Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biochemistry

Måling og tolke oksygen forbruk priser helt Fly hodet segmenter

doi: 10.3791/58601 Published: January 7, 2019

Summary

Måle endringer i metabolske priser er sentrale å forstå utviklingen av ulike sykdommer og aldring. Her presenterer vi en ny teknikk for å måle hele hodet oksygenforbruk nærmere ligner fysiologisk tilstand og kan hjelpe i avslørende romanen narkotika endre mitokondrie aktivitet.

Abstract

Regulert metabolsk aktivitet er viktig for normal funksjon av levende celler. Faktisk er endret metabolsk aktivitet causally forbundet med progresjon av kreft, diabetes, neurodegeneration og aldring å nevne noen. For eksempel har endringer i mitokondrie aktivitet, cellens metabolske drivkraft, vært preget i mange slike sykdommer. Vanligvis oksygen forbruk utbredelsen av mitokondrier ble betraktet som en pålitelig avlesning mitokondrie aktivitet og målinger i noen av disse studiene var basert på isolerte mitokondrier eller celler. Men kan slike forhold ikke representere kompleksiteten i en hel vev. Vi har nylig utviklet en ny metode som gjør dynamisk måling av oksygen inntak priser fra helt isolert fly hoder. Ved å benytte denne metoden, har vi registrert lavere oksygen forbruk priser av hele hodet segmentet i unge versus alderen fluer. For det andre, vi har oppdaget at lysin deacetylase hemmere raskt endre oksygenforbruk i hele hodet. Våre teknikken kan derfor hjelpe avdekke nye egenskaper av ulike stoffer som kan påvirke metabolske priser. Videre kan våre metoden gi en bedre forståelse av metabolske atferd i en eksperimentelle oppsett som mer ligner fysiologiske stater.

Introduction

Regulert metabolsk aktivitet er avgjørende for overlevelse av celler og sunn funksjon av en vev. Deregulert metabolsk aktivitet har vist mye kobles til utbruddet og progresjon av ulike sykdommer1. For eksempel lavere metabolsk aktivitet ble tidligere beskrevet i nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers og alder-assosiert minne verdifall2,3. Videre antas mitokondrie dysfunksjon å være causally involvert i aldring prosessen4,5. På den annen side, ble høyere mitokondrie og metabolske priser beskrevet i kreft celler6, hvor bruken av mitokondrie hemmere redusert tumorigenesis7.

En presentasjon av metabolsk aktivitet er oksygen forbruksraten (OCR) for mitokondrier. Interessant, denne typen avlesning er primært Hentet fra isolert mitokondrier eller celler, derfor fleste av det er beskrevet i litteraturen er hovedsakelig basert på en presentasjon som ikke ligner fysiologisk tilstand. Det er imidlertid flere ulemper til denne teknikken. Først kan protokollen mitokondrie isolasjon potensielt skade sin integritet8, som kan være et relevant produkt sammenlignet mitokondrier isolert fra unge mot eldre vev9. Videre isolasjon prosessen er lang og kan resultere i tap av relevante protein posttranslational modifikasjoner som regulerer mitokondrie funksjon9,10,11. Videre har det vært vist at isolert mitokondrier ikke konsekvent representerer hele vev metabolsk priser12,13. Slik mobilnettet biologiske kompleksitet kan sees på som, "hele er større enn summen av delene", dvs. mitokondrier kan vise ulike metabolske priser i en kompleks celle sammenlignet med sine metabolske når isolert.

Cellene kan tilbyr en bedre OCR avlesning enn isolerte mitokondrier, gå celle til celle kommunikasjon i konteksten av en hel vev tapt. For eksempel i hjernen er metabolske aktiviteten av neurons svært avhengig av metabolske aktiviteten til nærliggende gliacellene14. Som sådan, kan etablere nye teknikker for å undersøke OCR i hele vev eller hele organismer være mer innsiktsfulle for utbruddet og progresjon av ulike lidelser.

