TreadWheel: Интервал подготовки протокола для нежно индуцированной упражнения в Drosophila melanogaster

Детство и взрослых ожирения растет эпидемий в культурах, которые потребляют высокой калорийности диеты и простаивать в течение продолжительных периодов времени, что может привести к серьезные долгосрочные последствия, включая сопротивление инсулина, хроническое воспаление и артроз ^{1 , 2 , 3 , 4}. распространенность этих расстройств продолжает расти из-за растущего дисбаланса в калорийности и расходов обусловлено повышенным потреблением жиров и сахара и преимущественно сидячий образ жизни⁵. Соответственно этот дисбаланс энергии привела к увеличению числа случаев сахарный диабет типа 2 (T2DM) и сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ)⁵. Люди находятся на более высокий риск развития обоих расстройств, если они были диагностированы с расстройством метаболический синдром (Мец), чьи симптомы включают абдоминальное ожирение и дислипидемия². Мец формируется сложного взаимодействия генотипа и различные экологические факторы, такие как диета и осуществлять⁶. Таким образом чтобы получить полное понимание основных механизмов этого сложного заболевания, все эти факторы должны рассматриваться.

Когда дело доходит до борьбы с Мец, врачи рекомендуют сначала, претерпевает изменения образа жизни, которые включают едят здоровую, хорошо сбалансированную диету и физической активности^2,,78. Поскольку эффективные препараты ограничены и желудочного шунтирования является дорогостоящим и требует непрерывного медицинского контроля, фармакологические и хирургические вмешательства рекомендуется только для тяжелых случаях и только в сочетании с этими изменениями образа жизни^{3 ,,78}. В то время как образ жизни мероприятий, таких как упражнения и диеты, создавать и поддерживать долгосрочные цели потери веса, ли эти меры по исправлению положения могут полностью смягчить негативные последствия, связанные с Мец требует дальнейшего изучения^{7, 8}.

Мышь модели были использованы для изучения последствий осуществления метаболических заболеваний лет; Однако введение упражнения летать исследований на Мец является сравнительно недавно стремиться^9,10,,1112. Мухи обеспечивают идеальный автомобиль для изучения упражнения в контролируемых лабораторных условиях, так как они легко манипулировать, имеют короткий срок действия, являются недорогой для поддержания и связанные с энергетикой метаболических высоко сохраняются между дрозофила и люди¹³. D. melanogaster геномов характеризуются хорошо, и есть богатство генетики инструменты доступны для использования в дрозофилы , который может обеспечить понимание различных генотипов и взаимодействия генотипа, окружающей среды, которые могут модулировать влияние физических упражнений на научные здоровье¹⁴.

Нынешние методы осуществления дрозофилы ссылаться на лету врожденное, негативные geotaxis тенденция, поведенческих инстинкт подниматься вверх, чтобы стимулировать восхождение в взрослых в пределах их корпуса^11,12,15 . Башня власти, одним из методов стимулирования упражнения в мух, систематически повышает летать корпуса вертикально и затем падает их обратно к поверхности скамьи, эффективно стучать мух в нижней части флакона, таким образом вызывая их инстинктивная отрицательный geotaxis ^{12 , 16}. эксперименты с помощью этой машины показали, что упражнения — это мощный защитный фактор против многих заболеваний, связанных с возрастом, в том числе CVD и T2DM и способствует здоровой старости^12,17,18 . В частности они продемонстрировали, что упражнение может снизить начала возрастных мобильности снижение мух и повысить несколько связанных с возрастом симптомы, такие как сердечной деятельности и подчеркнуть ответ^17,18. Однако управления мухи, никогда не помещается на башне, показали высокие восхождение баллы, чем те, которые испытывают машины, предполагая, что силы повторяющихся капель может быть ранив мух и затрагивающих мобильность¹². Это свидетельствует о том, что альтернативный способ заставить упражнение, которое является менее сильный и избегает, причиняя физические травмы будет полезным, взаимодополняющих метода Power Tower протокола¹⁶.

