omgevingstemperatuur, die hen toelaat om te zoeken naar hun voorkeur thermische landschap. Om de voorkeuren van de temperatuur van larven via een gedefinieerd bereik van de lineaire gedefinieerd, ontwikkelden we een bepaling met behulp van een temperatuurgradiënt. Om vast te stellen een single-directionele verloop, zijn twee aluminium blokken verbonden met onafhankelijke waterbaden, elk waarvan de temperatuur van de afzonderlijke blokken regelt. De twee blokken Stel de boven- en ondergrenzen van het verloop. De temperatuurgradiënt is opgericht door het plaatsen van een agarose-coated aluminiumplaat over de twee water-gecontroleerde blokken, zodat de plaat de afstand tussen hen overspant. De uiteinden van de aluminiumplaat die is ingesteld op de bovenkant van de water-blokken definieert de minimale en maximale temperaturen en de regio's tussen de twee blokken vormen een lineair verloop van de temperatuur. De kleurovergang bepaling kan worden toegepast op de larven van verschillende leeftijden en kan worden gebruikt voor het identificeren van mutanten die vertonen fenotypen, zoals die met mutaties die genen coderend voor TRP channels en opsins, die nodig voor de discriminatie van de temperatuur zijn.
Thermotaxis is werkzaam bij mobiele dieren te selecteren van een omgeving met de meest gunstige voorwaarden1,2,3. Als het klimaat is extreem warm of koud, dit probleem is van vitaal belang voor het voortbestaan. Daarnaast veel dieren zijn gevoelig voor zeer kleine verschillen in temperatuur in het comfortabele bereik en omgeving met een ideale temperatuur uitzoeken. Dit is van bijzonder belang voor poikilothermic organismen zoals fruitvliegjes, die equilibreer hun lichaamstemperatuur met het milieu. Testen om te controleren van larvale thermotaxis hebben bijgedragen in de identificatie en verduidelijking van de rol van moleculaire sensoren zoals Drosophila voorbijgaande Receptor potentiële (TRP) kanalen4,5,6, rhodopsins7,8, en ionotropic receptor receptoren (IRs)9, die deze dieren met temperatuur gevoeligheden begiftigen over verschillende temperatuurbereiken.
Een tweeweg multiple-choice test biedt een aanpak om te bestuderen van thermische voorkeuren in larven6,7. De bepaling brengt met zich mee tot de oprichting van twee verschillende temperatuurzones en laat de dieren om te selecteren van de ene kant boven de andere. De resultaten van twee richtingen keuze tests kunnen robuust, vooral als de temperatuurverschillen tussen de twee opties groot zijn. Bovendien, aangezien elke bepaling classificatie van slechts twee groepen impliceert, kan de gegevens worden uitgedrukt als een eenvoudige voorkeur-index. Het gemak en de eenvoud van twee richtingen keuze tests zijn ook vatbaar voor genetische schermen. Een belangrijk minpunt is echter dat veel experimenten nodig om de gewenste temperatuur van de wild-type of mutant dieren zijn.
Een kleurovergang assay biedt de mogelijkheid om de gewenste temperatuur in een enkele assay-8. Bovendien, in tegenstelling tot de twee richtingen multiple-choice test, het maakt het mogelijk de evaluatie van de verdeling van een groep dieren, wanneer geconfronteerd met een doorlopend bereik van temperaturen. Een kleurovergang assay gebruikt een petrischaal en enkele dieren en is geschikt voor het karakteriseren van de gedetailleerde gedrag van individuele dieren10. Echter, aangezien petrischaaltjes ronde zijn, de grootte van de temperatuurzones variëren en geleidelijk kleiner zijn afhankelijk van de afstand van het centrum. Dus, deze setup is niet ideaal voor het toezicht op de selecties van de temperatuur van de populaties van dieren.
