Name: Fare açık erişim NASA GeneLab platformu kullanarak fizyolojisi üzerinde uzay uçuşu etkileri keşfetmek (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 8 s
Description: Keşfedin, farelerde uzay uçuşunun fizyolojik etkilerini NASA GeneLab platformu kullanarak analiz etme yöntemini. Bu teknik, mikrogravite ortamında omik veri analizi yaparak uzay biyolojisi hipotezleri geliştirmeye yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Genel yardım elde etme ile ilgili bilgi kafes ve Alison Fransızca NASA Ames hayat bilgisi veri arşivi video kemirgen habitatları ilgili alma ile ona yardım için teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca gibi Marla Smithwick NASA Ames Araştırma Merkezi'nde uygun bilgi edinme konusunda ona yardım için teşekkür ederim. Araştırma Fonu, NASA Ames Araştırma Merkezi'nde, NASA'ın uzay Biyoloji programı uzay bölümü yaşam ve Fizik Bilimleri Araştırma ve uygulamaları (SLPSRA) aracılığıyla GeneLab proje tarafından sağlandı. Herhangi bir ticari adlar tanımlayıcı amaçlıdır ve ABD hükümeti tarafından onaylandığı anlamına gelmez.

Yazarlar ifşa gerek yok.

NASA GeneLab platform için alan Biyoloji ile ilgili yeni hipotezler oluşturmak bilimsel topluluk sağlayacak bir kapsamlı omics veritabanı ve analiz platformudur. Burada biz halka açık alan biyoloji platformu kullanan veri analiz üzerinden roman hipotez nesil uzay uçuşu başlangıcından itibaren kemirgen deneyler için kapsamlı bir yordam sundu. Buna ek olarak, biz de geniş bir iletişim kuralı bir tarafsız sistemleri biyoloji Analize okudu sistem sürüş anahtar genlerin tanımlamak için sağladı. Biz nasıl bu iletişim kuralı kullanıldığında etkili bir örnek olarak alan biyoloji roman bir hipotez oluşturmak için bizim son çalışma36 kullandık. Bu uzay uçuşu deneyler nasıl yapılır ve nasıl onları verilerden kullanılabilir veri GeneLab üzerinde yol daha iyi anlamak ve sonuçta daha net halka açık alan biyoloji omics veri yorumlanması için izin müfettişler yardımcı olur.
Bizim iletişim kuralına kemirgen gökbilim deneyler ve üretilen veri analizi ile ilgili birkaç önemli adım vardır. Kemirgen Habitat anlama Kur geliştirmek ve en iyi deneme uçuşunda için tasarım çok önemlidir. Bu özellikle iletişim kuralı ve biz bizim protokol adım 1 şartıyla açıklama gerektirecektir istiyorsunuz. Bir kez bir dedektif tam vivaryum kafesleri için karşılaştırıldığında kemirgen habitatları mevcut farklı koşullar anlar, yorumlanmasını biyolojik sonuçları düzgün uzayda çevresel koşulların ilişkili olabilir. Kemirgen Habitat en iyi şekilde tasarlanmış ve NASA tarafından uzay uçuşu için onaylanmýþ beri eklemeler, değişiklikler kemirgen Habitat için mümkün değil.
