Artykuł metodologiczny

Marzec 2012: Ten miesiąc w JoVE

10.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/4336

⸱

1 marca 2012

W tym artykule

Streszczenie

Marcowy numer czasopisma Journal of Visualized Experiments (JoVE) rozpoczyna się od artykułu skupiającego się na trzech fundamentalnie ważnych testach służących do pomiaru zachowań lokomotorycznych Drosophila. W szczególności testy te obejmują test pełzania larw (do oceny funkcji motorycznych larw), test RING (do oceny funkcji motorycznych osobników dorosłych) oraz test zalotów (do oceny koordynacji i zdolności sensorycznych).

Test pełzania larw polega na zebraniu larw i poddaniu młodych much działaniu badanego leku eksperymentalnego. Następnie zwierzęta przenosi się do szalki Petriego położonej na arkuszu papieru milimetrowego, po czym można obliczyć liczbę linii siatki przekroczonych w ciągu minuty.

Protokół Rapid Iterative Negative Geotaxis (RING) polega na umieszczeniu dorosłych much w specjalnych fiolkach, w których są one spychane na dno poprzez delikatne opukiwanie. Muszki owocówki instynktownie pełzną w górę, przeciwko grawitacji. Dzięki analizie obrazu można określić stopień sprawności lokomocyjnej dorosłych osobników, mierząc, jak wysoko muchy są w stanie wspiąć się w krótkim odstępie czasu.

W celu oceny bardziej złożonego zachowania sterowanego sensorycznie stosuje się test godowy, który rozpoczyna się od umieszczenia samców i samic, które nie miały wcześniej kontaktów seksualnych, w specjalistycznej aparaturze znanej jako koło kopulacyjne. Podczas sesji eksperymentalnych badacze rejestrują czas, w którym samiec muchy wykazuje kilka charakterystycznych zachowań godowych. Co imponujące, w ciągu zaledwie kilku minut samiec orientuje się w kierunku samicy, uderza w jej odwłok, generuje dźwięk za pomocą skrzydła, liże samicę, a ostatecznie dochodzi do kopulacji.

Wzięte razem, testy te stanowią zestaw potężnych prób behawioralnych, które mogą pomóc w wyjaśnieniu czynników genetycznych i środowiskowych wpływających na zachowanie Drosophila.

Później w tym miesiącu JoVE przenosi punkt ciężkości na fizjologię wysiłku, gdzie badacze z University of Sao Paulo prezentują metodę opracowaną w celu ujawnienia udziału różnych systemów energetycznych w złożonych ćwiczeniach, takich jak sporty. Jako przykład w swojej demonstracji autorzy wybrali judo. Przy użyciu precyzyjnie rozmieszczonego przenośnego analizatora gazów można zmierzyć pobór tlenu podczas ćwiczeń judo w kontrolowanych warunkach. Poprzez porównanie poboru tlenu przed, w trakcie i po wysiłku można określić wkład energetyczny metabolizmu tlenowego i beztlenowego alaktycznego. Pobieranie krwi przed i po wysiłku, a następnie analiza elektrochemiczna, jest wykorzystywane do określenia wkładu energetycznego metabolizmu beztlenowego laktycznego w sporty judo. Po połączeniu dane o poborze tlenu i stężeniu mleczanu w osoczu mogą posłużyć do określenia względnego udziału różnych systemów energetycznych w konkretnych aspektach złożonego wysiłku, takich jak ulubione rzucenie w judo.

Również w marcu JoVE planuje publikację badania rozwojowego dotyczącego ekspozycji na alkohol u danio pręgowanych. Po osiągnięciu przez embriony pożądanego punktu czasowego rozwoju, wpływ ekspozycji na alkohol na ekspresję genów można ocenić poprzez oczyszczanie mRNA i przeprowadzenie qPCR oraz hybrydyzację in situ w obrębie całych embrionów. Za pomocą mikroskopii świetlnej można również ocenić zmiany morfologiczne, takie jak kształt somytów. Jeśli zaobserwuje się spadek lub wzrost ekspresji interesującego genu pod wpływem etanolu, do embrionu można wstrzyknąć mRNA z czapeczką lub morfolino, mniej więcej w stadium dwukomórkowym, aby odwrócić fenotyp wywołany przez alkohol. Autorzy wykazują, że ekspozycja na alkohol u rozwijających się danio pręgowanych prowadzi do powstania fenotypów morfologicznych i profili ekspresji genów podobnych do tych obserwowanych u ssaków, a także demonstrują, że wstrzyknięcie mRNA może odwrócić wpływ alkoholu na wady rozwojowe.

W sekcji Immunologia i Zakażenia, JoVE prezentuje eksperyment z zakresu parasitologii roślin z UC Riverside. W szczególności autorzy są zainteresowani nicieniami korzeniowymi - obligatoryjnymi pasożytami roślin, które swobodnie przemieszczają się w wilgotnej glebie, aby zainfekować korzenie roślin i żerować. Najpierw opisano metody przetwarzania zainfekowanych roślin oraz gromadzenia nicieni korzeniowych. Gdy młode robaki osiągną stadium o wysokiej zakaźności, można przeprowadzić inokulację gleby. Następnie korzenie można barwić i oceniać pod kątem obecności charakterystycznych guzowatych zgrubień korzeni generowanych przez te pasożyty. Oprócz eksperymentów z roślinami w doniczkach, autorzy pokazują, jak testy na nicienie korzeniowe można przeprowadzać na roślinach hodowanych w przezroczystych woreczkach, co pozwala na łatwą obserwację korzeni i ułatwia wysokoprzepustowe przesiewanie w celu wykrycia tej niszczycielskiej infekcji, która odpowiada za 5% rocznych globalnych strat w uprawach.

Niniejsze podsumowanie treści JoVE na marzec wyróżnia cztery z ponad pięćdziesięciu artykułów zaplanowanych do publikacji w tym miesiącu. Inne godne uwagi eksperymenty obejmują metody obrazowania odpowiedzi wywołanych zapachami w czułkach muszek owocowych, wykorzystanie elektronicznego nosa do analizy związków lotnych z owoców oraz adaptację zwykłego sprzętu biurowego do dostarczania makrocząsteczek do żywych komórek.

Oświadczenia

Nie zgłoszono konfliktów interesów.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Drosophila Locomotor BehaviorLarval Crawling AssayRING AssayCourtship AssayExperimental DrugImage AnalysisMating WheelExercise PhysiologyEnergy SystemsOxygen ConsumptionJudo ExerciseAerobic MetabolismAnaerobic MetabolismElectrochemical Analysis