Name: Het verkrijgen van exemplaren met vertraagd, versneld en Reversed Aging in de Honey Bee Model (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-08-29T16:10:00.000+00:00
Duration: 10 min 58 s
Description: Leer hoe vertraagde, versnelde en omgekeerde veroudering wordt bestudeerd bij honingbijen door sociale taken te manipuleren. Deze methode onthult hoe gedrag cellulaire senescentie beïnvloedt.

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

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.

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 (&quot;single leeftijdscohort&quot;) 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 kolonie replicaties zodat kolonie effecten kunnen worden gecontroleerd (twee repliceren ontwerp). <ol><li> Het voorbereiden bijenkorf dozen voor de dubbele cohort kolonies: Bereid een regelmatige bijenkorf doos die twee voedsel kammen ontvangt met honing, een ander levensmiddel kam met stuifmeel, en twee lege kammen. Zorg ervoor dat u een gekoppeld koningin evenals een donor kolonie te vinden met meer dan 3.000nest bijen. Beide zullen later worden ingevoerd (1.3). </li><li> Het verkrijgen en markeren individuen met gelijkaardige chronologische leeftijd: Verzamel kammen met verzegelde broed dat is ongeveer te voorschijn te komen. Voor een herhaling verwachten kammen verzamelen met een totaal van 3.000-5.000 bedekte broed. Voor elke repliceren gebruik maken van een evenwichtige hoeveelheid broed uit ten minste drie verschillende bijenkorf bronnen om een ​​scheve verdeling van maternale genotypen (bijenkorf oorsprong) te vermijden. <ol><li> Plaats broed kammen in een incubator ingesteld op 34 ° C en 60-70% relatieve vochtigheid. Zorg ervoor dat kammen slaan zodanig dat opkomende broed niet kan ontsnappen. </li><li> Laat bijen ontstaan ​​voor twee dagen en markeer deze bijen met een kleine verf-tag op de thorax (bijv. Uni Posca, Mitsubishi Pencil Co Ltd). De verfmerkteken zal het identificeren van de bijen van de enkele leeftijdsgroep (dag van opkomst), en om ze te onderscheiden van andere repliceren kolonies. </li></ol></li><li> Het opzetten van een dubbele cohort kolonie, die de cohort van i omvatdentified, enkel leeftijd bijen: Op de dag dat jonge bijen zijn gemarkeerd, verzamelen over 2500-3000 nest bijen van een donor kolonie (vergelijk paragraaf 1 in discussie.), en voeg deze ongemarkeerde bijen naar de korf doos die werd opgesteld vóór (zie stap 1.1). Zal de laatste mensen de ongeïdentificeerde nest bijen cohort vormen. <ol><li> Voeg de koningin, die in eerste instantie zal worden beperkt tot een koningin kooi (los verkrijgbaar). Verzegeling van de kooi met eetbare snoep (bijv. Apifonda, Südzucker AG, Mannheim / Ochsenfurt, Duitsland) te maken werkbijen langzaam de koningin los. </li><li> Voeg de nieuw opgedoken en gemarkeerd bijen, die de ene leeftijdsgroep zullen vormen. Deze bijen zijn de enige gemerkte individuen, en zijn de focusgroep voor alle volgende stappen. </li></ol></li><li> Monitoring foerageren begin en markering verzamelaars: Om ontstaan ​​en de dynamiek van de verpleegkundige-forager overgang in de interne leeftijdsgroep beoordelen, toezien op de demografische ontwikkeling van de foerageer-activiteit eheel andere dag voor elke kolonie. Beginnen te tellen vijf dagen na de kolonies werden opgericht (figuur 1). <ol><li> Tel het totale aantal bijen terugkeren uit foerageertochten (ingang tellingen) binnen 3 x 20 periodes min observatie op vaste tijden. Zorg ervoor dat u niet bijen tellen tijdens periodes van oriëntatie vluchten (zie Discussie). </li><li> Wanneer ingang tellingen geven aanzienlijke foerageergebied activiteit moet beginnen (&gt; 100 entree tellingen / dag), beginnen markering verzamelaars. Om dit te doen, verzamelaars van de enige leeftijdsgroep (enkel gemarkeerd personen) krijgen een tweede verfmerkteken bij terugkomst van hun eerste foerageergebied vluchten. Dit verfmerkteken zal de dag van foerageren begin specificeren, en zal toelaten om later identificeren van de foerageer-leeftijd voor elke verzamelaar. </li><li> Herhaal dagelijks markeringen totdat een voldoende aantal bijen is gemarkeerd. Voor het schatten van een voldoende aantal gemarkeerde voedermachines, verwachten een geautomatiseerd percentage van niet meer dan 5-10% na deze bijen waren ouder, meestal na 14 dagenfoerageren. </li></ol></li><li> Sampling: Aangezien alle aanvankelijk gemarkeerd bijen hebben een vergelijkbare chronologische leeftijd, kan leeftijd gematchte groepen van verpleegkundigen en oude verzamelaars gelijktijdig worden verzameld, wanneer verzamelaars hebben foraged voor ≥ 14 dagen. <ol><li> Enkele duidelijke verpleegster bijen worden verzameld binnen de korf, en worden geïdentificeerd door verplegend gedrag (voeding en reiniging van larven met hoofd naar beneden in de open broed zetten). </li><li> Dubbele gemarkeerd verzamelaars worden verzameld binnen de korf voor dagelijkse foerageer activiteit