Nye teknikker har nylig dukket opp for å løse disse problemene og aktivere måling av OCR fra hele vev, segmentet eller levende organismer. For eksempel rapporterte et siste arbeid oksygen målenheten fra en bille flight muskel ved hjelp av en permeabilized fiber tilnærming med en respirometer15. Nye maskiner for mikro-respirometry tillate måling av OCR bukspyttkjertelen holmer16,17. Derfor har det blitt rapportert at denne teknologien gjør at måling av OCR fra hele ormer18 og Zebra fisk19. Tilstedeværelsen av fordøyelseskanal barrieren kan imidlertid utgjøre en utfordring for å teste ulike stoffer i sammenheng med OCR endringer. Interessant, har nye rapporter av Neville og kolleger vist en ny teknikk for å måle enkelt drosophila Larven hjernen med godt plate20,21.

I denne studien har vi brukt en lignende oppsett aktiverer måling av hele OCR fra hele levende og ikke-mobile Drosophila22. Denne teknikken tilbyr også en sekundær nytte i å måle effekten av ulike rusmidler på metabolsk aktivitet i en hele segmentet, uten å måtte gå gjennom fordøyelsessystemet barriere13,22. For eksempel var det tidligere vist som direkte injeksjon av lysin deacetylase hemmer (KDACi), et stoff antas for å endre epigenetic mekanisme i hjernen, resultert i et forbedret minner formasjon23. Men ved å bruke våre teknikken, oppdaget vi at KDAC hemming resulterte i en rask økning av OCR, som kan være en medvirkende faktor i seg selv i neuronal aktiviteten. Våre protokollen gir en enkel og romanen metode for å vurdere effekten av ulike medikamenter, genetisk manipulasjon eller fysiologiske stater (sykdom, aldring) på OCR i sammenheng med en hele hodet.

Protocol

1. instrument forberedelse

Merk: For dette eksperimentet, har vi brukt en sjøhest XF24 enhet med "Holme plater". Driften av teknikken bruker ulike sykluser av miksing, venter og målinger samt muligheten til stoffer måling-rommet.

  1. Slå på maskinen godt før eksperimentet slik at det er tilstrekkelig tid til å nå den ønskede temperaturen og forbli stabile.
  2. I programvare stilling (administrasjonsmodus), velge lengden på kassetten kalibreringen (her, 20 min ble valgt) og ønsket temperatur.
    Merk: Mens mitokondrier eller pattedyr vev mål gjøres vanligvis ut på 37 ° C, fly hodet omgivelsestemperaturen er 25 ° C, men resultatene av målinger på 31 ° C er publisert. Vi brukte 31 ° C siden dette er den laveste temperaturinnstillingen for enheten ved romtemperatur. Nå temperaturer på 25 ° C eller lavere, plassere maskinen i et kaldere rom eller på 11 ° C som nylig utgitt21.
  3. I programmet kan du bruke følgende protokollen: 3 min blande-2 min venter-2 min måling. Avhengig av eksperimentell design, legger du til injeksjon trinnene fra porter A-D etter valgte måling trinn.
    1. For kvalitetskontroll, og fastsettelse av basale OCR, vente minst tre målesykluser før injisere det første stoffet via port A. For en detaljert tidslinje av protokollen, se referanse Becker et al. 13 .

2. patron forberedelse

  1. Pre kalibrere kassetten en dag (eller minst 4 h) før testing. Tilsett 1,0 mL av Calibrant (pH 7.4) hver brønn og plasser sensoren kassetten på toppen av platen og butikk på 37 ° C uten CO2 for overnatting eller opp til 72 h. hindre fordampning av kassetten med parafilm hvis det er å være hydrert i mer enn 24 timer.
  2. Kontroller at eksperimentelle narkotika er godt oppløses i medium (frisk medium + 2,5% glukose) før starten av eksperimentet.
  3. Måle og justere pH i stoffet løsningen pH i bilen i ønsket temperatur å unngå noen pH forskjell under sprøytebruk.
  4. Pipetter narkotika løsningen til tilordnede injeksjon porten. Bruk for eksempel 77 μL for porten A for å oppnå en 1:10 fortynning i en 770 μL løsning og senere 85 μL for porten B.
  5. Last kassetten inn i maskinen og begynne kalibreringen.

3. plate forberedelse

Merk: Det anbefales sterkt at to personer forbereder platen samtidig. Varigheten av en plate forberedelse per to personer kan kreve ~ 45-60 minutter.

