في هذه الورقة، نقدم بروتوكول مفصل لتعريض الأنواع في جنس المورفولوجية للملوثات بالهدف دراسة أثر التعرض على مجموعة من النواتج المظهرية في مراحل إنمائية مختلفة وأكثر من جيل واحد.
الخصائص الناشئة والعوامل الخارجية (السكان-مستوى النظام الإيكولوجي والتفاعلات، وبخاصة) تؤدي أدواراً هامة في التوسط في النهاية إيكولوجيا هاما، على الرغم من أنها نادراً ما يعتبر في دراسات السمية. ميلانوجاستير دال- تبرز كنموذج علم السموم للتأثيرات السلوكية والعصبية والوراثية سميات، على سبيل المثال لا الحصر. الأهم من ذلك، يمكن استخدام الأنواع في جنس المورفولوجية كنظام نموذجي لنهج إطار تكاملي لدمج الخصائص الناشئة والإجابة على الأسئلة ذات الصلة بإيكولوجيا في أبحاث علم السموم. الهدف من هذه الورقة تقديم بروتوكول لتعريض الأنواع في جنس المورفولوجية للملوثات التي ستستخدم كنظام نموذجي لمجموعة من النواتج المظهرية والمسائل ذات الصلة بإيكولوجيا. وبشكل أكثر تحديداً، يمكن استخدام هذا البروتوكول ل 1) ربط عدة مستويات التنظيم البيولوجي وفهم تأثير سميات في لياقة على مستوى الفرد والسكان على حد سواء؛ 2) اختبار تأثير سميات في مراحل مختلفة من التعرض الإنمائية؛ 3) اختبار الآثار الأجيال والتطورية للملوثات؛ و 4) اختبار الملوثات وضغوطات متعددة في وقت واحد.
في كل عام، حوالي 1,000 مواد كيميائية جديدة يتم تقديمها بواسطة الصناعة الكيميائية1،2؛ ومع ذلك، يتم اختبار الآثار البيئية المترتبة على نسبة صغيرة فقط من هذه المواد الكيميائية قبل توزيع2،3. على الرغم من أن الكوارث الواسعة النطاق غير المألوف، التعرض المقاسة والمزمن لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الملوثات على نطاق واسع في كل من البشر والحيوانات البرية4،5. وكان تركيز التاريخية السمية والسمية البيئية لاختبار الفتك وواحد التعرض للمواد الكيميائية والتعرض الحاد والآثار الفسيولوجية للتعرض، كوسيلة لقياس تأثير الملوثات على بقاء6، 7 , 8 , 9 , 10-على الرغم من أن هناك تحولاً نحو النهج الأخلاقية وغير الغازية للتجارب الحيوانية، النهج الحالية تحد بسبب الدور تلك التنمية والخصائص الناشئة، والعوامل الخارجية (مثل مستوى السكان و تلعب التفاعلات على مستوى النظام الإيكولوجي) في التوسط في النهاية إيكولوجيا هاما8. ولذلك، هناك حاجة للأساليب التي تتضمن نهجاً أكثر شمولية دون التضحية بالحياة البرية و/أو الفقاريات في المختبر.
نظم نموذجية اللافقاريات، مثل melanogaster المورفولوجية، بديل جذاب لتلبية الحاجة إلى نهج أكثر شمولاً لاختبار السمية. دال-ميلانوجاستير، وضعت أصلاً كنظام نموذجي اللافقاريات للأبحاث الجينية ذات الصلة بالإنسان عن قرن11. ميلانوجاستير دال- الآن يستخدم مكاناً بارزا كبديل فقاريات نموذجي لعدة أسباب: 1) حفظ الجينات والممرات بين البشر؛ و دال-ميلانوجاستير 2) الوقت الجيل قصيرة مقارنة بنماذج الفقاريات؛ 3) رخيصة التكلفة للصيانة؛ 4) تخفيف في توليد العينات كبيرة الحجم؛ و 5) عدد كبير من نقاط النهاية المظهرية وإيكولوجيا-ذات الصلة المتاحة لاختبار11،،من1213،،من1415،16،17 .
عدة مختبرات11،15،16،17،،من1819،،من2021،22، 23 , 24 , 25 تستخدم الآن melanogaster دال- كبديل فقاريات نموذجي لاختبار السمية لفهم آثار التلوث على البشر. ويمكن استخدام الأنواع البرية المحلية من المورفولوجية ، أيضا، كنماذج سمية للحيوانات البرية (والبشر) للرد على إيكولوجيا-، وسلوكيا-، والمسائل المتصلة تقحم على مستويات التنظيم البيولوجي متعددة. استخدام الأنواع ضمن جنس المورفولوجية كنموذج، عدة نقاط النهاية للقياس هي ممكن11،،من1516،،من1819،20 ،،من2122،23،،من2425. In addition، باستخدام نموذج المورفولوجية ، يمكن السميات: 1) أخلاقيا ربط آثار متعددة المستويات البيولوجية للمنظمة؛ 2) إدماج دور العوامل الطارئة والتنمية؛ 3) دراسة نقاط النهاية إيكولوجيا هاما (بالإضافة إلى نقاط هامة طبيا)؛ 4) اختبار الإجهاد متعددة في وقت واحد؛ 5) واختبار طويل الأجل بين الأجيال (مثل التطورية وتخذها) المترتبة على العوامل المسببة للإجهاد. ولذلك، استخدام المورفولوجية كنظام نموذجي تمكن العديد من النهج، لا تقتصر على دراسة النهج الميكانيكية مع سلالات فطري من ميلانوجاستير دال في المختبر.