begint. </li><li> Verzamelen bijen in kooien (buizen, dozen) dat er voldoende ventilatie en houd donker tot verdere verwerking. Als alternatief voor transcriptomische, epigenetische of proteomics studies, direct snap bevriezen bijen in vloeibare stikstof. Verzamel evenwichtige aantallen individuen van alle testgroepen en repliceren kolonies. </li></ol></li></ol> 2. Omkering van de werkenden met Rapid om Werknemers met Vertraagde Aging door het veranderen van de Hive&#39;s Demografie &lt;/ P&gt; Deze paragraaf beschrijft hoe de omkering van werknemers met versnelde veroudering (verzamelaars) werknemers met vertraagde veroudering (verpleegkundige bijen) wordt uitgevoerd. Dergelijke gedrags omkering wordt veroorzaakt, wanneer verzamelaars ervaren een gebrek aan verpleegkundige bijen, die normaal bezighouden met broed zorg. De terugkeer procedure zal scheiden een enkele kolonie repliceren in twee bijenkasten: een bijenkorf met de verpleegkundige bee fractie (&quot;nurse-afgeleide&quot;), en een andere met de hakselaar fractie (&quot;jager-verzamelaar-afgeleide&quot;). Na een succesvolle ommekeer, mogelijke symptomen van plastic en omgekeerde veroudering kan worden bestudeerd in de interne leeftijdsgroep met teruggekeerd werknemers, voortdurende voedermachines, voortdurende verpleegkundige bijen en nieuw aangeworven verzamelaars. Zoals eerder, geïdentificeerd bijen van de interne leeftijdsgroep, niet de cohort van niet-geïdentificeerde nest bijen, vormen de experimentele focusgroep. <ol><li> Bereiding: repliceren netelroos met verpleegkundigen (enkel gemarkeerd) en verzamelaars (dubbele gemarkeerd) ter beschikking worden gesteld, zoals beschreven in de vorige paragraaf. Zorg ervoor dat niet beginnen omkering minder dan 500 gemarkeerd voedermachines per herhaling kolonie voldoende ontsluiting na de terugkeer is voltooid. <ol><li> Voor een veilige identificatie van testgroepen na omkering is het cruciaal dat de gehele forager bevolking in de originele korf is gemarkeerd voordat terugkeer. De volgende procedure wordt beschreven voor een herhaling. </li><li> De dag voor terugkeer, bereiden een extra bijenkorf doos voor de hakselaar afgeleide korf (zie stap 1.1). Zoek twee koninginnen en twee broed kammen van donor bijenkasten. Vóór de overdracht naar de experimentele kolonies borstel weg alle volwassen bijen uit deze kammen. Een gekooide koningin (zie stap 1.3) en een brood kam zal koningin en broed kammen vervangen in de originele bijenkorf doos. De andere set van koningin en broed kam zal gebruikt worden de volgende dag voor de nieuwe bijenkorf doos. Vergelijkbare toewijzing van nieuwe broed kammen en buitenaardse koninginnen voor zowel de oorspronkelijke als de nieuwe korf wordt geadviseerd om ervoor te zorgen dat gescheiden verzamelaars en verpleegkundiges zal eveneens ervaring veranderd hive cues (&quot;hive ruiken&quot;). </li></ol></li><li> Reversion: In de ochtend, net voor de terugkeer, voeg de gekooide koningin en het broed kam om de nieuwe doos die de hakselaar afgeleide fractie zal ontvangen. Wacht tot de piek foerageertijd begint. Verplaats dan de oorspronkelijke kolonie met gemarkeerde verzamelaars en verpleegkundige bijen ten minste 100 meter van de oorspronkelijke locatie. <ol><li> Op de oorspronkelijke locatie, het opzetten van de nieuwe doos voor de hakselaar afgeleide korf met broed en slechts koningin. </li><li> Foragers zal de ontwrichte originele bijenkorf doos verlaten, en ga terug naar de oorspronkelijke locatie. Laat verzamelaars om terug te keren naar de oorspronkelijke locatie voor 2 uur om te komen naast de scheiding van de hakselaar bevolking uit nest bijen te voltooien. </li><li> Dan, om scheiding te beëindigen, sluit de originele, nu &#39;nurse-afgeleide &quot;bijenkorf, en over te dragen ten minste 3 km afstand van een bijenstal. </li></ol></li><li> Hive onderhoud en monitoring voor een succesvolle maatschappelijke opdrachtomkering: Controleer de experimentele korven regelmatig voor een gezonde, geopend kroost. <ol><li> Tijdens de eerste dagen na kolonie manipulatie vervangen onbeheerd en dode broed om potentiële ziekteverwekker reduceren. </li><li> Om succesvol omkering valideren binnen de-forager afgeleide bijenkorf, foto&#39;s raten die broed duren voordat de invoering van deze, en opnieuw toen kammen worden vervangen of wanneer de terugkeer experiment voltooid is (figuur 2). Gebieden met eerder afgetopte broed en met open, live-broedsel zijn betrouwbare markers van de verpleegkundige activiteit in-forager afgeleide kolonies. </li></ol></li><li> Sampling: Fysiologische effecten die sociale omkering begeleiden kan worden gedetecteerd 3-8 dagen na verzamelaars en verpleegkundigen werden gescheiden. <ol><li> Wij adviseren bemonstering alle testgroepen, dwz teruggekeerd werknemers en voortgezette verzamelaars (-forager afgeleid bijenkorf), alsmede de aanhoudende verpleegkundigen en nieuw aangeworven verzamelaars (-verpleegkundige afgeleid