  1. Justere den nylagde media + 2,5% glukose til ønsket pH med 1 N HCl. Kontroller at pH ikke påvirkes av endringer i temperatur.
  2. Forberede en isen boksen, og Plasser en metallplate på isen.
  3. Åpne Holme plate (24-vel plate) pakken og fordype garn i en Petriskål (92 mm x 16 mm) med media.
  4. Samle en netto med inserter (en liten instrument som plasserer nettet fast i brønnen) og har inserter stå ved siden av mikroskopet. Legg en liten dråpe media på nettet knyttet til inserter.
  5. Bedøve fluene (en uke eller 4 uker gamle canton menn ble brukt her) ved å plassere fluene på iskald metallplaten.
  6. Ved hjelp av pinsett, grip magen på et fly og Dynk kjeden i media i en Petriskål under mikroskopet.
  7. Bruker et par pinsett, Fjern hodet av fly. Plasser den i nettet knyttet til inserter og kontroller at hodet er nedsenket i media.
  8. Midtstill hodet når det er 16 av dem på nettet. Fjern overflødig væske før sentrering hodene for å hindre tap av hodet mens plassere dem i brønnen.
    Merk: 16 fly hoder ble brukt som dette tallet ga tilstrekkelig og stabil innen rimelig tid plate forberedelser under opprettelse av metoden.
  9. Bruker inserter, sett på nettet i brønnen. Kontroller at hodet er fanget under nettet. Sakte Legg 700 μL media + 2,5% glukose (figur 1). Gjenta prosessen for hver av brønnene.
    Merk: 20 brønner på fly hodet prøver og 4 tomme brønner for bakgrunnen kalibrering per plate er anbefalt. Kontroller at Tom brønner også inneholde nettet 700 μL av buffer + 2,5% glukose.
  10. Sjekk brønnene for luftbobler under den nett via mikroskopet. Pipetter forsiktig opp og ned med en 1 mL Pipetter fjerne bobler. Hold hodet sentrert for en pålitelig OCR lesing.
  11. Legg platen til maskinen og starte målingen.

4. analyse av OCR målinger

  1. På slutten av protokollen, fjerne patronen.
  2. Som kvalitetskontroll, observere noen synlig rester i port fyllinger. Forkaste kassetten og plate (alternativ 1) hvis hodet er ikke å bli brukt for protein utvinning, f.eks (se alternativet 2).
  3. Ekstra regnearkfiler og kvalitet titt for oksygen og pH nivåer. Kontroller at bakgrunnen brønnene viser ingen OCR og at oksygen nivåer er stabil.
    1. Bruk en algoritme for dataanalyse, noen som kan velges i respektive programvare. Bruk AKOS algoritmen for OCR verdier2 Hvis omfanget av oksygen nivåer under hele måling, mellom første og siste tick (= sub måling) er like mellom to biologiske prøver og oksygen nivåer av siste flått er ikke lavere enn 95 ( mmHg) (hodene OCR er dårligere på denne oksygennivå), (figur 2).
    2. Noen forhold vil føre prøve å generere en rask OCR og kan vise lavere oksygen nivåer under 1st haken og/eller i den siste haken (anoxia) (figur 3A). I et slikt scenario, kan du bruke en alternativ målemetode som fast algoritmen. I anoxia redusert OCR sterkt på grunn av lave nivåer av oksygen i løsningen. Slik gir AKOS algoritmen misvisende målinger.
      Merk: Nyere maskinen mangler fast algoritmen. Derfor er foretrukket de totale oksygennivået og plotte prisen per gang for første 3-5 flått (Figur 3).

5. (alternativ 2) biokjemiske analyse av hodet segmentet

  1. Å måle den biokjemiske (metabolitter, proteom, etc.) egenskaper av et head segment, justere operasjonstiden til kravet; Det er imidlertid mulig å avbryte protokollen når som helst og fjerne platen.
  2. Når platen er fjernet, kan du bruke ikke-skjerpet tang å lage et hull i nettet og fjerne det frigjøre hodene å flyte.
  3. Bruke en 1 mL Pipetter med et kutt tips og overføre hodene til ampuller.
  4. Raskt forkaste bufferen og snapin-fryse hodene i flytende nitrogen. Lagre hodet på-80 ° C i fremtidige analyser.

Representative Results

Evnen å fortegnelse høy kvalitet OCR måling er avhengig av sentrering hodet i nettet (figur 1). Dette er viktig for XF24 maskinen, som har en ganske liten oksygen sensor spot sammenlignet med nyere XFe24 maskinen som sensoren er større. Som tidligere vist, sentrering vise hodene en jevn OCR for minst 20 påfølgende målinger i unge fluer13.

En viktig del av bruker maskiner er å bruke riktig analyse. Det anbefales å sjekke oksygen nivåer under forsøkene. Hver 2 min måling er inndelt i 10 sub målinger (flått). En godt med 16 sunn hoder viser vanligvis et oksygen delvis Press (pO2) 140-170 (mmHg) for at første tick. I første eksempel sammenlignet vi unge vs midlife fly hoder (figur 2A og 2B). Mens oksygen nivåer slipp raskere i middelaldrende hodene, observerte forskjellen er liten (figur 2A). Videre ligner området oksygen nivåer mellom forholdene, med 165 under første kryss til 120 i løpet av den siste haken. I slike tilfeller er det best å bruke AKOS algoritmen å automatisk generere OCR (pmol/min)2, som pålitelig gjenspeiler oksygen nivå rullgardin mellom unge versus midlife hoder (figur 2B). Av notatet velger analyseprogrammet av maskinen automatisk AKOS algoritmen.

Men basert på våre observasjoner, automatisk ved hjelp av AKOS-algoritmen kan gi misvisende, hvis ikke motsatte resultater for det riktige OCR. Slike gjenstander kan genereres i forhold til en svært tidkrevende utvalget når anoxia13,22. Tillegg av natrium butyrate (SB), en KDAC hemmer, endrer for eksempel transiently dynamikken i oksygen nivåer (figur 3A). Mens bilen kontrollene vise jevn nivåer av oksygen under første og siste flått, forårsaker SB tillegg en betydelig og forbigående dråpe oksygen nivåer i disse flått (figur 3A). SB selv endrer ikke oksygennivået i bakgrunnen brønnene, der ingen hoder blir lagt (data ikke vist). Dataene støtter ideen om at SB øker oksygenopptak. Som samlingen av første kryss er forsinket (12 sekunder før første flåtten er registrert i måling fase) er allerede det første datapunktet lavere i SB behandlet brønnene. Derfor er det vanskelig å fange opp tidlig endringene i oksygenforbruk etter tillegg av denne HDAC hemmer. Videre er oksygen i SB behandlet prøvene redusert til allerede lave nivåer (anoxia) som indikert av samlingen av siste flått. På anoxia tregere hodene deres oksygenforbruk i siste flått (figur 3A). Fordi AKOS beregningen tar hensyn til alle flått og ignorerer en anoksisk tilstand, genereres en misvisende OCR. Faktisk basert ikke-normalisert AKOS OCR nivåer viser liten endring på injeksjon (stiplet linje) porten en (Veh/SB) (figur 3B).

Normalisere OCR nivåene før injeksjon målenheten basert på AKOS avslører svært lignende nivåer av OCR før og etter injeksjon av port A, som ikke støtter oksygen nivå endringene (figur 3A). Under disse omstendigheter anbefales fast algoritmen, som mer modeller/ligner OCR og oksygen nivå endringene (Figur 3 c). Følgelig normalisert fast algoritme basert måling avslører en økt OCR på SB behandling (Figur 3 c).

En ulempe med den nye maskinen er fravær av fast algoritmen. Derfor eksperimenter der svært tidkrevende utvalg/behandling brukes, det anbefales å beregne OCR målinger manuelt, og beregne nedgang i oksygen nivå per gang for første 3-5 flått i hver måling.

