Aqui, apresentamos um protocolo para determinar a temperatura ambiental preferida de larvas de Drosophila usando um gradiente térmico contínuo.
Artigo de método
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Aqui, apresentamos um protocolo para determinar a temperatura ambiental preferida de larvas de Drosophila usando um gradiente térmico contínuo.
Muitos animais, incluindo a mosca da fruta, Drosophila melanogaster, são capazes de discriminar diferenças minutos em temperatura ambiente, o que permite que eles buscar sua paisagem termal preferida. Para definir as preferências de temperatura de larvas ao longo de um intervalo definido de linear, desenvolvemos um ensaio usando um gradiente de temperatura. Para estabelecer um gradiente de single-direcional, dois blocos de alumínio são conectados aos banhos de água independentes, cada um deles controla a temperatura dos blocos individuais. Os dois blocos defina os limites inferior e superiores do gradiente. O gradiente de temperatura é estabelecido pela colocação de uma placa de alumínio revestido com agarose sobre os dois blocos de água controlados para que a placa se estende a distância entre eles. As extremidades da placa de alumínio que é definido na parte superior dos blocos de água define as temperaturas mínimas e máximos, e as regiões entrelinhas os dois blocos formam um gradiente linear de temperatura. O ensaio de gradiente pode ser aplicado para as larvas de diferentes idades e pode ser usado para identificar os mutantes que apresentam fenótipos, tais como aqueles com mutações que afetam os genes que codificam os canais TRP e opsins, que são necessários para a discriminação de temperatura.
Thermotaxis é empregado por animais móveis para selecionar um ambiente com as mais favoráveis condições1,2,3. Se o clima é excessivamente quente ou frio, esse comportamento é vital para a sobrevivência. Além disso, muitos animais são sensíveis às diferenças muito pequenas em temperatura na faixa de confortável e procuram ambiente com uma temperatura ideal. Isto é de particular importância para organismos poiquilotérmicos como moscas de fruta, que equilibrar a temperatura corporal com o meio ambiente. Ensaios para monitorar thermotaxis larval têm sido fundamentais para identificar e clarificar as funções dos sensores moleculares como Drosophila transitória do Receptor potencial (TRP) canais4,5,6, rhodopsins7,8e geleificação do receptor receptores (IRs)9, que dotar estes animais com sensibilidades de temperatura ao longo de intervalos de temperatura diferentes.
Um teste de escolha bidirecional fornece uma abordagem para estudar as preferências térmicas em larvas6,7. O ensaio envolve a criação de duas zonas de temperatura distintas e permite que os animais selecionar um lado sobre o outro. Os resultados dos testes de escolha de duas vias podem ser robustos, especialmente se as diferenças de temperatura entre as duas opções são grandes. Além disso, uma vez que cada ensaio envolve Tabulação apenas dois grupos, os dados podem ser expressas como um índice de preferência simples. A facilidade e simplicidade de escolha bidirecional ensaios também são aptos para telas de genéticas. No entanto, uma grande limitação é que muitos experimentos são necessários para estabelecer a temperatura preferida dos animais selvagem-tipo ou mutantes.
Um ensaio de gradiente oferece a oportunidade de estabelecer a temperatura preferida em um único ensaio8. Além disso, ao contrário do teste de escolha de duas vias, permite a avaliação da distribuição de um grupo de animais, quando confrontado com uma série contínua de temperaturas. Um ensaio de gradiente usa uma placa de Petri e único animais e é well-suited para caracterizar o comportamento detalhado de cada animal10. No entanto, desde pratos de Petri são redondos, os tamanhos das zonas de temperatura variam e são progressivamente menores dependendo da distância do centro. Portanto, esta configuração não é ideal para monitorar as seleções de temperatura das populações de animais.
Um aparelho gradiente térmico contínuo que é adequado para avaliar as preferências de temperatura dos grupos de larvas emprega uma arena rectangular e está descrito aqui. É simples de construir e montar o aparelho. Além disso, o gradiente é linear e é flexível, como ele pode ser usado para avaliar a thermotaxis ao longo de intervalos de temperatura de 10 ° C a 42 ° C. O ensaio é rápido e simples de executar e produz dados reprodutíveis. Além de relatar a temperatura favorecida de larvas, revela as preferências da população de animais sobre uma escala linear inteira em uma única experiência. Devido a estas vantagens, é uma excelente escolha para a identificação de genes necessários para thermotaxis.