Biyolojik sonuçları yorumlamak, biz kapsamlı bir protokol--dan senin veri GeneLab için yeni alan biyoloji hipotez oluşturmak için veri analizi için uploading her adımında yer sağladı. Tüm adımları nasıl veri oluşturmak için anlamada önemli olmakla birlikte, veri analizi için en kritik adım adım 9 ve 10 vardır. Adım 9 analiz ediliyor deneysel durumu gerçekten sürüş genler/yollar belirlemek için bir tarafsız sistemleri biyoloji yöntemini kullanarak transcriptomic verileri çözümlemek için bir protokol sağlar. Adım 10 omics GeneLab veri GeneLab platformu kullanarak analiz etmek için kolay bir metodoloji ile kullanıcılar sağladığından önemlidir. Gelen doğrulama değişiklikleri-ebilmek kılınmak için bazı adımlar veri analizi ile ilgili olarak. Özellikle, adımlarını 9.4-9,6 yapılabilir R programlama veya Kullanıcı tercih ediyor diğer favori araçlarını kullanarak. DataSet nesnesine bağlı olarak farklı istatistikler ve kat-değiştirmek cutoffs önemli ölçüde düzenlenmiş genler belirlemek için kullanılabilir. Buna ek olarak, anahtar genlerin adım 9.5 ve 9,6 belirlemek için Kullanıcı bu protokolü değiştirebilir ve işlevler tahmin etmek için önemli ölçüde düzenlenmiş genler kullanan herhangi bir aracını kullanın. Önemli kavramı birden çok akıllı fonksiyonel omics araçları kullanarak genlerin belirlenmesi için okudu sisteminde düzenlenir fonksiyonları çoğunluğu ile ilgili izin vermektedir.
GeneLab platform geliştirmek ve süre devam ediyor veri karşıdan yükledikten sonra burada açıklanan analizleri gerçekleştirilmiştir, GeneLab bir sonraki aşaması veri doğrudan oluşturmak için kolay bir iş akışı sağlayacak GeneLab platform üzerinde omics analiz için izin verir üst düzey analizleri için veri işleme. Ayrıca, transcriptomic verileri yorumlamak için bir protokol odaklı olması ise, GeneLab çok çeşitli omics veri proteomik, genomik dahil olmak üzere, metabolomic ve epigenomic veri içerir. Nihai platformu boru hatları ve omics farklı bu tür analiz için yönergeler içerir. GeneLab son aşaması da kolayca alan biyoloji hipotezler oluşturmak temel kullanıcı izin vermek için bir sistem düzeyi görselleştirme arabirimi uygulayacak.
Son olarak, bizim sistemleri biyoloji çözümlemesi genler/yollar herhangi bir sistemde sürüş anahtarını belirlemek için benzersiz ve tarafsız bir yöntem sağlayan omics veri kümeleri kullanarak okudu. Biz bu yöntemi büyük bir başarı ile birçok farklı bağımsız araştırma anahtar sürücüler dahil36,45,46,47,48,49 belirlemek için kullanmışlardır ,50. Bir kanser omics çalışma, deneysel olarak doğrulanmış bizim tahmin edilen anahtar genlerin/yollar aslında vitro45anahtar genlerde dışarı knocking tarafından uyuşturucu tedaviye yanıt düşürüyorlardı vardı Bu metodoloji kullanarak ilgili. Biz gözlenen, bu protokolü ile tahmin gibi tedavi artık anahtar genlerin yokluğu nedeniyle etkili değildi. Biz bu tarafsız sistemleri biyoloji protokol herhangi bir omics çalışması için anahtar yolları belirlemek için yararlı bir araç olabilir inanıyoruz.
Bu iletişim kuralı, roman alan biyoloji hipotezler oluşturmak için hızlı ve verimli bir yöntem sağlar. GeneLab oluşturulan verilerin gelecekteki finansman fırsatları, deneysel doğrulama ve Mikroyerçekimi ve uzay radyasyonu karşı önlemler geliştirilmesi için olası hedefler için müfettişler tarafından kullanılacak olabilir. Burada sağlanan iletişim kuralı optimum verimlilikle gerçekleşmesi gelecekteki alan biyoloji araştırmalar için güvenli uzun süreli uzay görevleri için izin vermek için izin verir.

Bu makale genel amacı NASA'ın GeneLab platform1 ve alanda yapılan nasıl kemirgen deneyler nasıl kullanılacağı açık bir metodoloji omics veri analizi için çevrilir sağlamaktır. Spacefaring insanlar için çok sayıda sağlık riskleri değişmiş yerçekimi alanları, uzay radyasyonu, yalıtım Dünya'dan ve diğer düşmanca çevresel faktörler2,3,4,5, sunulur 6. biyolojik deneyler uzayda ve yere gerçekleştirilen tanımlamak ve bu riskleri7,8,9,10,11, ölçmek için yardımcı oldu 12 , 13 , 14. uzayda, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS), uzay mekiği ve orbital diğer platformlar üzerinde bu deneyler yapılmıştır. Bu deneyler özel donanım ve sınırlı mürettebat zaman ve mikrogravite ortamı da dahil olmak üzere uzayda deneyler yapmak benzersiz kaygıları göz önüne alındığında metodoloji gerektirir. Çeşitli platformlarda şimdi bitki, hayvan ve mikrobiyal modelleri15kullanarak uzayda sofistike deneyler gerçekleştirmek için mevcut.