bijenkorf) 8 dagen na omkering wordt gestart. </li><li> Collect monsters zoals beschreven in stap 1.5. </li></ol></li></ol> 3. Het analyseren Worker-soort Specifieke Cellular Senescentie Patterns door Kwantificering van Lipofuscine Lipofuscine is een universele biomarker van cellulaire veroudering. Als een intrinsieke accumulatie product kunnen specifieke autofluorescentie lipofuscine&#39;s (emissie max = 530-650 nm) worden gebruikt voor de detectie 18. <ol><li> Dissectie en fixatie: Chill bijen op ijs tot onbeweeglijk, te verwijderen en ontleden de gewenste weefselmonster. <ol><li> Breng in fixatief (4% paraformaldehyde in fosfaat gebufferde zoutoplossing, PBS, pH 7,2) gedurende een nacht incubatie bij 4 ° C. </li><li> Was monsters 3 keer in PBS. </li></ol></li><li> Tissue verwerking en montage: Snijd weefselmonsters in secties met niet meer dan 40 urn dik, bijvoorbeeld door een trillend mes microtoom, bijv. VT 1000S Leica (Leica Biosystems, Nussloch, Duitsland). <ol><li&gt; Voor clearing, incubeer coupes overnacht in 30% glycerol (PBS), en nog eens 2 uur in 50% glycerol (PBS). </li><li> Monteer hoofdstukken over microscopische dia&#39;s in 50% glycerol (PBS). Voor de lange termijn opslag seal dekglaasjes met nagellak. </li></ol></li><li> Beeldacquisitie: Om lipofuscin detecteren, raden we het gebruik van een laser scanning confocale microscoop die laser-lijnen biedt met λ = 514, 561nm of soortgelijke voor excitatie, en met de detector bandbreedte ingesteld op 570-650 nm. <ol><li> Voor een betere identificatie van lipofuscin, voorzien van een tweede kanaal, en doe een gelijktijdige scan bij kortere golflengte spectra (excitatie = 405 nm; emissie = 410-450 nm). De langere golflengte kanaal openbaren beide korrelig lipofuscine, maar ook niet-specifieke &quot;achtergrond&quot; door autofluorescente trachea en andere niet-granulaire structuren. De tweede, kortere golflengte kanaal zal alleen onthullen aspecifieke autofluorescence, maar niet lipofuscin. Zo kan lipofuscin identificatie te faciliteren<html> draaid door vergelijking van de signalen in beide kanalen, met slechts een van hen waaruit de korrels met lipofuscine specifieke fluorescentie. </li><li> Voor de overname van hoge-resolutie afbeeldingen een objectief met 40x vergroting of hoger, en bij voorkeur een numerieke opening van 1,25 of hoger. Afbeelding scannen stapels met afmetingen van ongeveer 100 x 100 x 10 micrometer 3. Ieder individu en weefselmonster moet worden vertegenwoordigd door meerdere image stacks. </li><li> Intra-individuele en inter-individuele variatie door technische variatie te verminderen, altijd laservermogen en gevoeligheid detector constant. </li><li> Om vertekening verminderen van dag tot dag technische variaties scannen gelijke aantallen monsters van alle testgroepen in elk van de meerdere sessies scannen. </li></ol></li><li> Beeldverwerking: Gebruik software pakketten met modules die het mogelijk maken voor geavanceerde verwerking van microscopisch beeld stacks, bijvoorbeeld ImageJ (US National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, Verenigde Staten,gej.nih.gov / ij / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; http://imagej.nih.gov/ij/). <ol><li> Genereer een 2D maximale projectie van elk van de 3D-afbeelding stacks. </li><li> Breng een Gauss filter met een geringe korrelgrootte om hoogfrequente ruis verminderen, en structuren behouden met afmetingen van lipofuscine granules. </li><li> Samenvoegen beide kleurkanalen om identificatie van lipofuscin (zie stap 3.2) te vergemakkelijken. </li></ol></li><li> Beeldanalyses: Zorg ervoor dat het onderwerp het uitvoeren van de kwantificering stappen blind voor groepsidentiteit testen zal zijn. <ol><li> Voor alle beelden, kies eerst een regio van belang (ROI) dat de relevante structuren omvat, en heeft dezelfde afmetingen als de ROI van andere beelden. </li><li> Selecteer vervolgens het gewenste aantal lipofuscin korrels dat elke ROI vertegenwoordigen. Bij het selecteren van lipofuscin korrels binnen een ROI, zal de toepassing van de volgende regels subjectieve vertekening te verminderen. <ol><li> Kies een consistente locatie voor het selecteren van de eerste granulaatle. Dit kan bijvoorbeeld de meest linkse rand van een ROI, en de korrel die het dichtst bij de rand altijd de eerste keuze zijn. </li><li> Een na de ander, zijn korrels gekozen die het dichtst bij de vorige selectie (buurman) zijn. </li><li> Bij de keuze van de buurman, alleen verplaatsen in een richting, bijvoorbeeld alleen recht zoeken bij de vorige selectie. Deze regel voorkomt dat de selectie wordt gedomineerd door incidentele clusters van dicht op elkaar gepakte korrels. </li><li> Bij selectie voltooid, beoordeelt de grootte van elk deeltje met een overzicht van lipofuscine en het meten van de respectieve granule gebied. Gebruik de juiste statistische tests te vergelijken individuen van de verschillende testgroepen. </li></ol></li></ol></li></ol>

