Quantificando pigmentação abdominal em Drosophila melanogaster

Resumo

Este trabalho apresenta um método para quantificar rápida e precisamente a pigmentação abdominal de Drosophila melanogaster usando a análise de imagem digital. Este método simplifica os procedimentos entre aquisição de fenótipo e análise de dados e inclui montagem de espécimes, aquisição de imagem, extração de valor de pixel e medição de características.

Resumo

A pigmentação é uma característica morfologicamente simples, mas altamente variável que muitas vezes tem significância adaptativa. Ele serviu extensivamente como um modelo para a compreensão do desenvolvimento e evolução de fenótipos morfológicos. A pigmentação abdominal na Drosophila melanogaster tem sido particularmente útil, permitindo que os pesquisadores identifiquem os loci subjacentes às variações inter-e intraspecíficas da morfologia. Até agora, no entanto, a pigmentação abdominal de D. melanogaster tem sido amplamente testada qualitativamente, através da pontuação, em vez de quantitativamente, o que limita as formas de análise estatística que podem ser aplicadas aos dados de pigmentação. Este trabalho descreve uma nova metodologia que permite a quantificação de vários aspectos do padrão de pigmentação abdominal de D. melanogaster adulta . O protocolo inclui montagem de amostras, captura de imagem, extração de dados e análise. Todo o software usado para captura e análise de imagens tem macrosEscrito para análise de imagens de código aberto. A vantagem dessa abordagem é a capacidade de medir precisamente os traços de pigmentação usando uma metodologia que é altamente reprodutível em diferentes sistemas de imagem. Embora a técnica tenha sido usada para medir a variação nos padrões de pigmentação tergal do adulto D. melanogaster , a metodologia é flexível e amplamente aplicável aos padrões de pigmentação em inúmeros organismos diferentes.

Introdução

A pigmentação mostra uma enorme variação fenotípica entre espécies, populações e indivíduos, e mesmo dentro de indivíduos durante a ontogenia ^{1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6} . Embora existam inúmeros estudos de pigmentação em uma grande variedade de animais, a pigmentação talvez tenha sido melhor estudada em Drosophila melanogaster , onde o poder total da genética molecular tem sido utilizado para elucidar os mecanismos de desenvolvimento e fisiologia que regulam a pigment....

Protocolo

1. Montagem da amostra

NOTA: Armazene as moscas mortas em etanol a 70% na água antes da imagem.

1. Despeje 10 mL de agar 1,25% dissolvido em água fervente em uma placa de Petri de 60 mm x 15 mm e deixe-o ajustar.
2. Sob um microscópio de dissecação, use um par de pinças de ponto fino para criar um sulco de aproximadamente 20 mm de largura, 2 mm de largura e 1 mm de profundidade na superfície do gel. Usando pinças finas, incorpora o lado ventral de uma mosca adulta no sulco, com o lado dorsal da mosca projetando acima do gel.
   NOTA: A folga do gel permite um fácil reposicionamento sem danificar a amostra. O mesmo sulco....

Resultados

O protocolo foi utilizado para explorar o efeito da temperatura de criação na pigmentação abdominal. Estudos anteriores mostraram que um aumento na temperatura do desenvolvimento resulta em uma diminuição da disseminação da pigmentação abdominal em várias espécies de Drosophila , incluindo D. melanogaster ^{30 , 32} . Especificamente, em tergitos abdominais 3 e 4, a extensão da pigmentação (largura da banda de pigm.......

Discussão

Esta metodologia permite a aquisição precisa, rápida e repetitiva de dados de pigmentação em uma forma quantitativa adequada para múltiplas análises a jusante. O método foi utilizado para adquirir dados sobre o efeito da temperatura na pigmentação abdominal em uma linha isogênica de moscas. No entanto, a metodologia poderia ser utilizada em estudos de genética direta para identificar genes que subjazem as diferenças de pigmentação entre indivíduos, populações ou espécies ou estudos genéticos reversos para explorar os ef.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Dumont # 5 Biologia Fórceps	FST	11252-30
Agar	Sigma-Aldrich	5040
Escopo de Dissecação	Leica	MZ16FA
Base	Leica	MDG41
Câmera	Leica	DFC280
Gooseneck Fonte de Luz Fria	Schott	ACE 1
Imagem Software de Controle de Aquisição	Micro-Manager v1.3.20		https://micro-manager.org/
Software de Análise de	ImageJ		https://imagej.nih.gov/ij/
Software de Análise de Dados	R 3.3.2		https://www.r-project.org/
LED	Thor Labs	LEDWE-15
Multímetro	Fluke Fluke	75 Série II
Placa de Petri de 60 mm x 15 mm	Celltreat Scientific Products	229663
Micrômetro de estágio	Klarman Rulings, Inc.	KR-867