Аккуратно побудить упражнения у дрозофилы, мы разработали осуществлять машины под названием TreadWheel (рис. 1). В (далее сокращенно TW) TreadWheel вращательное движение вызывает мух врожденное, негативные geotaxis тенденция, постоянно переосмысление гравитационного верхней части флаконов, который, в свою очередь, стимулирует восхождение в мух. В отличие от других методов вращательное движение TW изначально нежный, которая минимизирует количество дополнительных раздражители, которые могут возникнуть и влияют на результаты. Таким образом машина обеспечивает средства, чтобы побудить упражнения в большое количество мух не вызывая стресс, который позволит исследователей для изучения последствий осуществления метаболических здравоохранения (рис. 2), старение, сна и многие другие темы¹¹.

Наш метод следует обратное пирамидальной, интервал подготовки протокола, который главным образом включает в себя аспекты аэробных интервал подготовки (AIT) с некоторыми выносливость осуществлять обучение. Стандартный режим МТА изменяется в этом протоколе постепенно увеличивать продолжительность каждого интервала в течение пяти дней для содействия выносливость. МТА был особенно полезным в предотвращении Мец по сравнению с другими методами вмешательства и был более эффективным в деле обращения вспять метаболический синдром общих факторов риска, чем непрерывное умеренные упражнения^19,20. Однако недостаток TW относительно мощности башня, что летит быстрее приучать к вращая движение, таким образом различия в врожденная склонность к приучать среди мухи может усложнить толкование преимуществ упражнений. ¹¹ элегантное решение это ограничение описано Ватанабэ и загадка¹⁵ и их дополнительной статьи²¹.

1. TreadWheel Установка и эксплуатация

Примечание: Смотрите Дополнительные рисунок 1 для схемы на TW осуществлять строительные машины. Части, необходимые, перечислены в Таблице материалов. Фразы «TW», «TreadWheel», «тренажеры» и «машина» используются как взаимозаменяемые во всем протокол.

1. Калибровку двигателя с помощью выключателя питания, таким образом, что период полного вращения составляет 15 s (4 мин). Калибровка скорости вращения машины перед укладкой летать флаконов в обеспеченных зажимы, придают для вращающихся оружия.
   1. Отрегулируйте скорость, используя стандартный секундомер и неподвижный объект временно прикомандировать к машине, как небольшой кистью, приклеенный к крышке двигателя с помощью кисти, просто Касаясь одного из вращающейся скобки. Время количество оборотов в минуту, используя неподвижный объект в качестве точки отсчета и отрегулировать скорость для достижения период вращения 15 s (4 мин).

2. летать коллекции и техническое обслуживание

Примечание: Все мухи поддерживаются в 25 ° C-инкубатор с влажностью 50% и 12 h свет/темно цикла между benchtop манипуляции, описанные ниже. Мухи являются откармливаются Стандартный кукурузной муки меласса лаборатории если не указано иное.

1. Подготовьте кладки камер для каждого генотипа интерес, используя плиты агара яблочный сок, падение дрожжей пасты на пластину, и 6 oz. пластиковые бутылки собирать яйца, которые будут люк в личинок.
   1. Готовить яблочный сок плиты агара, залейте 3% агар 35 мм x 10 мм Петри ¾-полный растворенных в магазин купил яблочный сок. Храните затвердевших пластины в холодильник до использования.
   2. В 50 мл конические пластиковых пробирок объединить покупное активных сухих дрожжей с дистиллированной водой в соотношении 2 мл воды для каждого грамм дрожжей. Дрожжи в смесь с водой, чтобы создать пасты с консистенцией кетчуп с использованием стекла помешивая стержня. Отрегулируйте пропорции дрожжей и воды, необходимы для достижения желаемой консистенции.
   3. Хранить дрожжи вставить в холодильник между использованиями. Держите крышку трубки свободно, чтобы позволить дегазации.
   4. Используйте острые иглы или нож пробивать небольшие отверстия в 6 oz. площади дна бутылок (полипропилен) как вентиляционные отверстия для укладки камер.
   5. Тыкать небольшое пятно дрожжей пасты (~ 3 мм в диаметре) на каждой пластине агар яблочный сок.
2. Место взрослых мух желаемого генотипа в 6 oz. бутылка и крышка бутылка с пластиной агар яблочный сок. Закрепите пластину к бутылке с резинками. Инвертировать и место в инкубаторе разрешить взрослых откладывают яйца.
3. Изменить плиты агара яблочный сок на камере укладка два раза в день (утром и вечером). Отпуск используются пластины в инкубаторе для другого 12 – 24 h разрешить первый Инстар личинки люк.
4. Сбор первых Инстар личинки, с помощью тонкой кисточки или коллекции забрать (гибкие тонкой иглой придает ручкой). Место 50 первых Инстар личинки конкретный генотип на питание флакон желаемый экспериментальной питания типа разработать и завершить метаморфозы в то время как в инкубатор (рисA).
5. Собирайте взрослых для осуществления лечения (рисA).
   1. Окукливание собирать куколки с небольшой, влажной кистью и место в пустые флаконы до eclosion чтобы предотвратить подвергается личиночной рацион взрослых мух.
   2. Передавать взрослых мух продовольствия флаконов стандартных лабораторных диета как они Эклоз. Один-пять дней после eclosion, отделить мухи по признаку пола.
6. Назначают половину собранных взрослых каждой экспериментальной и контрольными группами. Поддерживать мух в флаконах стандартных лабораторных диета в концентрации 50 мух на флакон.
7. Передавать взрослых свежих продуктов флаконов каждые два дня для предотвращения их от застревания во время физических упражнений. Добавьте несколько зерен дополнительного живых дрожжей в новой пищи непосредственно перед представляя мух.
   Примечание: Хотя это возможность поддерживать мух без дополнения живых дрожжей, мы обнаружили, что взрослых мух работать лучше с добавками. Живые дрожжи добавки — переменная, которая может быть изменена с учетом исследователя экспериментальных целей.