<ol><li>Munch, D., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+curious+case+of+aging+plasticity+in+honey+bees%5BTitle%5D)+AND+%22FEBS+Lett%22%5BJournal%5D)">The curious case of aging plasticity in honey bees.</a> FEBS Lett. 584, 2496-2503 (2010).</li>
<li>Buffenstein, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negligible+senescence+in+the+longest+living+rodent%2C+the+naked+mole-rat%3A+insights+from+a+successfully+aging+species%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Physiol+B%22%5BJournal%5D)">Negligible senescence in the longest living rodent, the naked mole-rat: insights from a successfully aging species.</a> J Comp Physiol B. 178, 439-445 (2008).</li>
<li>Parker, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+are+social+insects+telling+us+about+aging%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Myrmecological+News%22%5BJournal%5D)">What are social insects telling us about aging?</a> Myrmecological News. 13, 103-110 (2010).</li>
<li>Seeley, T. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSeeley%2C+TD+%22The+Wisdom+of+the+Hive%22">The Wisdom of the Hive</a>. , Harvard University Press. (1995).</li>
<li>Amdam, G. V., Omholt, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+regulatory+anatomy+of+honeybee+lifespan%5BTitle%5D)+AND+%22J+Theor+Biol%22%5BJournal%5D)">The regulatory anatomy of honeybee lifespan.</a> J Theor Biol. 216, 209-228 (2002).</li>
<li>Amdam, G. V., Norberg, K., Hagen, A., Omholt, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+exploitation+of+vitellogenin%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Social exploitation of vitellogenin.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 1799-1802 (2003).</li>
<li>Guidugli, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vitellogenin+regulates+hormonal+dynamics+in+the+worker+caste+of+a+eusocial+insect%5BTitle%5D)+AND+%22FEBS+Lett%22%5BJournal%5D)">Vitellogenin regulates hormonal dynamics in the worker caste of a eusocial insect.</a> FEBS Lett. 579, 4961-4965 (2005).</li>
<li>Amdam, G. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+reversal+of+immunosenescence+in+honey+bee+workers%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Gerontol%22%5BJournal%5D)">Social reversal of immunosenescence in honey bee workers.</a> Exp Gerontol. 40, 939-947 (2005).</li>
<li>Seehuus, S. C., Norberg, K., Gimsa, U., Krekling, T., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproductive+protein+protects+functionally+sterile+honey+bee+workers+from+oxidative+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Reproductive protein protects functionally sterile honey bee workers from oxidative stress.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 962-967 (2006).</li>
<li>Scheiner, R., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+tactile+learning+is+related+to+social+role+in+honeybees%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Impaired tactile learning is related to social role in honeybees.</a> J Exp Biol. 212, 994-1002 (2009).</li>
<li>Behrends, A., Scheiner, R., Baker, N., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognitive+aging+is+linked+to+social+role+in+honey+bees+%28Apis+mellifera%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Gerontol%22%5BJournal%5D)">Cognitive aging is linked to social role in honey bees (Apis mellifera.</a> Exp Gerontol. 42, 1146-1153 (2007).</li>
<li>Münch, D., Baker, N., Kreibich, C. D., Braten, A. T., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+the+laboratory+and+during+free-flight%3A+old+honey+bees+reveal+learning+and+extinction+deficits+that+mirror+mammalian+functional+decline%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">In the laboratory and during free-flight: old honey bees reveal learning and extinction deficits that mirror mammalian functional decline.</a> PLoS One. 5, e13504(2010).</li>
<li>Vance, J. T., Williams, J. B., Elekonich, M. M., Roberts, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+age+and+behavioral+development+on+honey+bee+%28Apis+mellifera%29+flight+performance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">The effects of age and behavioral development on honey bee (Apis mellifera) flight performance.</a> J Exp Biol. 212, 2604-2611 (2009).</li>
<li>Dukas, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mortality+rates+of+honey+bees+in+the+wild%5BTitle%5D)+AND+%22Insect+Soc%22%5BJournal%5D)">Mortality rates of honey bees in the wild.</a> Insect Soc. 55, (2008).</li>
<li>Behrends, A., Scheiner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+at+old+age%3A+a+study+on+winter+bees%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Learning at old age: a study on winter bees.</a> Front Behav Neurosci. 4, 15(2010).</li>