Kemirgen modelleri nasıl insanlar, dahil memeli, uzay uçuşu için yanıt bizim anlayış ilerleyen özellikle önemli bir şey. Bu uzay uçuşu kas yapısı16,17,18 ve bağışıklık fonksiyonları19,20,21üzerinde etkisi bulunmaktadır. Dünya üzerindeki konut kemirgen için kullanılan standart vivaryum kafesleri gökbilim deneyler22,23için uygun değildir. Bu nedenle, Rus uydusu25 yıl fare ve sıçanlar edilmiş uçakla ve Japon uzay keşif Ajansı (JAXA) Habitat kafes24, uzay kapsülleri BION-M1 üzerinde kullanılan taşıyan hayvan dahil olmak üzere çeşitli kafeslerde yer alan üzerinde insansız ,26,27, İtalyan Uzay Ajansı28,29,30, NASA'ın hayvan muhafaza modülü (AEM) ve şimdi NASA tarafından tasarlanan fareler çekmece sistemi (MDS) Kemirgen ışınlama ve doğal ortamlarını23. Kemirgen deneyler ilk hayvan muhafaza modülü (AEM) olarak anılacaktır kafesleri kullanarak uzay mekiği gemide başladı. Bu donanım uzay mekiği2327 kemirgen deneylerde kullanılan. AEM was orijinal gelişmiş nispeten kısa deneyler on-board Servisi (< 20 gün). ISS geliştirilmesi, bu yana AEMs daha uzun süre deneyler için modifiye edilmiş ve şimdi kemirgen habitatları22,23adlandırılır. Yeni kemirgen habitatları saatiyle deneyler işleme için uzay istasyonu (EXPRESS) raf arabirimi kullanarak ISS uzun süreli misyonları desteklemek için tasarlanmıştır. Kemirgen habitatları yiyecek ve su (Şekil 1) önemli ölçüde farklı standart vivaryum kafeslerde onların boyutları, hava akımı, filtre ve egzoz sistemi ve erişim. Yine de, bu donanım memeli Fizyoloji19,31,32,33 uzay uçuşu kaynaklı değişikliklere içine anahtar anlayışlar etkinleştirme bir etkili araştırma platformu olduğu ispatlanmıştır ,34,35,36.
Çok sayıda omics veri şimdi kemirgenler ile gerçekleştirilen dahil olmak üzere biyolojik gökbilim deneyler üzerinden oluşturulur. Son zamanlarda, bu omics deneyler verilerden bir kapsamlı veri deposu NASA GeneLab platform1 ve herkesin hipotezler gökbilim deneyler üzerinden geliştirmek sağlayan analiz platform aracılığıyla kamuya yapılmıştır. GeneLab keşif, erişim, paylaşım ve veri analizi için araçlar sağlar. GeneLab veri kümeleri standart vivaryum kafesleri ve özel kemirgen uzayda kullanılan doğal ortamlarını arasındaki farklar fareler36transcriptome büyük farklar neden göstermek için kullanılmıştır. Dört farklı kamuya veri kümeleri, sürüngen kemirgen habitatları veya standart vivaryum kafes içinde yer alan farklı dokulardan karşılaştırma analiz ettik. Tarafsız sistemler biyoloji analizi kullanarak, biz ana sürücüleri ve değiştirilmiş olan yollar için daha yüksek CO açar ISS üzerinde daha yüksek CO2 konsantrasyonu nedeniyle yüksek CO2 düzeyleri nedeniyle hipoksik Yanıt ile tutarlı olduğunu tespit Kemirgen göz önüne alındığında Habitat 2 konsantrasyonlarda onlar ortam havası almak pasif sistemler vardır. Bu bilim adamları yeni bulguları ile nasıl ISS ortamının astronot sağlık etkileri üzerinde dolaylı oluşturmak için açık kaynak araçlar ve verileri nasıl kullanabileceğiniz gösterilmektedir.
Burada tarif biz nasıl kemirgen denemeler alanı ve nasıl bu deneyler verilerden bir açık kaynak alan biyoloji için omic platformu ile ilgili erişilebileceğini gerçekleştirilir. Biz uzay ve uzay uçuşu doku nasıl işleneceğini için kullanılan kemirgen habitatları yapılandırmasını tartışın. Ayrıca nasıl keşfetti ve GeneLab ve nasıl anahtar faktörleri uzay uçuşu için genel yanıt sürüş erişilen veri omics olabilir uzay uçuşu36tespit açıklar. Bu protokolü nasıl uygulanır sunacak belirli örnek kemirgen Habitat ve Prens tarafından yayımlanan vivaryum denetimlerinde yer alan Rodents meydana gelen biyolojik farklılıklar karşılaştırma vd.36. Zemin denetimlerin uzay uçuşu kemirgen deneyler için gerekli olduğunu unutmamak gerekir. Bu protokol için açıklandığı gibi bu denetimleri koşulların her ikisi de aynı (yani, CO2 koşulları, nem, sıcaklık, kafes boyutları, vb) ISS kemirgen doğal ortamdan ve standart var standart vivaryum kafesleri ile yapılır çevre (yani, CO2 koşulları, nem ve sıcaklık) koşulları dünya üzerinde. Kemirgen Habitat zemin denetimlerde yer alan kemirgenler gibi kemirgenler uzayda için doğrudan karşılaştırma sağlar. Kemirgenler vivaryum kafeslerde yer alan farklı Konut (örneğin, vivarium kafesleri kemirgen donanım vs) arasında biyolojik karşılaştırma için izin verirken. Kemirgen Habitat sürekli hava akımı yok vivaryum kafesleri farklıdır (0,1-0,3 m/s), uzun bir süre ve yakalar ve hayvan atıkları boşaltma filtresi mikrogravite sürekli hava akışı tarafından yönlendirilen emer bir ikincil boşaltma filtresi. Buna ek olarak, kemirgen habitatları pasif sistemler ve alımı ortam havası var; Bu nedenle, aynı zamanda daha yüksek CO2 konsantrasyonu (~ 5000 ppm) ISS kabinde yüksek seviyeleri nedeniyle var.

<table><tbody><tr><td>C57BL/6 Fareler</td><td>: Jackson Laboratoy</td><td>C57BL/6J</td>, <td>C57BL/6 fareleri, Kemirgen Araştırmaları-1 deneyleri ile ilgili veri setleri için kullanıldı,</td></tr><tr><td>BALB/C Fareleri</td>, <td>Taconic</td><td>BALB</td><td>, BALB/C fareleri, Kemirgen Araştırmaları-3 deneyleri ile ilgili veri setleri için kullanıldı,</td></tr><tr><td>Vivarium Kafesleri</td>, <td>Charles River Laboratuvarı</td><td></td>, <td>Charles River Laboratuvarı, Charles River Laboratuvarı'ndan satın alınan standart fare kafesleri</td></tr>, <tr><td>Kemirgen Habitatı</td><td></td><td></td> NASA <td>Bu kafes ve tüm bileşenler, NASA RNAlater'da dahili olarak inşa edilmiştir</td></tr><tr><td></td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>AM7020</td><td>RNAlater, daha fazla RNA izolasyonu için dokuyu depolamak için kullanılır</td></tr></tbody></table>

fare açık erişim nasa genelab platformu kullanarak fizyolojisi üzerinde uzay uçuşu etkileri keşfetmek

Exploring the Effects of Spaceflight on Mouse Physiology using the Open Access NASA GeneLab Platform