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1. equipamento fabricação e montagem de aparelhos para ensaios de gradientes
2. larval sincronização
3. instalação do gradiente de temperatura
4. lavagem e coleção larval
5. ensaio e cálculo
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Para estabelecer um único-direcional de 18 ° C e 28 ° C gradiente, definimos as temperaturas dos dois banhos de água de 16,8 ° C e 31 ° C. As temperaturas em 13 pontos Obtém-se medindo a temperatura em 26 posições dentro as partes superior e inferiores de todas as 6 zonas, as linhas de fronteira entre as zonas e os confins extremos da superfície do gel de agarose (Figura 2, 2E). A distribuição de temperatura ao longo do gradiente foi quase li...
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Para garantir o sucesso do presente protocolo, é importante tomar medidas para obter números adequados de larvas a realizar os experimentos. Estes incluem pre-alimentando as moscas em frascos de levedura contendo colar para 2-3 d melhorar a postura de ovos. Os frascos precisam ser colocados em uma bandeja contendo frascos de água e colocado em um saco plástico transparente, que mantém a umidade dos alimentos e promove a alimentação eficaz por larvas, permitindo a exposição aos ciclos normais de claro-escuro. No entanto, ...
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Os autores não têm nada para divulgar.
C.M. é suportado pelo financiamento do NEI (EY008117, EY010852), NIDCD (DC007864, DC016278) e o NIAID (1DP1AI124453).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| aparelho de ensaio de gradiente | |||
| PolyScience 9106, Banheira de Circulação Refrigerada/Aquecida 6L | Thomas Scientific | 9106 | Este modelo foi descontinuado. Os modelos de substituição atualizados incluem: 1186R00 e 1197U04 para 120 V, 60 Hz ou 1184L08 e 1197U04 para 240 V, 50 Hz. |
| Placa de ensaio de alumínio (para gradiente direcional único) | Tamanho externo: 14 x 10,1 x 0,9 cm, tamanho interno: 12,9 x 8,7 x 0,8 cm, anodizado preto. | ||
| Placa de alumínio (para gradiente bidirecional) | 25 x 22 x 0,2 cm, anodizado preto. | ||
| Bloco | Tamanho externo: 25,5 x 5 x 1,4 cm, os parâmetros dos canais internos são mostrados na Figura 1D. | ||
| Conector para blocos e tubos de alumínio | McMaster-Carr | 91355K82 | |
| Tygon Sanitary Silicone Tubing | Tygon | 57296 | 1/4" ID x 3/8" OD x 1/16" parede |
| Nome | Empresa< | strong>Número de Catálogo | Comentários |
| Items e reagentes para ensaio | |||
| Pestle | USA Scientific | 17361 | Pilão para tubos de microcentrífuga de 1,5 mL |
| Termômetro | Termopar Fluke | 51II | |
| Fluke | K tipo | ||
| Tampa de microplaca universal | Corning | 6980A77 | |
| Prato de 35 mm | Corning | 9380D40 | |
| Fita de rotulagem (para gradiente bidirecional) | Fisher Scientific | 15-951 | Fita de rotulagem Fisherbrand 2 in x 14 yds |
| Agarose | Invitrogen | 16500500 | Prepare a solução a 1% |
| Sucrose | Sigma S0389-5KG | Prepare a solução a 18% logo antes de iniciar o ensaio | |
| Pincel | Fisher Scientific | 11860 | |
| Tubos de | centrífuga de 50 mLDenville | C1062-P | |
| Scoopula | Fisher Scientific | 14-357Q | |
| Garrafa redonda de boca larga de 500 mL | Pyrex | 1395-500 | |
| Filtro de células (poro de 300 mm) | PluriSelect | 43-50300 | Item opcional para lavagem de larvas |
| Caixa de papelão (bandeja de frasco) | Genesee Scientific | FS32-124 | |
| Nome | Company | Número de catálogo | Comentários |
| Drosophila food | |||
| destilada | 22.400 mL | ||
| Fubá, amarelo (malha extra fina, flocado) 20 kg | LabScientific Inc. | NC0535320 | 1.609 g |
| de levedura de cerveja 100 lbs | MP Biomedicals | ICN90331280 | 379 g |
| NutriSoy® Farinha de soja (10 kg/unidade) | Genesee Scientific | 62-115 | 221 g |
| Drosophila Ágar, Tipo II (5 kg) | Genesee Scientific | 66-103 | 190 g |
| de xarope de milho leve Karo | Karo | 1.700 mL | |
| de 4-hidroxibenzoato de metila (suspender em etanol de prova 200) | Sigma Aldrich | H5501-5KG | 72 g/240 mL |
| Puriss de ácido propiônico. p.a.,>99,5% (GC) | Sigma Aldrich | 81910-1 L | 108 mL |
| Ácido fosfórico Reagente ACS, ≥ % em peso de 85 em H2O | Sigma Aldrich | 438081-500 mL | 8,5 mL |
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