Protocolo de treinamento de resistência e Ensaios de desempenho longitudinal para Drosophila melanogaster

O objetivo do experimento a seguir é treinar Dsof e Melanogaster usando um novo programa de exercícios de resistência e avaliar os efeitos do treinamento físico. Isso é conseguido usando um dispositivo automatizado que levanta e solta vários frascos de moscas, ativando repetidamente a resposta instintiva de escalada da mosca e, assim, dando às moscas uma sessão de treino. As moscas são treinadas diariamente em um horário acelerado de duas a três horas durante um período de treinamento de três semanas.

Em seguida, as moscas são submetidas a vários ensaios comportamentais para medir os efeitos do exercício. Os resultados mostram que as moscas do exercício sobem mais rápido conforme medido pelo geoeixo negativo rapidamente induzido ou ensaio de anel. A principal vantagem desta técnica sobre os métodos existentes, como o treinamento de resistência de outros animais, é a extensa coleção de ferramentas disponíveis para manipulação da genética da drosófila.

No estudo do exercício de resistência, tivemos a ideia desse método pela primeira vez quando estávamos conduzindo muitos ensaios de geotáxis negativos únicos. Nós nos perguntamos por quanto tempo as moscas poderiam continuar subindo e se poderíamos treiná-las dessa maneira. A torre de energia é construída sobre um pedaço retangular de madeira compensada que é preso a uma mesa.

Uma rotação de 4,5 por minuto. O motor de engrenagem repousa sobre várias placas e é conectado a um controle de velocidade, um fusível e um interruptor de alimentação. Em uma caixa de junção, um ventilador de três polegadas preso em um tubo de metal é direcionado ao motor para resfriamento.

Conectado ao motor está um braço giratório com um rolo. Na extremidade, o motor e o braço giram empurrando para baixo um lado de uma haste dobrada que está presa ao compensado. Com uma dobradiça de porta do outro lado da haste, uma roda é presa para que possa rolar contra uma plataforma.

Ele empurra para cima e para baixo à medida que o motor gira, a potência do motor é ajustada, de modo que um período de rotação completo seja de 15 segundos de duração Na plataforma, os racks de frascos de mosca são presos por cordas elásticas e os frascos colocados nesses racks são presos com uma tela que também é presa à plataforma. Por cordas elásticas, a plataforma é capaz de deslizar para cima e para baixo ao longo de controles deslizantes padrão e uma almofada de isopor amortece o choque de sua queda. A torre de energia é operada em uma sala com temperatura controlada para corresponder às condições em que os animais são criados.

Para executar um experimento de exercício, um mínimo de 240 moscas machos pareadas por idade são necessários para o monitoramento longitudinal da resistência e do geoeixo negativo ou capacidade de escalada. Manter as moscas em populações de 20 por frasco. Divida os frascos em dois grupos de tamanhos iguais, um dos quais será exercitado, os frascos desse grupo devem ser tampados com flugs, enquanto o grupo de controle deve ser tampado com rolhas de esponja.

Uma esponja é usada para imobilização porque seu tamanho adaptável permite fácil colocação perto do fundo do frasco. O material de esponja mais macio também reduz as lesões causadas pelos flugs mais sólidos. Os frascos para injetáveis de alimentos devem ser substituídos em dias alternados antes do teste.

Durante o treinamento, as moscas permanecem nos frascos de comida porque, se forem usados frascos vazios, muito mais moscas sofrem. Lesões relacionadas ao treinamento. Ao carregar os frascos de moscas de controle na torre de energia, empurre suas rolhas de esponja para baixo cerca de três milímetros acima do nível do alimento, limitando assim as moscas.

Movimento para resultados consistentes. Teste os dois grupos de moscas cinco dias consecutivos por semana, utilizando um cronograma acelerado que aumenta o tempo por sessão de duas para três horas por dia durante um período de três semanas. Claro, qualquer regime poderia ser empregado.

A consistência no tratamento, hora do dia e métodos de ensaio ao longo de um período de três semanas é essencial. O agendamento cuidadoso e os procedimentos práticos reduzem a possibilidade de fadiga de erro. Os ensaios podem ser realizados longitudinalmente em moscas antes, depois ou durante o regime de treinamento.

Também pode ser usado para garantir uma resposta mais segura a uma variável ambiental. Execute o ensaio de fadiga em um dia em que o treinamento não esteja ocorrendo. No início de um dia, carregue os dois grupos de moscas na torre de energia.

Ative o aparelho e observe cada frasco uma vez a cada 10 minutos. Se em quatro quedas consecutivas, cinco ou menos moscas em um frasco subirem mais de cinco centímetros, então essa coorte de moscas é considerada fatigada. Remova as moscas cansadas da torre de energia enquanto ela ainda estiver operando e registre o tempo em que ela foi removida.

Observe todos os frascos para injetáveis por no máximo 10 horas e compile os resultados. Um ensaio para quantificar. Os efeitos do treinamento são uma medida diária da velocidade de corrida, que pode ser realizada durante todo o regime de treinamento e além.

Para medir o efeito a longo prazo do treinamento. Para iniciar a velocidade de escalada ou ensaio de anel, primeiro transfira as moscas para novos frascos vazios e coloque uma fileira de seis frascos em um rack de frascos. Pedaços enrolados de fita adesiva são usados para prender os frascos ao rack.

Em seguida, coloque o rack na frente de uma fonte de luz, como uma caixa de visualização de raios-x que fornecerá iluminação uniforme dos frascos. Agora configure uma câmera para fotografar o rack para que a posição de cada mosca seja visível em cada frasco. Em seguida, toque nos seis frascos para derrubar todas as moscas no fundo dos frascos e tire uma fotografia cronometrada.

Dois segundos depois que as moscas são todas derrubadas. Se o flash da câmera for usado, ele deve ser usado de forma consistente. Repita esse processo quatro vezes para cada conjunto de frascos antes de prosseguir com a torre de energia.

Para analisar os dados, marque cada foto individualmente usando um software para encontrar os limites superior e inferior do frasco. Em seguida, meça a altura de escalada para cada mosca. Em seguida, copie as alturas de escalada no Excel.

Cada mosca em cada frasco recebe uma pontuação de zero a quatro, correspondendo à altura do quadrante. Eles sobem para quatro para o quadrante mais alto e zero para não escalar. Para cada frasco, calcule a pontuação para cada uma das 20 moscas e pegue a pontuação média da coorte.

Isso é chamado de índice de escalada. A média dos quatro índices de escalada de cada coorte naquele dia é usada para análise de dados. Se o software de processamento de imagem não estiver disponível, as linhas do quadrante podem ser desenhadas nos frascos vazios e as moscas podem receber manualmente os valores do quadrante, enquanto as moscas do tipo responderam a um protocolo de resistência com um declínio diminuído relacionado à idade na capacidade de escalada.

Isso persistiu após o final do treinamento, conforme refletido nos ensaios de anel longitudinal ao longo de cinco semanas de idade. Assim, a indução de exercício pelo programa de torre de energia pode ser usada como uma entrada comportamental e a capacidade de fatores genéticos ou ambientais de modular esse efeito pode ser avaliada. Por outro lado, a torre de energia também pode ser usada como saída.

Por exemplo, quando moscas com uma porcentagem variável de sacarose em sua dieta, foram testadas quanto ao tempo de fadiga. O aumento do teor de sacarose correlacionou-se com o aumento da capacidade de resistência. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de garantir que todas as coortes de moscas tenham correspondência de idade e que os métodos sejam executados de forma consistente ao longo do experimento.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como resistir, treinar e avaliar moscas de qualquer genótipo.