3. осуществлять протокол

1. В первый день упражнения (1 день) толкать флакон вилки оставить 1 места во флаконах управления и 6 см пространства между продовольственной и вилку в упражнения флаконов (рис. 1 c).
   Примечание: Флаконы управления будет иметь ограниченное пространство для мух для перемещения на тренажер и таким образом мух будет заниматься гораздо меньше движение чем во флаконах упражнения.
2. Флаконов в зажимы и затем дать мух 10 мин, чтобы акклиматизироваться на машине (рис. 1Б).
   Примечание: Альтернативного управления заключается в поддержании неосуществленный мух на benchtop рядом тренажер с 6 см пространства (во флаконе) для перемещения обычно. Аналогичные результаты по сравнению с «1 см на TreadWheel» и «6 см на benchtop» управления нашли¹¹.
3. Лечить оба управления и осуществлять мух для ротации на машине при постоянной температуре 5 дней подряд в неделю с чередующимися приступы вращения и отдыха (рис. 1D).
   Примечание: Чтобы избежать накладывающееся воздействие температуры на уровнях деятельности необходима постоянная температура. Для температуры манипуляции исследований место TW внутри инкубатором для изменения температуры лечения во время тренировки упражнения.
   1. Запустите машину для четырех 15 мин схватки упражнения на 1 день. Чередовать эти приступы с периодами отдыха, 5 мин.
   2. Каждый из следующих дней, добавить 5 минут физических упражнений в один из существующих приступы упражнения. Например на 2 день, сделать первый бой упражнения 20 мин долго, но сохранить остальные поединки на 15 мин.
   3. На 3 день осуществлять мухи на 20 мин в ходе двух первых схватках и 15 минут для следующих двух схватках.
   4. На 4 день используйте 20 мин схватки упражнения для всех за исключением окончательного бой, который должен быть только 15 мин.
   5. На 5 день держите все упражнения приступы 20 мин.
      Примечание: Во время периодов отдыха, флаконы, содержащие мухи должны оставаться надежно зажимается на TW. Ориентация флаконов в эти периоды не важна, потому что гравитационной силы, сталкиваются все мухи будут приходить с того же направления.
4. После завершения лечения упражнения на данный день, вернуть их нормальных флакон вилки питания и вернуть их инкубаторы мух до следующего дня.
5. После завершения полного осуществления режима анестезировать мух с помощью стандартных летать CO₂ методы анестезии. Затем перенесите мух новой пищи ампул или microcentrifuge трубы для оценки фенотипические характеристики интерес.
   Примечание: Пример фенотипов включают лазание способность (еда флаконе), триглицеридов хранения (пробки microcentrifuge) или экспрессии генов (пробки microcentrifuge). Протокол может быть приостановлена здесь с образцами хранятся надлежащим образом, в зависимости от оценки должны быть выполнены. Анализов, с участием живых мух нужно будет проводиться оперативно в соответствии с конкретными целями фенотипического анализа.

4. восхождение оценки

1. После одного дня отдыха после завершения осуществления протокола, тест общего летать, восхождение производительности с помощью быстрого итеративного негативные geotaxis (кольцо)-как отрицательный geotaxis восхождение пробирного²².
   1. Место группы 10 мух в пустые флаконы с использованием CO₂ анестезии (или нажатие непосредственно из флаконов пищи, если уже отсортированы) и печать с парафином пленкой для предотвращения побега мух. Дать мух по крайней мере 10 минут, чтобы акклиматизироваться к новый флакон. Чтобы предотвратить флаконы от опрокидывания, лента ~ 5 см диаметр cardstock круг в нижней части флакона предоставлять дополнительную площадь.
      Примечание: Флакон вилки не должны использоваться потому, что они препятствуют части флакона, используемый для определения высоты поднялся.
   2. Место флаконы 20 см перед сетке 1 см x 1 см в полном представлении навесные, стационарные камеры со встроенным таймером (смарт-телефон с таймер камеры приложения хорошо работает).
   3. Аккуратно нажмите флаконов на счетчик три раза, чтобы выбить всех мух до нижней части флакона. После прослушивания флакон вниз третий раз, сразу же начать 4 s таймер камеры для захвата изображения для определения высоты, взобрался на каждом летать.
      Примечание: Нажатие должно быть сделано в постоянной интенсивности и исследователем же в каждом осуществлять контроль контрастности для сведения к минимуму различия в ответах летит из-за разговоров.
   4. Повторите шаг 4.1.3 дважды, с по крайней мере 1 мин отдыха между испытаниями, производить в общей сложности три испытания на флакон.
2. Для сохранения мух для других анализов, сразу после завершения восхождение assay, вспышки заморозить мух методом погружения в жидком азоте.
   1. Используйте мелкие, открытым верхом Дьюара, заполнены на глубине ~ 5 см с жидким азотом.
   2. Передача мух для малых microcentrifuge трубы с использованием CO₂ анестезии и затем поместите трубки в Дьюара с жидким азотом. В качестве альтернативы если будущие анализы требуют предотвращения CO₂, оснастки заморозить мух прямо в их восхождение флаконов, осторожно нажав мух в нижней части их флакон нижней погружен в жидком азоте, а затем передать замороженных мух для Microcentrifuge трубы с помощью щипцов.
      Примечание: Жидкий азот криогенных и должен использоваться только с надлежащего защитного оборудования и обслуживание вентиляции.
3. Обработка изображений с помощью ImageJ²³ многоточечный инструмент «Выделение».
   1. Откройте изображение для обработки в пределах ImageJ.
   2. Задание масштаба 1 см, основанный на фоновой бумаге сетки для вычисления расстояния, поднялся по каждой индивидуальной летать. Инструмент «Линия» на панели инструментов в одну сторону на 1 см² площади трассировки от фона сетки бумаги. Нажмите на вкладку «Анализировать» и выберите «Задать шкалу». Установите «Известный расстояние» как «1.00» и «Единица длины» как «см», убедитесь, что «Глобальный» снят и нажмите кнопку «ОК».
   3. Выберите значок «Выбор нескольких точек» на панели инструментов и увеличение на нижней части флакона в изображении. Задайте первую точку как самой нижней части флакона, нажав на самой низкой части флакона.
   4. Нажмите на центр каждого fly в пузырек, чтобы пометить его как точки данных. Принять к сведению, что есть в общей сложности 11 очков за флакон, маркировка в нижней части флакона один и один для каждого летать.
   5. Нажмите на вкладку «Анализировать» и выберите «Мера» для создания таблицы измеренных значений. Сохраните таблицу в виде файла csv.
   6. Откройте CSV-файл в программе электронных таблиц и вычислить точное расстояние, поднялся по каждой мухи путем вычитания y значений пунктов 2-11 от точки 1 в таблице измерений.
   7. Повторите шаги 4.3.1 через 4.3.6 для каждого изображения.

5. триглицеридов хранения Assay

Примечание: Образцы, стандарты, стандартный раствор глицерина и triglycerol рабочего раствора используется во всем assay должны храниться на льду в течение протокола и должен храниться в холодильнике когда не в пользе.

1. Подготовка стандартов с использованием глицерол стандартным решением.
   1. Сделать пустой (B) путем добавления 1000 мкл буфера гомогенизации microcentrifuge трубки помечены б.
   2. Сделайте Стандартный 1 (S1), 2,5 мг/мл в колодец, путем добавления 1000 мкл стандартного раствора глицерина microcentrifuge трубки помечены S1.
   3. Сделайте Стандартный 2 (S2), 1,25 мг/мл в колодец, путем добавления 500 мкл стандартного раствора глицерина 500 мкл diH₂O в microcentrifuge трубки помечены S2.
   4. Сделайте стандартный 3 (S3), 0,625 мг/мл в колодец, путем добавления 250 мкл стандартного раствора глицерина 750 мкл diH₂O в microcentrifuge трубки помечены S3.
   5. Сделайте Стандартный 4 (S4), 0.3125 мг/мл в колодец, путем добавления 125 мкл стандартного раствора глицерина 875 мкл diH20 в трубке microcentrifuge помечены S4.
2. Подготовка triglycerol рабочий раствор из комплекта определение триглицеридов сыворотки.
   1. Добавить 40 мл diH₂O реагент свободного глицерина из комплекта и перемешать путем переворачивать бутылку.
   2. Добавьте 10 мл diH₂O триглицеридов решение из комплекта и смешивать, переворачивать бутылку.
   3. Объединить реагента и триглицеридов раствор глицерина и смешивать, инвертирование подготовить рабочий раствор triglycerol.
      Примечание: Рабочий раствор triglycerol хорошо в течение 60 дней и может завершить четыре пластины 96-луночных анализов за комплект, с помощью протокола ниже. Томах, используемых масштабируются пропорционально от официального определения триглицеридов сыворотки комплект для использования в формате 96-луночных пластины.
3. Проверьте пустой и стандартов, тщательно закупорить 5 мкл каждого стандарта в 96-луночных с плоским дном, ясно Гонав в трех экземплярах (или составленном для пустой).
   1. Мкл ровно 125 Triglycerol работы решения для каждой хорошо содержащих стандартом. Разрешить решения реагировать на 30 мин.
   2. 96-луночных пластины в спектрофотометр и читать поглощения на 540 Нм. Использование измерений оптической плотности для создания стандартной кривой и проверки точности стандартов вычисляя значение R² . Если R² для стандартов является менее 0,98, заново, более тщательно Подготовьте стандарты.
4. Начать день 1 из assay для триглицеридов хранения¹⁴ с помощью microcentrifuge пробирки, содержащие 10 замороженные летает каждый.
   Примечание: Повторить или многоканальные пипетки следует никогда не использоваться в этот шаг потому, что количество каждого реагент, используемый в assay должны быть очень точной и последовательной, чтобы получить воспроизводимые результаты. По нашему опыту повторить и многоканальные пипетки не имеют этой степени точности и последовательности. Каждый Алиготе от одноканальный дозатор может быть визуально подтверждена экспериментатор для контроля качества и любой Одноканальные Пипетки конкретных предубеждения будут испытывать все образцы в такой же степени.
   1. Подготовка 200 мл бульона гомогенизации буфера путем объединения 0,272 г х₂PO₄, 400 мкл ЭДТА 0,5 М и 199,6 мл diH₂O в стеклянной бутылке.
   2. Добавьте ровно 100 мкл буфера гомогенизации в каждой из 40 microcentrifuge пробирки, содержащие 10 взрослых заморожены после восхождения assay. Затем, Центрифугуйте образцы для 30 s на 18,000 g.
   3. Молоть мух с помощью моторизованных точильщика и пестик (или другой формы ткани гомогенизации) приготовить молочный раствор. Убедитесь, что свежий пестик используется для каждого образца. Затем Центрифугуйте образцы на 2 мин на 18,000 g.
   4. Пипетка только топ 75 мкл супернатанта жидкости из пробирки в новые microcentrifuge трубы. Убедитесь, что не летать биты из гранул, передаются. Поместите новые трубы в холодильник на ночь.
5. Начать день 2 из триглицеридов протокола путем удаления образцов 1 день из холодильника.
   Примечание: Шаг 5.5 может производиться в тот же день 5.4, но мы нашли сигнал для концентрации триглицеридов, чтобы быть более надежные после ночи в холодильнике. Однако время между шаги 5.4 и 5.5 не должна превышать 36 часов.
   1. (Необязательно) Вихревой первой трубки с супернатанта жидкости для 10 s и Пипетка 5 мкл в чистой microcentrifuge трубку. 95 мкл 0,15 М NaCl, в новые пробки microcentrifuge. Храните эти проб в морозильной камере-20 ° C для более поздних assay протеина, при желании.
      Примечание: Эти образцы супернатант добавлен раствором NaCl может использоваться для определения содержания белка, с использованием предпочтительного пробирного исследователя. Мы используем метод Брэдфорд²⁴. Содержание белка является одним из способов для стандартизации мерой содержания триглицеридов, но исследователь также должны быть осторожны в толковании эти соотношения с упражнения и диета также может влиять на хранение белка.
   2. Для оригинального супернатанта флаконов вихревой первой трубки с супернатанта жидкости для 10 s, а затем пипеткой 5 мкл в два отдельных скважин 96-луночных микропланшетов производить технические реплицирует. Обязательно обратите внимание какие скважин используются для каждого образца. Повторите этот шаг для 39 других труб.
   3. Пипетка точно 5 мкл заготовки в четыре скважины микроплиты, а для остальных скважин, Пипетка ровно 5 мкл каждого стандарта в трех экземплярах.
   4. Добавить triglycerol ровно 125 мкл рабочего раствора для каждой скважины и позволяют решение реагировать на 30 мин.
   5. 96-луночных пластины в спектрофотометр и читать поглощения на 540 Нм.
   6. Преобразование значений поглощения в концентрации (мг/мл) с использованием стандартной кривой, исходя из стандартов.