Een continu thermisch kleurovergang apparaat dat is geschikt voor het beoordelen van de voorkeuren van de temperatuur van groepen van larven maakt gebruik van een rechthoekige arena en hier wordt beschreven. Het apparaat is eenvoudig te construeren en te assembleren. Bovendien, het verloop is lineair, en is flexibel, aangezien het kan worden gebruikt om te beoordelen van thermotaxis over grote temperatuur variëren van 10 ° C tot 42 ° C. De bepaling is snel en eenvoudig uit te voeren en reproduceerbare gegevens levert. Naast de rapportage van de favoriete temperatuur van larven, blijkt het de voorkeuren van de bevolking van dieren over een gehele lineaire bereik in een enkele experiment. Als gevolg van deze voordelen is het een uitstekende keuze voor de identificatie van genen die nodig zijn voor thermotaxis.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. apparatuur fabricage en montage apparaat voor kleurovergang Assays
2. de larvale synchronisatie
3. temperatuurverloop tijdens Setup
4. larvale collectie en wassen
5. assay en berekening
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Om vast te stellen een 18 ° C - 28 ° C single-directionele kleurovergangen, we stellen de temperaturen van twee waterbaden op 16,8 ° C en 31 ° C. Door het meten van de temperatuur op 26 posities binnen de bovenste en onderste gedeelten van alle 6 zones, de randen tussen de zones, en aan de extreme uiteinden van het agarose gel oppervlak (figuur 2C, 2E) verkrijgen we de temperaturen op 13 punten. De verdeling van de temperatuur langs het verlo...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Om het welslagen van dit protocol, is het belangrijk maatregelen te nemen voor het verkrijgen van voldoende aantal larven uit te voeren van de experimenten. Deze omvatten vooraf voeden de vliegen in gist plakken-bevattende flesjes voor 2-3 d te verbeteren met het leggen van eieren. De flesjes moeten worden geplaatst in een lade met flesjes water en ingesloten in een doorzichtige plastic zak, die houdt het vocht van het levensmiddel en bevordert effectief voeden door de larven terwijl blootstelling aan normale licht-donke...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
C.M. wordt ondersteund door de financiering van de NEI (EY008117, EY010852), NIDCD (DC007864, DC016278) en de NIAID (1DP1AI124453).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Gradient assay apparaat | |||
| PolyScience 9106, Gekoelde/verwarmde 6L Circulerende Bad | Thomas Scientific | 9106 | Dit model is niet meer leverbaar. Bijgewerkte vervangende modellen zijn: 1186R00 en 1197U04 voor 120 V, 60 Hz, of 1184L08 en 1197U04 voor 240 V, 50 Hz. |
| Aluminium assay plaat (voor eenrichtingsgradiënt) | Buitenafmetingen: 14 x 10,1 x 0,9 cm, binnenafmetingen: 12,9 x 8,7 x 0,8 cm, zwart geanodiseerd. | ||
| Aluminium plaat (voor tweedirichtingsgradiënt) | 25 x 22 x 0,2 cm, zwart geanodiseerd. | ||
| Aluminium blok | Buitenafmetingen: 25,5 x 5 x 1,4 cm, parameters van de binnenkanalen zijn weergegeven in figuur 1D. | ||
| Connector voor aluminium blokken en slangen | McMaster-Carr | 91355K82 | |
| Tygon Sanitair Silicone Slang | Tygon | 57296 | 1/4" ID x 3/8" OD x 1/16" wand |
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
| Items en reagentia voor assay | |||
| Pistool | USA Scientific | 17361 | Pistool voor 1,5 mL microcentrifugebuizen |
| Thermometer | Fluke | 51II | |
| Thermokoppel | Fluke | K type | |
| Universele microplate deksel | Corning | 6980A77 | |
| 35 mm schotel | Corning | 9380D40 | |
| Labeling tape (voor tweedirichtingsgradiënt) | Fisher Scientific | 15-951 | Fisherbrand labeling tape 2 in x 14 yds |
| Agarose | Invitrogen | 16500500 | Bereid 1% oplossing |
| Sucrose | Sigma | S0389-5KG | Bereid 18% oplossing vlak voor het starten van de assay |
| Verfkwast | Fisher Scientific | 11860 | |
| 50 mL centrifugebuizen | Denville | C1062-P | |
| Scoopula | Fisher Scientific | 14-357Q | |
| 500 mL ronde fles met brede mond | Pyrex | 1395-500 | |
| Celstrainer (300 mm poriën) | PluriSelect | 43-50300 | Optioneel item voor het wassen van larven |
| Karton doos (buisjesbak) | Genesee Scientific | FS32-124 | |
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
| Drosophila voedsel | |||
| Gedestilleerd water | 22.400 mL | ||
| Maïsmeel, geel (extra fijn maas, gekruld) 20 kg | LabScientific Inc. | NC0535320 | 1.609 g |
| Brewersgist 100 lbs | MP Biomedicals | ICN90331280 | 379 g |
| NutriSoy® Sojameel (10 kg/eenheid) | Genesee Scientific | 62-115 | 221 g |
| Drosophila Agar, Type II (5 kg) | Genesee Scientific | 66-103 | 190 g |
| Karo light maïsstroop | Karo | 1.700 mL | |
| Methyl 4-hydroxybenzoaat (opgehangen in 200 proof ethanol) | Sigma Aldrich | H5501-5KG | 72 g/240 mL |
| Propionzuur puriss. p.a., >99,5% (GC) | Sigma Aldrich | 81910-1 L | 108 mL |
| Fosforzuur ACS reagens, ≥85 wt. % in H2O | Sigma Aldrich | 438081-500 mL | 8,5 mL |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen