Artykuł metodologiczny

Protokół doświadczalny wykorzystania Drosophila jako modelowego systemu bezkręgowców do badań toksyczności w laboratorium

DOI:

10.3791/57450

⸱

10 lipca 2018

 , 
1Communities for Building Active STEM Engagement, Colorado State University-Pueblo, 2Department of Biology, Colorado State University-Pueblo

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tym artykule przedstawiamy szczegółowy protokół wystawiania gatunków z rodzaju Drosophila na zanieczyszczenia w celu zbadania wpływu ekspozycji na szereg wyników fenotypowych w różnych stadiach rozwoju i dla więcej niż jednego pokolenia.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Właściwości emergentne i czynniki zewnętrzne (w szczególności interakcje na poziomie populacji i ekosystemu) odgrywają ważną rolę w pośredniczeniu w ważnych ekologicznie punktach końcowych, choć rzadko są brane pod uwagę w badaniach toksykologicznych. D. melanogaster wyłania się jako model toksykologiczny dla behawioralnych, neurologicznych i genetycznych skutków substancji toksycznych, by wymienić tylko kilka. Co ważniejsze, gatunki z rodzaju Drosophila mogą być wykorzystane jako system modelowy dla integracyjnego podejścia ramowego w celu uwzględnienia wyłaniających się właściwości i odpowiedzi na ekologicznie istotne pytania w badaniach toksykologicznych. Celem niniejszej pracy jest opracowanie protokołu narażenia gatunków z rodzaju Drosophila na działanie zanieczyszczeń, który zostanie wykorzystany jako system modelowy dla szeregu wyników fenotypowych i pytań istotnych ekologicznie. Mówiąc dokładniej, protokół ten może być wykorzystany do: 1) powiązania wielu biologicznych poziomów organizacji i zrozumienia wpływu substancji toksycznych na przystosowanie zarówno na poziomie indywidualnym, jak i populacyjnym; 2) badanie wpływu substancji toksycznych na różnych etapach narażenia rozwojowego; 3) badanie wielopokoleniowych i ewolucyjnych skutków zanieczyszczeń; oraz 4) testuj wiele zanieczyszczeń i stresorów jednocześnie.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Każdego roku, około 1,000 nowych substancji chemicznych jest wprowadzanych przez przemysł chemiczny1,2; jednak wpływ na środowisko tylko niewielkiego procentu tych chemikaliów jest testowany przed dystrybucją2,3. Chociaż katastrofy na dużą skalę są rzadkie, subletalne i przewlekłe narażenie na wiele różnych zanieczyszczeń jest powszechne zarówno wśród ludzi, jak i dzikich zwierząt4,5. Historyczny nacisk ekotoksykologii i toksykologii środowiskowej polegał na testowaniu śmiertelności, narażenia ....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Poniższy protokół jest eksperymentalnym protokołem używanym do hodowli gatunków z rodzaju Drosophila na skażonym podłożu, gdy doustne spożycie toksyny jest właściwe; inne formy ekspozycji są możliwe przy użyciu modelu Drosophila11,15,16,26. Metody opisane w tym protokole zostały wcześniej opisane przez Hirscha i wsp.19 oraz Peterson et al.23,24,25.