Figure 1
Figur 1 . Et eksempel på et godt som inneholder 16 en - uke gamle hoder av mannlige fluer. Hodene er midtstilt under en netto og flytende i media. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 . Et representativt eksempel på OCR måling sammenligning mellom en - uke gamle fly hoder (unge) og fire - uke gamle fly hoder (middelaldrende). (A) oksygennivået vises tre atskilte mål; hver 2 min måling er inndelt i ti sub målinger (flått). (B) en kvantifisering av (A). Nivåene av første og siste flått er lik, selv om middelaldrende prøven er litt lavere. En kvantifisering av skråningen av nedgangen i oksygennivået brukes til å generere OCR nivåer. Som beskrevet tidligere22er OCR midtre alderen fluer 10% - 15% høyere enn unge fluer. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 . Et eksempel på endring av OCR av natrium butyrate (SB) i små fly hodene. (A) oksygennivået innspilt fra syv mål etter tillegg av 15 mM SB. Den stiplede linjen markerer injeksjon av narkotika (eller kjøretøy) fra port A. Av notatet, mens oksygen nivåer av flått 1 og 10 forbli stabile i kontrollgruppen (blå), oksygen under disse flått er transiently (seks mål etter injeksjon) redusert i SB behandlet prøvene (oransje). I tillegg reduseres kraftig nedgang i oksygen under siste flått SB behandlet prøvene. N = 3 per (B) [venstre] ikke-normalisert OCR gruppenivåer beregnet fra AKOS algoritmen. Beregningen feil viser lignende nivåer av OCR før og etter injeksjon av SB ved port A. [høyre] normalisering av OCR til målingen før injeksjon av port A. (C) [Left] 'Bestemt' algoritmen beregning av (A) viser det ikke-normalisert OCR . Her representerer OCR tett forbigående økningen i oksygen behandling av hodene på SB behandling; [Høyre] Normalisering av OCR til målingen før injeksjon av port A. feilfelt viser S.E.M. i alle diagrammene. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Våre ny teknikk tilbyr en ny tilnærming for å studere metabolske forandringer i aldring og sykdom i sammenheng med hele fly hodet segmenter22. Metoden kan også være egnet til å studere virkningen av KDAC natrium butyrate på oksygenforbruk. Som vi har vist, resultere lysin deacetlyase hemmere (HDACs/KDACs) i endringer av OCR. I hovedsak, som mål for slike hemmere normalt ikke er lokalisert i mitokondrier (disse hemmere ikke påvirker klasse III deacetylases, Sirtuins)24, slike medikamenter kan bare bli testet på en minst vev nivå. Faktisk er ulike rusmidler injisert direkte til hjernen, således omgåelsen mulig behandling/modifikasjon/inaktivering av fordøyelsessystemet. Som sådan, tilbyr våre teknikken romanen innsikt i hvordan slike medisiner direkte innvirkning hodet segmentet.

Det er flere viktige trinn. Først som nevnt i protokollen, anbefaler vi forbereder en plate under en time, med to par hender forbereder platen. Fra vår erfaring er kvalitet og stabilitet av OCR målinger bedre når forberedt i tide. Når du tar for lang, er forekomsten av lav OCR forbruker brønner økende, og kortere varighet av stabil OCR. Det andre, er det viktig å utføre kvalitetskontroll og sikre at eksperimentelle forhold mellom forskjellige prøver er lignende (pH, oksygen). Til slutt, et viktig skritt er å velge riktig algoritmen å analysere prøvene. Som vi har vist, gitt standard AKOS algoritmen en misvisende og noen ganger motstridende beregning i prøver som forbrukes oksygen høye13. Vi har derfor understreke viktigheten av avmerker rådata til oksygen og sammenligne det resulterende OCR.

I dag er det flere begrensninger med denne teknikken. I romtemperatur, maskinen varmer opp til 31 ° C (dette er minimal måler temperaturen mens maskinen er i romtemperatur), som kan representere en stress tilstand for fly hoder25. Dette men kan overvinnes ved å plassere maskinen på et kaldt rom, som vil gjøre målinger ved 25 ° C og derfor uten en mulig varmestress på fly hodet. Fersk rapport har vist å plassere maskinen på 11 ° C, dermed aktivere OCR innspillingen av fluer på 25 ° C-21. Likevel skal fly hodet separasjon utføres ved romtemperatur. Videre temperatursvingninger gjør det utfordrende å kontrollere pH endringer og derfor er det sterkt anbefalt å teste effekten av fysiologiske forhold/narkotika på OCR ved hjelp av lignende eksperimentelle oppsett. I tillegg er bidrag av oksygenforbruk av ikke-mitokondrie-uavhengig mekanismer ennå ikke etablert26. Ved å bruke ulike åndedretts hemmere som er effektive i fly hoder, ville det være mulig å etablere slike ikke-Mitokondrielt oksygen forbruk priser.

Det er bemerkelsesverdig at ulike pattedyr sykdommer er karakterisert av endringer i energi metabolisme. Blant dem er sykdommer som er preget av enten metabolske reduksjon som Alzheimers sykdom eller metabolske rewiring som kreft. Interessant, brukes KDAC hemmere for både Alzheimers sykdom og kreft behandling27. Mens nøyaktig mekanismer av som KDAC hemmere oppnår den terapeutiske aspektet forblir uklart, støtter dataene fra våre teknikk romanen oppfatningen at slike hemmere modulere metabolisme.

I sammendraget er denne metoden verdifulle for måle samlede oksygenforbruk priser i vivo og mer nøyaktig viser narkotika effekter på generelle metabolisme, som kan bli oversett i isolerte mitokondrier protokoller12. Resultatene fra denne metoden, snarere enn tidligere teknikker, har for eksempel medvirkende romanen innsikt for alder-assosiert metabolske manglende fleksibilitet ved KDAC behandling. Mens kodeoppgraderingen å optimalisere eksperimentelle forhold for fly hoder, kombinasjonen av våre teknikk og egnet analyse kan føre til ytterligere forklaring av mitokondrie aktivitet i forbindelse med hele levende vev.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de har ingen konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Vi takker Andreas Ladurner, Carla Margulis og deres team for omfattende eksperimentell støtte. Vi takker Caitlin Ondracek for hennes kommentarer på manuskriptet. Vi vil gjerne takke Sofia Vikstrom for å hjelpe oss i å etablere de tidlige fasene av denne teknikken. Vi takker også kan Sanderhoff for hennes teknisk hjelp. LB er finansiert av tysk Federal Utdannings- og forskning (Infrafrontier grant 01KX1012). SP ble finansiert av en AXA Research Fund postdoktorstipend og NSFC (bevilgning nummer 81870900). AVV er finansiert av QBM.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Glucose Sigma-Aldrich G8644 D-(+)-Glucose solution 100 g/L in H2O, sterile-filtered
XF assay Medium Agilent 103575-100 Seahorse XF DMEM Medium, pH 7.4
Sodium butyrate Merck 817500 Dissolved in XF assay buffer
Seahorse XF24/e24 analyzer Agilent
XF24/e24 Extracellular Assay Kit Agilent 100850-001 Cartridge
XF24/e24 Islet Capture Microplates Agilent 101122-100 Plate
Seahorse Capture Screen Insert Tool Agilent 101135-10 Insertor
Petri dish Sarstedt 821,472 Petri dish 92 x 16 mm

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wallace, D. C. Mitochondrial diseases in man and mouse. 283, (5407), Science. New York, N.Y. 1482-1488 (1999).
  2. Gerencser, A. A., et al. Quantitative microplate-based respirometry with correction for oxygen diffusion. Analytical chemistry. 81, (16), 6868-6878 (2009).
  3. Cunnane, S., et al. Brain fuel metabolism, aging, and Alzheimer's disease. Nutrition. 27, (1), Burbank, Los Angeles County, Calif. 3-20 (2011).
  4. Wang, Y., Hekimi, S. Mitochondrial dysfunction and longevity in animals: Untangling the knot. 350, (6265), Science. New York, N.Y. 1204-1207 (2015).
  5. Wallace, D. C., Fan, W., Procaccio, V. Mitochondrial energetics and therapeutics. Annual review of pathology. 5, 297-348 (2010).
  6. Zhang, X., et al. Induction of mitochondrial dysfunction as a strategy for targeting tumour cells in metabolically compromised microenvironments. Nature communications. 5, 3295 (2014).
  7. Wheaton, W. W., et al. Metformin inhibits mitochondrial complex I of cancer cells to reduce tumorigenesis. eLife. 3, e02242 (2014).
  8. Picard, M., et al. Mitochondrial structure and function are disrupted by standard isolation methods. PloS one. 6, (3), e18317 (2011).
  9. Baker, D. J., Peleg, S. Biphasic Modeling of Mitochondrial Metabolism Dysregulation during Aging. Trends in biochemical sciences. 42, (9), 702-711 (2017).
  10. Zhao, S., et al. Regulation of cellular metabolism by protein lysine acetylation. 327, (5968), Science. New York, N.Y. 1000-1004 (2010).
  11. Baeza, J., Smallegan, M. J., Denu, J. M. Mechanisms and Dynamics of Protein Acetylation in Mitochondria. Trends in biochemical sciences. 41, (3), 231-244 (2016).
  12. Picard, M., et al. Mitochondrial functional impairment with aging is exaggerated in isolated mitochondria compared to permeabilized myofibers. Aging cell. 9, (6), 1032-1046 (2010).
  13. Becker, L., Nogueira, M. S., Klima, C., de Angelis, M. H., Peleg, S. Rapid and transient oxygen consumption increase following acute HDAC/KDAC inhibition in Drosophila tissue. Scientific reports. 8, (1), 4199 (2018).
  14. Volkenhoff, A., et al. Glial Glycolysis Is Essential for Neuronal Survival in Drosophila. Cell metabolism. 22, (3), 437-447 (2015).
  15. Newell, C. Physiological Entomology. 41, 96-102 (2016).
  16. Rogers, G. W., et al. High throughput microplate respiratory measurements using minimal quantities of isolated mitochondria. PloS one. 6, (7), e21746 (2011).
  17. Wikstrom, J. D., et al. A novel high-throughput assay for islet respiration reveals uncoupling of rodent and human islets. PloS one. 7, (5), e33023 (2012).
  18. Koopman, M., et al. A screening-based platform for the assessment of cellular respiration in Caenorhabditis elegans. Nature. 11, (10), 1798-1816 (2016).
  19. Kumar, M. G., et al. Altered Glycolysis and Mitochondrial Respiration in a Zebrafish Model of Dravet Syndrome. eNeuro. 3, (2), (2016).
  20. Neville, K. E., et al. A novel ex vivo method for measuring whole brain metabolism in model systems. Journal of neuroscience. 296, 32-43 (2018).
  21. Neville, K. E., et al. Metabolic Analysis of Drosophila melanogaster Larval and Adult Brains. Journal of visualized experiments: JoVE. (138), (2018).
  22. Peleg, S., et al. Life span extension by targeting a link between metabolism and histone acetylation in Drosophila. EMBO reports. 17, (3), 455-469 (2016).
  23. Peleg, S., et al. Altered histone acetylation is associated with age-dependent memory impairment in mice. 328, (5979), Science. New York, N.Y. 753-756 (2010).
  24. Drazic, A., Myklebust, L. M., Ree, R., Arnesen, T. The world of protein acetylation. Biochimica et biophysica acta. 1864, (10), 1372-1401 (2016).
  25. Miquel, J., Lundgren, P. R., Bensch, K. G., Atlan, H. Effects of temperature on the life span, vitality and fine structure of Drosophila melanogaster. Mechanisms of ageing and development. 5, (5), 347-370 (1976).
  26. Banh, R. S., et al. PTP1B controls non-mitochondrial oxygen consumption by regulating RNF213 to promote tumour survival during hypoxia. Nature cell biology. 18, (7), 803-813 (2016).
  27. Falkenberg, K. J., Johnstone, R. W. Histone deacetylases and their inhibitors in cancer, neurological diseases and immune disorders. Nature reviews. Drug discovery. 13, (9), 673-691 (2014).
Måling og tolke oksygen forbruk priser helt Fly hodet segmenter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dietz, L. J., Venkatasubramani, A. V., Müller-Eigner, A., Hrabe de Angelis, M., Imhof, A., Becker, L., Peleg, S. Measuring and Interpreting Oxygen Consumption Rates in Whole Fly Head Segments. J. Vis. Exp. (143), e58601, doi:10.3791/58601 (2019).More

Dietz, L. J., Venkatasubramani, A. V., Müller-Eigner, A., Hrabe de Angelis, M., Imhof, A., Becker, L., Peleg, S. Measuring and Interpreting Oxygen Consumption Rates in Whole Fly Head Segments. J. Vis. Exp. (143), e58601, doi:10.3791/58601 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter