June 8th, 2018
De tredmolen maakt gebruik van roterende beweging ertoe voorzichtig oefening in volwassen Drosophila melanogaster aanzetten door te profiteren van vliegen aangeboren, negatieve geotaxis. Het staat voor de analyse van de interacties tussen de uitoefening en factoren, zoals genotype, geslacht, dieet en hun effect op de fysiologische en moleculaire tests te beoordelen van metabole gezondheid.
Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van metabolisch onderzoek, zoals het bepalen of bepaalde levensstijlinterventies zoals lichaamsbeweging specifieke individuen ten goede kunnen komen. Vaak zullen individuen die nieuw zijn met deze methode worstelen met het identificeren van larven in de eerste instarstadium. Het sleutelpunt is om larven te verzamelen die bijna even groot zijn als de eieren.
Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het kan worden gebruikt om de impact van oefening te beoordelen onder veel experimentele omstandigheden en genotypen. Eerst worden legkamers geassembleerd voor elke experimentele groep. Breng een klodder gistpasta aan op een agarplaat met appelsap en bevestig de plaat aan een plastic fles van zes ounce.
Agarplaten met appelsap worden gemaakt door een 3% agar-oplossing te maken in in de winkel gekochte appelsap. En vervolgens 35 bij 10 millimeter bakjes 3/4 van de muur vol te vullen. Gistpasta wordt gemaakt door in de winkel gekochte actieve droge gist te mengen met water in een verhouding van ongeveer twee milliliter gedestilleerd water per gram gist.
Houd de pasta losjes bedekt om ontgassing mogelijk te maken en breng ongeveer drie millimeter klodders aan op elke plaat. De fles, gemaakt van polypropyleen, moet worden voorbereid met kleine gaatjes voor ventilatie. Na het voorbereiden van de componenten voor de kamer, gaat u verder met het inladen van de volwassenen.
Zodra de volwassenen van het gewenste genotype allemaal in de fles zitten, dek de fles af met de plaat en zet de montage vast met rubberen banden. Om voldoende aantallen volwassen vliegen voor de legkamers te garanderen, is het waarschijnlijk noodzakelijk om enkele generaties voorafgaand aan het geplande experiment te beginnen met het opbouwen van de populatie. Verander nu de agarplaten met appelsap twee keer per dag, eenmaal in de ochtend en eenmaal in de avond.
Laat de eieren vervolgens 12 tot 24 uur op de verzamelde platen ontwikkelen tot eerste instarstadiumlarven. Gebruik een dunne verfkwast of een priem gemaakt van een flexibele dunne naald en een handvat om deze larven te verzamelen. Breng voor elke experimentele groep 50 eerste instarstadiumlarven over naar een verse voedselbuis en laat ze zich ontwikkelen tot volwassenheid.
Om ervoor te zorgen dat u voldoende larven kunt verzamelen voor elk van uw replica's, zorg ervoor dat er onderzoekers beschikbaar zijn die efficiënt zijn in het verzamelen van larven om de benodigde aantallen te krijgen. Bij verpopping, verzamel de poppen door ze eerst nat te maken met een kleine vochtige verfkwast. Schep vervolgens de poppen voorzichtig van de zijkanten van de buisjes met een spatel.
Laad de poppen in lege buisjes. Breng de volwassenen vervolgens over naar standaard voedselbuisjes bij uitkomen. Eén tot vijf dagen na uitkomen, scheid de vliegen op geslacht en verdeel elk geslacht in twee groepen, experimenteel en gecontroleerd.
Houd de volwassenen bij 50 vliegen per buisje. Geef de vliegen elke twee dagen verse buisjes met levende gist. Hoewel het mogelijk is om volwassenen te onderhouden zonder aanvulling van levende gist, hebben we gevonden dat volwassenen beter presteren met de aanvulling.
Supplementatie met levende gist is een variabele die onderzoekers kunnen aanpassen om aan hun specifieke onderzoeksdoelen te voldoen. Het oefenapparaat gebruikt een eenvoudig riem- en katrolsysteem dat wordt aangedreven door een motor met variabele snelheid. Verwijder voor gebruik van het oefenapparaat eventuele buisjes die eraan zijn bevestigd en kalibreer de motorsnelheid met behulp van de voeding zodat een volle rotatieperiode 15 seconden is.
Om de rotatiesnelheid te meten, bevestig een kleine verfkwast aan het motordeksel en plaats de kwast zodat deze een van de draaiende beugels raakt. Tel vervolgens het aantal rotaties dat wordt gemaakt door het aantal contacten van de kwast en de beugel per minuut te tellen. Gebruik een gekalibreerd apparaat en ga verder met de eerste oefendag, meestal een maandag.
Duw de buisjes in de buisjes. Laat de vliegen één centimeter ruimte in controlebuisjes en zes centimeter ruimte in oefenbuisjes. Plaats nu de buisjes in de klemmen en laat de vliegen 10 minuten acclimatiseren.
Het oefenapparaat kan maximaal 48 buisjes bevatten. De kamertemperatuur moet constant blijven gedurende de meerdaagse procedure of het oefenapparaat kan desgewenst in een incubator worden geplaatst. Het experimentele ontwerp bestaat uit vijf opeenvolgende oefenperiodes per week.
Elke oefendag bevat afwisselende perioden van oefening en rust. Op elke dag wordt vijf minuten toegevoegd aan een van de oefenperioden, zodat gedurende een vijfdaagse werkweek alle vier de oefenperioden met vijf minuten toenemen. Zodra de vliegen zijn aangepast, start u de eerste oefenperiode.
Laat het apparaat 15 minuten draaien. Laat de buisjes tijdens de vijf minuten durende interperiode op de klemmen staan. Na het voltooien van de vierde oefencyclus, plaats de voedselbuisjes terug in hun normale positie en plaats de vliegen terug in hun incubator.
Om vast te stellen of oefening op de TreadWheel metabole eigenschappen beïnvloedde, werd de triglyceride-opslag in Oregon R en geel één witte vliegen gemeten en genormaliseerd tegen de eiwitconcentratie van de vliegen. Statistische analyse onthulde een significante genotype door oefening interactie die de triglyceride-opslag beïnvloedde. Er was ook een significant seksueel dimorfe effect met mannetjes die meer triglyceriden opslaan dan vrouwtjes.
Vrouwelijke vliegen die oefenden hadden significant lagere triglycerideniveaus dan hun niet-oefende tegenhangers. Dit werd niet waargenomen bij mannetjes. Vervolgens werden vliegen grootgebracht op variabele diëten, door het oefenregime heen gezet en vervolgens getest op een RING-achtige negatieve geotaxis-assay.
Vrouwtjes klommen significant hoger toen ze werden grootgebracht op het vetrijke dieet dan op een van de andere behandelingen. Voor de mannetjes verbeter
De TreadWheel maakt gebruik van rotatiebeweging om lichaamsbeweging bij volwassen Drosophila melanogaster te bevorderen, door gebruik te maken van hun natuurlijke negatieve geotaxis. Deze methode maakt het mogelijk om te onderzoeken hoe lichaamsbeweging interactieert met verschillende factoren zoals genotype, geslacht en dieet, met impact op beoordelingen van metabole gezondheid.
Controlled exercise modeling in Drosophila melanogaster using the TreadWheel enables systematic interrogation of genotype-by-environment interactions relevant to metabolic disease risk. This approach supports predictive confidence in early-stage target validation and de-risks translational hypotheses for metabolic health interventions. The platform's scalability and quantitative outputs position it as a reusable asset for portfolio-wide metabolic research.
The TreadWheel protocol integrates from early discovery through lead identification and preclinical metabolic research, enabling iterative hypothesis testing and quantitative phenotyping.