<li>Huang, Z. -Y., Robinson, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Honeybee+colony+integration%3A+Worker-worker+interactions+mediate+hormonally+regulated+plasticity+in+division+of+labor%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Honeybee colony integration: Worker-worker interactions mediate hormonally regulated plasticity in division of labor.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 89, 11726-11729 (1992).</li>
<li>Huang, Z. Y., Robinson, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+honey+bee+division+of+labor+by+colony+age+demography%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Ecology+and+Sociobiology%22%5BJournal%5D)">Regulation of honey bee division of labor by colony age demography.</a> Behavioral Ecology and Sociobiology. 39, 147-158 (1996).</li>
<li>Double, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+comparative+biology+of+neuromelanin+and+lipofuscin+in+the+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">The comparative biology of neuromelanin and lipofuscin in the human brain.</a> Cell Mol Life Sci. 65, 1669-1682 (2008).</li>
<li>Fonseca, D. B., Brancato, C. L., Prior, A. E., Shelton, P. M., Sheehy, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Death+rates+reflect+accumulating+brain+damage+in+arthropods%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Biol+Sci%22%5BJournal%5D)">Death rates reflect accumulating brain damage in arthropods.</a> Proc Biol Sci. 272, 1941-1947 (2005).</li>
<li>Baker, N., Wolschin, F., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+learning+deficits+can+be+reversible+in+honeybees+Apis+mellifera%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Gerontol%22%5BJournal%5D)">Age-related learning deficits can be reversible in honeybees Apis mellifera.</a> Exp Gerontol. 47, 764-772 (2012).</li>
<li>Capaldi, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ontogeny+of+orientation+flight+in+the+honeybee+revealed+by+harmonic+radar%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ontogeny of orientation flight in the honeybee revealed by harmonic radar.</a> Nature. 403, 537-540 (2000).</li>
<li>Marco Antonio, D. S., Guidugli-Lazzarini, K. R., do Nascimento, A. M., Simoes, Z. L., Hartfelder, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNAi-mediated+silencing+of+vitellogenin+gene+function+turns+honeybee+%28Apis+mellifera%29+workers+into+extremely+precocious+foragers%5BTitle%5D)+AND+%22Naturwissenschaften%22%5BJournal%5D)">RNAi-mediated silencing of vitellogenin gene function turns honeybee (Apis mellifera) workers into extremely precocious foragers.</a> Naturwissenschaften. 95, 953-961 (2008).</li>
<li>Whitfield, C. W., Cziko, A. -M., Robinson, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+expression+profiles+in+the+brain+predict+behavior+in+individual+honey+bees%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Gene expression profiles in the brain predict behavior in individual honey bees.</a> Science. 302, 296-299 (2003).</li>
<li>Schmidt, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attraction+of+reproductive+honey+bee+swarms+to+artificial+nests+by+Nasonov+pheromone%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Attraction of reproductive honey bee swarms to artificial nests by Nasonov pheromone.</a> Journal of Chemical Ecology. 20, 1053-1056 (1994).</li>
<li>De Moraes, R., Bowen, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modes+of+cell+death+in+the+hypopharyngeal+gland+of+the+honey+bee+%28Apis+mellifera+L%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Biol+Internat%22%5BJournal%5D)">Modes of cell death in the hypopharyngeal gland of the honey bee (Apis mellifera L).</a> Cell Biol Internat. 24, 737-743 (2000).</li>
<li>Sheehy, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+flow-cytometric+method+for+quantification+of+neurolipofuscin+and+comparison+with+existing+histological+and+biochemical+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Gerontol+Geriatr%22%5BJournal%5D)">A flow-cytometric method for quantification of neurolipofuscin and comparison with existing histological and biochemical approaches.</a> Arch Gerontol Geriatr. 34, 233-248 (2002).</li>
<li>Hsieh, Y. S., Hsu, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Honeybee+trophocytes+and+fat+cells+as+target+cells+for+cellular+senescence+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Gerontol%22%5BJournal%5D)">Honeybee trophocytes and fat cells as target cells for cellular senescence studies.</a> Exp Gerontol. 46, 233-240 (2011).</li>
<li>Wolschin, F., Munch, D., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+proteomic+analyses+reveal+regional+brain+differences+during+honeybee+aging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Structural and proteomic analyses reveal regional brain differences during honeybee aging.</a> J Exp Biol. 212, 4027-4032 (2009).</li>
</ol>

