В этой статье мы предоставляем подробный протокол для предоставления видов из рода дрозофилы загрязнителей с целью изучения последствий воздействия на спектр фенотипические выходов на разных этапах своего развития и для более чем одного поколения.
Возникающим свойств и внешние факторы (в частности, население уровне и уровне экосистем взаимодействий) играют важную роль в посредничестве экологически важные конечные точки, хотя они редко рассматриваются в токсикологических исследованиях. D. melanogaster становится токсикологии модель для поведенческих, неврологические и генетических последствий токсикантов, чтобы назвать несколько. Что еще более важно виды в роде дрозофилы может использоваться как модель системы для комплексного рамочного подхода к возникающим свойства включить и экологически соответствующие вопросы в токсикологических исследованиях. Цель настоящего документа-обеспечить протокол для разоблачения виды в роде дрозофилы загрязнителей, для использования в качестве модельной системы для ряда фенотипические выходы и экологически актуальные вопросы. Говоря более конкретно, этот протокол может использоваться для 1) связать несколько биологического уровня Организации и понять влияние токсикантов на оба уровня населения и индивидуальные Фитнес; 2) Проверьте влияние токсикантов на разных стадиях развития воздействия; 3) тест между поколениями и эволюционной последствия загрязнителей; и 4) одновременно проверить несколько загрязнителей и стресс.
Каждый год, примерно 1000 новых химических веществ будут введены1,химической промышленности2; Однако воздействие лишь небольшой процент этих химических веществ на окружающую среду тестируются перед распределением2,3. Хотя крупномасштабные катастрофы являются редкостью, Сублетальное и хронического воздействия большое разнообразие загрязняющих веществ широко распространены в людей и дикой природы4,5. Исторические экологической токсикологии и экотоксикологии ориентирован для тестирования летальность, одного химического воздействия, острого воздействия и физиологические эффекты воздействия, как средства измерения воздействия загрязнителей на выживание6, 7 , 8 , 9 , 10. Хотя существует сдвиг в сторону этические и неинвазивные подходы к животных испытаний, текущие подходы ограничивают ввиду роли этого развития, возникающим свойств и внешние факторы (например, уровень населения и экосистема уровень взаимодействия) играть в посредничестве экологически важные конечные точки8. Таким образом существует необходимость для методов, которые включают более целостный подход, без ущерба для дикой природы и/или позвоночных в лаборатории.
Беспозвоночных модель системы, такие как Drosophila melanogaster, являются привлекательной альтернативой признается необходимость более целостного подхода к тестированию токсичности. D. melanogaster, первоначально была разработана как система беспозвоночных модель для человека генетических исследований около века назад11. D. melanogaster теперь широко используется как альтернатива позвоночных модель по нескольким причинам: 1) сохранению генов и пути между D. melanogaster и людьми; 2) время коротких поколения по сравнению с позвоночных модели; 3) недорогая стоимость технического обслуживания; 4) легкость в генерации большой выборки; и 5) множество Фенотипические – и экологически соответствующих конечных точек, доступных для тестирования11,12,13,14,,1516,17 .
Несколько лабораторий11,,1516,17,18,19,20,21,22, 23 , 24 , 25 теперь используют D. melanogaster как альтернатива позвоночных модели для тестирования токсичность для понимания воздействия загрязнения на людей. Местных диких видов дрозофилы может использоваться, как хорошо, как модели токсичности для дикой природы (и людей) ответить экологически-, функционально-и эволюционно соответствующие вопросы на разных уровнях биологической организации. С помощью видов в пределах дрозофилы род как модель, несколько измеримые конечные точки являются возможные11,,1516,18,19,20 ,21,,2223,24,25. In addition, с использованием модели дрозофилы , токсикологи может: 1) этически ссылка эффекты на разных уровнях биологической организации; 2) включить роли возникающих факторов и развития; 3) исследование экологически важные конечные точки (помимо медицински важных конечных точек); 4) проверить несколько раздражители одновременно; 5) и долгосрочные испытания между поколениями (например эволюционной и следующим) последствия стресса. Таким образом использование дрозофилы как система модель позволяет множество подходов, не ограничиваясь изучения механистический подходы с инбредных штаммов D. melanogaster в лаборатории.
В этой статье мы представляем методы выращивания и сбора дрозофилы ответить на различные вопросы токсикологические. Говоря более конкретно, мы описываем методологии 1) воспитания дрозофила в среде laced с одного или более загрязнителей; 2) сбор дрозофилы на протяжении развития (например блуждающих третьего возраста личинки, куколки случаев, недавно eclosed взрослых и взрослые); и 3) воспитания дрозофила в загрязненной среде тест между поколениями и следующих передачи, а также эволюционной последствия длительного воздействия токсиканта. Используя этот протокол, предыдущие авторы18,19,20,21,22,23,24,25 сообщили различные генетические, физиологические и поведенческие последствия развития привести (Pb2 +) воздействия. Этот протокол позволяет токсикологи использовать токсикологические более целостный подход, который необходим для понимания, как загрязнители являются факторами риска для людей и дикой природы в все более загрязненной окружающей среды.
Drosophila melanogaster был создан как мощная модель для целого ряда биологических процессов из-за обширной сохранению генов и пути между людей и D. melanogaster 13,14. По тем же причинам, что это мощная модель для медицинской науки дрозофила стала систему подх…
The authors have nothing to disclose.
Эта публикация была поддержана грантом от Департамента образования (PR-премии #P031C160025-17, название проекта: 84.031 C) университета штата Колорадо-Пуэбло (CSU-Пуэбло) общинам создавать активные стволовые участия (C-BASE). Мы благодарим текущего зоологии и Elsevier за предоставление права на использование представитель результаты опубликованы в предыдущих документах, а также редакторы JoVE за предоставленную нам возможность опубликовать этот протокол. Мы также хотели бы поблагодарить C-BASE программы, д-р Брайан Vanden Хойвель (C-BASE и кафедра биологии, CSU-Пуэбло), кафедра биологии CSU-Пуэбло, Томас Грациано, д-р Бернард Possidente (кафедра биологии, колледж Скидмор) и д-р Клэр Вариан Рамос (Кафедра биологии, Университет штата Колорадо-Пуэбло) за их поддержку и помощь.
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 |