Мы особенно заинтересованы в выявлении факторов, которые способствуют общей метаболической здоровья индивидуума. Ранее было установлено, что взаимодействия генотипа, диета существенно способствовать населения уровня различия в метаболических черты14. Это означает, что каждый генотипа реагирует на экологические различия на основе уникальных и сложных. Чтобы расширить нашу работу по воздействию генотип по окружающей среде включить физические упражнения, мы разработали TreadWheel, которая способна к подвергая большое количество генотипов в аэробных интервал подготовки (АТИ) в духе высокой пропускной способности.

Чтобы установить, влияет ли упражнения на TW на метаболические черты, мы измерили триглицеридов хранения в Орегон-R (Орер) и y1w1 мухи, общей wildtype мух (рис. 2B-C) и нормализации этих ценностей против мух концентрация белка, как первоначально сообщили в Мендес и др. 11. Мы проанализировали данные на многомерный дисперсионный анализ (MANOVA) учета генотипа, секс, осуществлять лечение (и их взаимодействия), и экспериментальной блок эффектов, таких как время реплицирует и продовольствия флакон и обнаружил, что существует значительный генотип, осуществлять взаимодействие (p = 0,0017) затрагивающих триглицеридов хранения. Существовал значительный эффект сексуальной диморфных между мужчинами и женщинами, с самцами, хранение более триглицеридов, чем женщины (p < 0.0001). Мы увидели, что у женщин, осуществляется мух были значительно ниже уровня триглицеридов, чем их коллеги-неосуществленный (рис. 2B, p < 0.0001). В мужчины в то время как снижение триглицеридов хранения наблюдается в Орегон-R осуществили мух (по сравнению с элементов управления) не была статистически значимой, было отмечено существенное различие в триглицеридов хранения между две отдельные линии (Рисунок 2C, p < 0.0001). Обратите внимание, что хотя стандартизации концентрации триглицеридов против концентрации протеина дает представление о целом летать тела состав коэффициенты, сравнение прямых концентрации триглицеридов или белка между различными группами мух может также предоставить конкретную информацию о влиянии тренировки на эти фенотипы индивидуально.

Так как переменные, как взрослый упражнения, секс, и показано, что генотип влияет на триглицеридов хранения, ожидалось, что эти факторы также влияют другие фенотипы и взаимодействовать с диеты. Мы подняли личинок от представителя wildtype дрозофила генетических ссылку панели линии (DGRP 153)25 высоким содержанием жира или нормальной диете и индуцированных упражнения в взрослых мух на одну неделю (рисA). Впоследствии мы провели пробирного кольцо как отрицательный geotaxis для измерения восхождение способности. Альпинистские assay используется отличается от стандартного анализа кольцо; Вместо того, чтобы кольцо аппарата флаконы с парафином пленку отверстия были использованы для дома мух assay. Другие аспекты оригинальной assay кольцо, такие как время между выстукивать мух в нижней части флакона и принимая Фото, были сохранить22.

