Мартовский номер журнала "Journal of Visualized Experiments" (JoVE) начинается со статьи, посвященной трем принципиально важным анализам для измерения локомоторного поведения дрозофилы. В частности, эти анализы включают в себя анализ ползания личинок (для оценки моторной функции личинок), анализ RING (для оценки моторной функции взрослой особи) и анализ ухаживания (для оценки координации и сенсорных способностей).
Анализ на ползание личинок включает в себя сбор личинок и воздействие на молодых мух экспериментального препарата, представляющего интерес. Затем животных пересаживают в чашку Петри, положенную на лист миллиметровой бумаги, и можно рассчитать количество пересекаемых линий сетки в минуту.
Протокол быстрого итеративного негативного геотаксиса, или RING, включает в себя помещение взрослых мух в специализированные флаконы, где они опускаются на дно легким постукиванием. Плодовые мушки инстинктивно ползут вверх, против силы тяжести. С помощью анализа изображений можно определить степень локомоторных способностей взрослого человека, измерив, насколько высоко мухи могут подняться вверх за короткий период времени.
Для оценки более сложного сенсорного поведения, используется тест на ухаживание, который начинается с помещения сексуально наивных самцов и самок в специализированное устройство, известное как брачное колесо. Во время экспериментальных сессий исследователи записывают количество времени, в течение которого самец мухи проявляет несколько характерных действий во время ухаживания. Впечатляет то, что в течение нескольких минут самец мухи ориентируется на самку, похлопывает ее по брюшку, издает песню своим крылом, облизывает самку и, в конечном итоге, совокупляется.
Взятые вместе, эти анализы представляют собой серию мощных поведенческих тестов, которые могут помочь выяснить генетические факторы и факторы окружающей среды, которые способствуют поведению дрозофил.
Позже в этом месяце JoVE переключает свое внимание на физиологию упражнений, где исследователи из Университета Сау-Паулу представляют метод, предназначенный для раскрытия вклада различных энергетических систем в сложные упражнения, такие как спорт. В качестве примера наши авторы выбрали дзюдо для своей демонстрации. С помощью тщательно расположенного портативного газоанализатора можно измерить потребление кислорода во время занятий дзюдо в контролируемых условиях. Сравнивая потребление кислорода до, во время и после тренировки, можно определить энергетический вклад аэробного и алактического анаэробного метаболизма. Забор крови до и после тренировки с последующим электрохимическим анализом используется для определения энергетического вклада молочно-анаэробного метаболизма в спорт дзюдо. В сочетании данные о потреблении кислорода и концентрации лактата в плазме могут быть использованы для определения относительного вклада различных энергетических систем в конкретные аспекты сложных упражнений, таких как любимый бросок дзюдо.
Также в марте JoVE планирует выпустить исследование по изучению воздействия алкоголя на рыбок данио. После того, как эмбрионы разовьются до желаемого момента времени, влияние воздействия алкоголя на экспрессию генов может быть оценено путем очистки мРНК и проведения количественной ПЦР, а также гибридизации in situ. С помощью световой микроскопии также можно оценить морфологические изменения, такие как форма сомита. Если наблюдается, что ген, представляющий интерес, уменьшается или увеличивается под воздействием этанола, либо мРНК с колпачком или морфолино могут быть введены в эмбрион где-то на двухклеточной стадии, чтобы спасти фенотип, вызванный алкоголем. Наши авторы показывают, что воздействие алкоголя на развивающихся рыбок данио приводит к морфологическим фенотипам и профилям экспрессии генов, аналогичным тем, которые наблюдаются у млекопитающих, а также демонстрируют, что инъекция мРНК может обратить вспять воздействие алкоголя на аномалии развития.
В разделе "Иммунология и инфекция" JoVE представляет эксперимент по паразитологии растений из Калифорнийского университета в Риверсайде. В частности, наших авторов интересует нематода корневого узла – облигатный паразит растений, который свободно перемещается по влажной почве, заражая корни растений, и питаясь. Во-первых, описаны методы обработки зараженных растений и сбора нематод корневого узла. Как только молодые черви разовьются до стадии с высокой заразностью, почву можно завивать. Позже корни могут быть окрашены и оценены на наличие характерных корневых узлов, генерируемых этими паразитами. В дополнение к экспериментам с горшечными растениями, наши авторы показывают, как можно проводить анализ корневых узлов на растениях, выращенных в прозрачных мешочках, что позволяет легко видеть корни и способствует высокопроизводительному скринингу на наличие этой разрушительной инфекции, на которую приходится 5% глобальных потерь урожая в год.
Эта сводка содержимого JoVE за март выделяет четыре из более чем пятидесяти статей, запланированных к выпуску в этом месяце. Другие примечательные эксперименты включают методы визуализации вызванных запахом реакций в антеннах плодовых мушек, использование электронного носа для анализа летучих соединений из фруктов и перепрофилирование обычного офисного оборудования для доставки макромолекул в живые клетки.