1. Skonfiguruj p....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Poprzez doustne wystawienie Drosophila na działanie zanieczyszczenia przez cały okres rozwoju, różne pytania toksykologiczne mogą być testowane poprzez wystawienie Drosophila na różnych poziomach organizacji biologicznej. W tej sekcji przedstawiono reprezentatywne wyniki uzyskane przy użyciu tego protokołu w poprzednio opublikowanych artykułach23,24. W szczególności protokół ten był wcześniej używany do oceny aku.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Drosophila melanogaster została uznana za potężny model dla szeregu procesów biologicznych ze względu na rozległą ochronę genów i szlaków między D. melanogaster a ludźmi13,14. Z tych samych powodów, dla których jest to potężny model dla nauk medycznych, Drosophila pojawiła się jako odpowiedni system modelowy do badania wpływu zanieczyszczeń antropogenicznych na szereg toksykologicznych punktów końcowych. Kilka laboratoriów z powodzeniem.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta publikacja została wsparta grantem z Departamentu Edukacji (PR Award #P031C160025-17, tytuł projektu: 84.031C) dla społeczności Colorado State University-Pueblo (CSU-Pueblo) na rzecz budowania aktywnego zaangażowania STEM (C-BASE). Dziękujemy wydawnictwom Current Zoology i Elsevier za udostępnienie praw do wykorzystania reprezentatywnych wyników opublikowanych w poprzednich artykułach, a także redakcji JoVE za umożliwienie nam opublikowania tego protokołu. Chcielibyśmy również podziękować programowi C-BASE, dr Brianowi Vanden Heuvelowi (C-BASE i Wydział Biologii, CSU-Pueblo), wydziałowi biologii CSU-Pueblo, Thomasowi Graziano, dr Bernardowi Possidente (Wydział Biol....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Carolina Biological Instant Drosophila Medium Formula 4-24Fiolki Carolina Biological173204
Drosophila, wąskie (PS), polistyren, Superbulk, 1000 fiolek / jednostkęGenessee Scientific32-116SBSłuży do przechowywania much
Flugs Zamknięcia do fiolek i butelek, Wąskie plastikowe fiolkiGenessee Scientific49-102Służy do przechowywania much
Tacki tekturowe, tacki tylko, wąskiGenessee Scientific32-124Służy do organizowania populacji much
Tacki kartonowe, tylko przegrody, wąskieGenessee Scientific32-126Służy do organizowania populacji much
Thermo Scientific  Nalgene Kwadratowe butelki HDPE z szerokim otworem z zamknięciemFischer Scientific03-312DPrzydatne do przechowywania zanieczyszczeń
Thermo Scientific  Nalgene Oznaczone kolorami butelki do mycia LDPEFischer Scientific03-409-17CPrzydatne do przechowywania zanieczyszczeń
Eppendorf  Repeater M4 Ręczny ręczny dozownik do pipetFischer Scientific14-287-150Służy do przygotowania średnich
końcówek Combitips Zaawansowane końcówki do pipet - standardowe, Eppendorf Quality TipsFischer Scientific13-683-708Służy do przygotowania średniego
Flypad, standardowy rozmiar (8,1 x 11,6 cm)Genessee Scientific59-114Służy do znieczulania much
Zawór stopowy FlystuffGenessee Scientific59-121Służy do znieczulania much
Rurka, zielona (1 stopa warunkowa/jednostka)Genessee Scientific59-124GSłuży do znieczulania much
Olej mineralny, lekki, biały, o wysokiej czystości, 500 ml Butelka HDPEVWR97064-130Używany do produkcji kostnicy
Zestaw szklanych kolb Erlenmeyera - 3 rozmiary - 50, 150 i 250 ml, Karter Scientific 214U2WalmartNie dotyczyUżywany do budowy kostnicy
BGSET5 Szklana zlewka Zestaw 5 sztukWalmart
Linia wsobna lub dzika DrosophilaBloomington Drosophila Stock Center na Uniwersyteciehttps://bdsc.indiana.edu
Dzikie populacje DrosophilaUC San Diego Drosophila Stock Centerhttps://stockcenter.ucsd.edu/info/welcome.php
Indiana

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Postel, S. Defusing the Toxics Threat: Controlling Pesticides and Industrial Waste. , Worldwatch Institute. Washington, DC. (1987).
  2. Vitousek, P. M., Mooney, H. A., Lubchenco, J., Melillo, J. M. Human domination of earth's ecosystems. Science. 277, 494-499 (1997).
  3. United Nations Environment Program (UNEP).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Badanie toksyczno ci u Drosophilaekspozycja na zanieczyszczenia rodowiskowekrzywa zale no ci dawka odpowiedekspozycja na etapie rozwojuekspozycja wielopokoleniowatest behawioralnybadanie akumulacji o owiuefekty transgeneracyjneocena kondycji organizmuprotok bezpiecze stwa dotycz cy zanieczyszcze

Powiązane artykuły