Все процедуры были повторены три отдельных раз с минимальными 59 отдельных летит за время репликации и лечения. Данные были проанализированы путем учета MANOVA для диеты, генотип, секс, осуществлять лечение (и их взаимодействия), а также экспериментальных блок эффектов время репликации, пробирного флакона и флакон пробирного реплицировать. Мы обнаружили, что осуществляется самок поднялся значительно выше (p < 0,005) когда выращенные на высоких жиров, чем любой из других женщин лечения (рис. 2D). Для мужчины было замечено, что упражнения только улучшилось, восхождение, когда мужчины были подняты на нормальной диете, и те подняли на высоких жиров, показал никаких существенных изменений (рис. 2E). Мы также обнаружили значительные сексуально диморфных эффектов (p < 0,0001) в восхождение с самцами, поднимаясь выше, чем среди женщин. Неожиданный результат снижение восхождение производительности, после тренировки для женщин от линии DGRP 153 (Рисунок 2D) для женщин, потребляющих нормальной диете (p < 0.0001) является примером того, как этот тип тренировки не может быть равномерно позитивного вмешательства для всех генотипов и могут зависеть от других факторов окружающей среды. В Мендес и др. 11, женщины из четырех других генетических линий, проверены на их восхождение производительности после подняв на нормальной диеты все показали расширенной восхождение способность осуществлять подготовку. Это говорит о том, что ответ, наблюдается в DGRP 153 генотип конкретные и не общие свойства лечения упражнения TW. Изменчивость в ответ через секс, диета и упражнения лечение групп показывает, что значимых взаимодействий секс, диеты, упражнения, которые влияет на восхождение способность линии (p < 0.0001).

Взятые вместе, результаты показывают, что влияние физических упражнений на здоровье взрослых летать метаболических может быть функцией его пола, генотипа и личинок диеты. Фенотипические различия наблюдаются в ответ на генотип, переменные среды (например, диета и физические упражнения) и секс также наблюдается в других исследованиях11,12,14,15. Таким образом TW и дрозофилы может быть мощной стратегией для выяснения генетические и экологические факторы, формирующие метаболически здоровье.

Рисунок 1 : Машина тренировки TreadWheel. (A) машина держит 48 ампул и имеет функцию регулируемой скоростью. Здесь были проведены эксперименты на 4 об/мин. (B) индивидуального продовольственного флаконах, содержащих экспериментальной мух были дал осечку в скобки, прилагается к вращающейся оси. (C) расстояние между флакон plug и еда был 6 см для упражнения флаконов и 1 см для контроля ампул. Флаконы были затем размещены на машину для упражнения. (D) осуществление обратной пирамиды 5 день режим был использован для осуществления взрослых мух. Каждый день, еще пять минут было добавлено к одному из приступы упражнения для наращивания интенсивности упражнений, постепенно, который моделирует выносливость, интервал подготовки. Эта цифра была изменена от Мендес и др. 11. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2 : Визуальные методы и представитель результаты. (A) методы для тестирования личиночной диеты и эффектов взаимодействия взрослого упражнения. Личинки были подняты на диете высокого жира или нормальной лабораторной и переключился на нормальную еду на eclosion. Взрослых мух были разделены по признаку пола, помещены в экспериментальной группы и осуществили пять дней подряд. Впоследствии кольцо как отрицательный geotaxis восхождение пробирного был проведен, и мухи были заморожены для измерения триглицеридов. Представитель триглицеридов данные приведены для двух генетических линий, Орегон R и y1w1 для мужчины (C) и (B). Все мухи были выращены на нормальную диету и в зрелом возрасте. Уровни с разными буквами значительно отличаются (p < 0,05) с помощью студентом пост Специального t-теста. Эта цифра содержит подмножество данных, сообщаемых в Мендес и др. 11. Представитель восхождение данные приведены для линии DGRP 153 для мужчины (E) и (D). Каждая точка представляет усредненной восхождение производительность 232 или более лиц через три независимых время точки. Планки погрешностей указывают одна стандартная ошибка. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Дополнительные рисунок 1: Подробная схема TreadWheel. (A) схема структуры двойной флакон зажим используется для присоединения флаконов на машину. (B) внутренний вид машины вращения привода системы. (C) Параллельная проекция из передней панели компьютера. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Дополнительного кода файл: TreadWheel.skp Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Авторы не имеют ничего сообщать.