في هذه الورقة، نقدم أساليب تربية وجمع المورفولوجية للرد على مختلف الأسئلة السمية. وبشكل أكثر تحديداً، يمكننا وصف منهجية 1) تربية المورفولوجية في المتوسط الذي تغلب عليه أسهم مع واحد أو أكثر من الملوثات؛ 2) جمع المورفولوجية في جميع أنحاء التنمية (مثلاً تجول يرقات الطور الثالث والحالات الخوادر وحديثا اكلوسيد الكبار والبالغين ناضجة)؛ و 3) تربية المورفولوجية في المتوسط الملوثة إلى اختبار بين الأجيال وانتقال تخذها، فضلا عن التطوري الآثار المترتبة على التعرض للسمية طويلة الأجل. باستخدام هذا البروتوكول، السابقة الكتاب18،19،20،21،22،،من2324قد ذكرت،25 الآثار الفسيولوجية والجينية والسلوكية المختلفة للتنمية يؤدي التعرض (Pb2 +). ويتيح هذا البروتوكول السميات استخدام نهج أكثر شمولية سمية، هو أمر أساسي لفهم كيف الملوثات عوامل الخطر على البشر والحياة البرية في بيئة ملوثة على نحو متزايد.
تم إنشاء melanogaster المورفولوجية كنموذج قوي لمجموعة من العمليات البيولوجية بسبب حفظ واسعة النطاق للجينات والممرات بين13، ميلانوجاستير د والبشر14. وبرز المورفولوجية لنفس الأسباب فإن نموذج قوي للعلوم الطبية، نظام نموذج مناسب لدراسة تأثير التلوث ا…
The authors have nothing to disclose.
أيد هذا المنشور بمنحه من وزارة التعليم (العلاقات العامة جائزة #P031C160025-17، وعنوان المشروع: ج 84.031) إلى مجتمعات جامعة ولاية كولورادو-بويبلو (CSU-بويبلو) “وقف نشاط بناء” مشاركة (ج-قاعدة). ونحن نشكر “الحيوان الحالي” ونشرت السفير لتوفير الحق في استخدام النتائج ممثلة في الورقات السابقة، فضلا عن المحررين من جوف على إتاحة لنا الفرصة لنشر هذا البروتوكول. ونود أيضا أن نشكر ج-قاعدة “البرنامج”، الدكتور برايان فاندن Heuvel (ج-قاعدة وقسم علم الأحياء، والاتحاد الاجتماعي المسيحي-بويبلو)، وقسم “البيولوجيا” الاتحاد الاجتماعي المسيحي-بويبلو، غرازيانو توماس، والدكتور برنارد بوسيدينتي (قسم البيولوجيا، كلية سكيدمور)، والدكتورة كلير آريان راموس (قسم علم الأحياء، جامعة ولاية كولورادو-بويبلو) للدعم والمساعدة.
Carolina Biological Instant Drosophila Medium Formula 4-24 | Carolina Biological | 173204 | |
Drosophila vials, Narrow (PS), Polystyrene, Superbulk, 1000 vials/unit | Genessee Scientific | 32-116SB | Used to store flies |
Flugs Closures for vials and bottles, Narrow plastic vials | Genessee Scientific | 49-102 | Used to store flies |
Cardboard trays, trays only, narrow | Genessee Scientific | 32-124 | Used to organize populations of flies |
Cardboard trays, dividers only, narrow | Genessee Scientific | 32-126 | Used to organize populations of flies |
Thermo Scientific Nalgene Square Wide-Mouth HDPE Bottles with Closure | Fischer Scientific | 03-312D | Useful for storage of contaminants |
Thermo Scientific Nalgene Color-Coded LDPE Wash Bottles | Fischer Scientific | 03-409-17C | Useful for storage of contaminants |
Eppendorf Repeater M4 Manual Handheld Pipette Dispenser | Fischer Scientific | 14-287-150 | Used to prepare medium |
Combitips Advanced Pipetter Tips – Standard, Eppendorf Quality Tips | Fischer Scientific | 13-683-708 | Used to prepare medium |
Flypad, Standard Size (8.1 X 11.6cm) | Genessee Scientific | 59-114 | Used to anesthetize flies |
Flystuff foot valve | Genessee Scientific | 59-121 | Used to anesthetize flies |
Tubing, green (1 continguous foot/unit) | Genessee Scientific | 59-124G | Used to anesthetize flies |
Mineral Oil, Light, White, High Purity Grade, 500 mL HDPE Bottle | VWR | 97064-130 | Used to make a morgue |
Glass Erlenmeyer Flask Set – 3 Sizes – 50, 150 and 250ml, Karter Scientific 214U2 | Walmart | Not applicable | Used to make a morgue |
BGSET5 Glass Beaker Set Of 5 | Walmart | ||
Inbred or wildtype line of Drosophila | Bloomington Drosophila Stock Center at Indiana University | https://bdsc.indiana.edu | |
Wild popultions of Drosophila | UC San Diego Drosophila Stock Center | https://stockcenter.ucsd.edu/info/welcome.php |