We hebben niets te onthullen.

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...

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 koningin bijgestaan ​​door duizenden arbeiders die het broed, naar voedsel hebben de neiging, en zich in het bewaken, thermoregulatie of hygiënisch gedrag 4. Onder deze werknemers zijn de extreem korte duur voedermachines, verpleegster bijen met tussentijdse en winter (diutinus) bijen met de langste levensduur. Individuen echter niet permanent gebonden aan een bepaald worker-type, maar het beeld blijft flexibel gedrag ontogenie: zij van een sociaal gedrag naar de andere taak (&quot;temporele kasten&quot;). Callow bijen kan veranderen broeden neigt verpleegster bijen, die uiteindelijk kan veranderen buiten foerageren. Echter, onervaren nest bijen ook transformeren tot langstlevende winter bijen, en kortstondige verzamelaars kunnen zelfs terugkeren in het algemeen langer leven verpleegkundigen. Werknemers met extreme (winter bijen) en tussenproduct (verpleegkundige bijen) levensduur hebben goed ontwikkelde productie en opslag voedsel organen met overvloedige middelen - in tegenstelling tot kortstondige verzamelaars (beoordeeld in 1,5). Echter, dat de regulering van individuele levensduur gaat verder dan eenvoudige veranderingen in resource balans van een individu wordt gesuggereerd door het onderzoek op een dooier eiwit, dat diverse aangepaste functies heeft in de niet-reproducerende werknemer kaste, zoals gelei productie 6, hormonale controle 7, immuun 8 en anti-oxidant verdediging 9. Patronen van functional daling (veroudering) spiegel levensduur verschillen tussen werknemers, zoals vastgesteld voor olfactorische, en ook voor andere hersen-of motorische functies 10-13. Met name de aanzienlijke daling leerfunctie na twee weken voederen overeenkomt soortgelijke mortaliteit progressie voedermachines 14, in tegenstelling tot het gebrek aan detecteerbare daling (verwaarloosbaar senescentie) in langlevende winter bijen 15. Om de moleculaire vingerafdrukken van flexibele veroudering passen wij vastgesteld experimentele paradigma&#39;s die het mogelijk maken voor de bewaking van en het manipuleren van veroudering-soort overgangen 8,16,17 identificeren. Experiment 1 details van voorbeelden waarin de effecten van de chronologische leeftijd en de werknemers-type-specifieke sociaal gedrag op veroudering kan worden gescheiden verkrijgen. Experiment 2 beschrijft de omkering van verzamelaars met versnelde in verpleegster bijen met vertraagde veroudering dynamiek. Experiment 3 biedt een aanpak voor het sonderen van effecten van cellulaire veroudering door Anatomical kwantificering van een gevestigde biomarker voor cellulaire veroudering (lipofuscin) 18.

<table><tbody><tr><td>Apifonda</td><td>S&#252;dzucker AG, Mannheim/Ochsenfurt, Duitsland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>paraformaldehyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>158127</td><td></td></tr><tr><td>fosfaatgebufferde zoutoplossing</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4417</td><td></td></tr><tr><td>Glycerol</td><td>Merck</td><td>1.04094.1000</td><td></td></tr></tbody></table>

het verkrijgen van exemplaren met vertraagd, versneld en reversed aging in de honey bee model

Obtaining Specimens with Slowed, Accelerated and Reversed Aging in the Honey Bee Model

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.

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 (&quot;ingang telt&quot;) 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...

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.

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

Societies of highly social animals feature vast lifespan differences between closely related individuals. Among social insects, the honey bee is the best ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om honingbij-werkerstypen te verkrijgen waarin mechanismen van snelle veroudering zijn vertraagd en omgekeerd. Hierdoor kan veroudering worden bestudeerd. Dit wordt bereikt door senescentie eerst los te koppelen van de chronologische leeftijd, door kolonies samen te stellen die pasgeboren bijen van dezelfde leeftijd ontvangen.Deze bijen houden zich uiteindelijk bezig met verschillende sociale taken, namelijk het verzorgen van het broed of het verzamelen van voedsel, terwijl ze dezelfde chronologische leeftijd hebben. De verzorgers kunnen een vertraagde veroudering vertonen in vergelijking met de snellere veroudering van de verzamelaars. Vervolgens wordt een omkeer van de verouderingsdynamiek geïnduceerd, waarbij verzamelaars weer verzorgers worden.Eerst worden verzamelbijen gescheiden van verzorgers, waarna verzamelbijen die een tekort aan verzorgers ervaren, terugkeren naar verzorgingstaken. De resultaten worden verkregen door symptomen van cellulaire veroudering te vergelijken bij teruggekeerde werksters, reguliere verzamelbijen en verzorgers. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het vakgebied van verouder

obtaining-specimens-with-slowed-accelerated-reversed-aging-honey-bee

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

We laten zien hoe je een gedrags-farmacologie methode te implementeren in een appetitief olfactorische conditionering paradigma in de honingbijen (Apis mellifera) door systemische toediening van drugs. Deze methode maakt het mogelijk onderzoek naar de mechanismen die ten grondslag liggen aan leren en geheugen vorming in een eenvoudige en betrouwbare manier.

Behavioural Farmacologie in klassieke conditionering van de Proboscis Extension Response in Honingbijen ( Apis mellifera)

In dit protocol beschrijven we twee strategieën die tegelijkertijd in honingbijen te onderdrukken twee genen (dubbel gen knockdown). Dan presenteren we hoe de proboscis extensie respons (PER) test om het effect van de dubbele gen knockdown op honingbij smaak perceptie bestuderen gebruiken.

RNAi-gemedieerde Dubbele Gene Knockdown en Smaak Perception Meting in Honingbijen (<em&gt; Apis mellifera</em&gt;)

Het Proboscis Extension Response (PER) conditioneringsprotocol, ontwikkeld voor de honingbij (Apis mellifera), biedt een ecologisch relevante en gemakkelijk kwantificeerbare manier om verschillende mechanismen van leren bij veel insectensoorten te bestuderen.

Een Proboscis Extension Response Protocol voor het onderzoeken van Behavioral Plasticiteit in Insecten: Toepassing op Basic, Biomedische en Landbouwkundig Onderzoek

Hier beschrijven wij onze gedetailleerde protocol voor de voorbereiding van de single-cohort bijenvolken - een nuttig instrument voor het analyseren van de role-geassocieerde werknemer fysiologie. We beschrijven ook gedetailleerde protocollen voor de behandeling van werknemers met juveniele hormoon en ecdyson de betrokkenheid van deze hormonen in de regulatie van de werknemer gedrag en / of fysiologie te evalueren.

Voorbereiding van de Single-cohort Colonies and Hormoon Behandeling van werkbijen Analyseer Physiology geassocieerd met Rol en / of endocriene systeem

Hier presenteren we een methode om zowel een individuele honingbij als een bijenkolonie voedsel te geven dat besmet is met pesticiden. De procedure evalueert het effect van pesticiden op individuele honingbijen door in vivo voeding van een basislarvenvoeding en ook op de natuurlijke toestand van de bijenkolonie.

Het evalueren van het effect van Environmental Chemicals over Honey Bee ontwikkeling van het individu naar Colony Level

Fungicide sprays op tweezaadlobbige planten kunnen Solitaire bijen aan hoge concentraties van stuifmeel overgedragen fungicide residuen blootstellen. Met behulp van laboratorium gebaseerde experimenten waarbij in vitro-gefokte bijen larven, deze studie onderzoekt de interactieve effecten van de consumptie van fungicide-behandelde stuifmeel afkomstig van planten van de host en niet-host.

In Vitro Fokken van Solitaire bijen: een instrument voor de beoordeling van larvale risicofactoren

Hier gepresenteerd is een protocol om de CRISPR-Cas9 systeem te gebruiken voor het verminderen van de productie van een eiwit in de volwassen honingbij hersenen om antilichaam specificiteit te testen.

Anti-RDL en Anti-mGlutR1 Receptoren Antibody Testen in Honingbij Hersensecties met behulp van CRISPR-Cas9

Hier beschrijven we twee protocollen: ten eerste om grote hoeveelheden niet-omhulde virusdeeltjes van honingbijen te vermeerderen, te extraheren, te zuiveren en te kwantificeren, inclusief een methode voor het verwijderen van honingbijpoppen en ten tweede om de effecten van virale infectie te testen met behulp van een zeer herhaalbare kooibioassay met hoge doorvoer.

Bereiding van virusverrijkt entmateriaal voor orale infectie van honingbijen (Apis mellifera)

Dit protocol is ontwikkeld om het begrip te vergroten van hoe agrochemicaliën de reproductie van honingbijen(Apis mellifera)beïnvloeden door methoden vast te stellen om honingbijenkoninginnen en hun werkverzorgers bloot te stellen aan agrochemicaliën in een gecontroleerde, laboratoriumomgeving en zorgvuldig hun relevante reacties te volgen.

Beoordeling van agrochemisch risico voor gepaarde honingbijenkoninginnen

Immunohistochemische methoden zijn nuttig in honingbijenonderzoek om het niveau van apoptose en necrose in de midgut- en hypofaryngeale klieren van volwassen bijen te detecteren en te beoordelen.

Histologie Basics en celdooddetectie in honingbijenweefsel

We demonstreren een geteste methode voor het veilig omgaan met in het veld verzamelde bijen. Deze methode maakt snelle manipulatie, identificatie, genetische bemonstering en bevestiging van plant-insect-interacties mogelijk via stuifmeel dat tijdens de bemonstering is verzameld. Deze aanpak is gemakkelijk aan te passen en biedt een kosteneffectieve, niet-dodelijke manier om zeldzame insectengroepen te bestuderen.

Een snelle methode om bijen in het veld op te sluiten en veilig te hanteren

Leer hoe vertraagde, versnelde en omgekeerde veroudering wordt bestudeerd bij honingbijen door sociale taken te manipuleren. Deze methode onthult hoe gedrag cellulaire senescentie beïnvloedt.

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

Meer video's verkennen