Biyolojik deneyler uzayda gerçekleştirmek için özel konaklama ve yordamlar bu soruşturmalar etkili ve verimli bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlamak gerekir. Ayrıca, bu deneyler infrequency göz önüne alındığında bu etkileri maksimize zorunludur. Omics teknolojileri hızlı ilerlemesi önemli ölçüde değerli uzay uçuşu örnekler üretilen veri hacmi artırmak için bir fırsat sunuyor. Bu konuda yararlanmak için NASA'ın uzay uçuşu omics veri sınırsız erişim sağlamak ve yaygın, analizleri teşvik etmek GeneLab platform geliştirmiştir. Kemirgenler (sıçanlar ve fareler) alanı ile ilgili biyolojik etkileri araştırmak için bilim adamları tarafından kullanılan ortak model organizmalar vardır. Uzay uçuşu sırasında evin kemirgenler kemirgen habitatları (eski adıyla hayvan muhafaza modülü) adı verilen ve su ve yiyecek için önemli ölçüde farklı standart vivaryum kafeslerde onların boyutları, hava akımı ve erişim muhafaza. Ayrıca, çevresel ve atmosferik koşullar nedeniyle Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS üzerinde) hayvanlar için daha yüksek bir CO2 konsantrasyonu maruz kalır. Biz son zamanlarda kemirgen habitatları farelerde hayvan yere olup ne olursa olsun onların transcriptome veya boşluk büyük değişiklikler deneyim bildirdi. Ayrıca, bu değişiklikleri potansiyel olarak daha yüksek CO2 konsantrasyonu tarafından tahrik hipoksik bir tepki ile tutarlı edildi. Burada tipik bir kemirgen deneme alanı içinde nasıl yapılır, nasıl bu deneyler omics verileri GeneLab platformu üzerinden erişilebilir ve bu verilerin önemli faktörler nasıl açıklar. Bu işlemi kullanarak, herhangi bir bireyin gelecekteki uzay görevleri ve faaliyetleri tasarımını değiştirebilir kritik keşifler yapabilirsiniz.

Uzay uçuşu transcriptomic verilerden temel itici belirleme astronot sağlığı üzerinde olumsuz etkileri ile mücadele için sağlık riskleri belirleme ve potansiyel karşı önlemler geliştirmek ile NASA yardımcı olacaktır. Bizim son yayında yukarıdaki adımları uyguladıktan ve GeneLab veri kümeleri başarıyla CO2 konsantrasyonu ISS üzerinde sağlık36etkisi olabilir bulma bir roman göstermek için kullanılmıştır. Biz de yukarıdaki tekniği diğer çalışmalarda en önemli faktörler sürüş eğitimi45,46,47,48,49,50 olmak sistemi başarıyla belirlemek için kullandık . Burada biz nasıl bu iletişim kuralını kullanan gelen sonuçları başarıyla temel itici belirlemek için kullanılabileceğini gösterir.
Bu çalışmada, öncelikle kemirgen alışkanlıkları zemin denetimleri ve vivaryum denetimleri yer Rodents oluşan biyolojik farklılıklar üzerinde duruldu. Yukarıda açıklandığı gibi bize sağlık nedeniyle çevre ISS üzerinde etkisi olabilir olası karıştırıcı etkenlere bilgi verecek bu iki habitatları daha iyi anlamanın anahtarı olduğunu. Tüm kemirgen gökbilim deneyler için bu yere denetimleri de hangi biyolojik faktörler uzay uçuşu veya çevre koşullarına dayanıklı ISS üzerinde doğrudan ilişkili olduğunu belirlemek için gerekli olan. İletişim kuralında belirtildiği gibi vivarium habitat için çevre koşulu kemirgen Habitat için mevcut üst CO2 düzeyine maruz bırakılmamalıdır. Vivaryum habitat (Şu anda 300-380 ppm olarak) yeryüzünde mevcut normal CO2 düzeyi vardır. Sıcaklık ve nem her iki yaşam alanları için benzer.
Biz GeneLab platformundan aşağıdaki veri kümeleri kemirgen Habitat zemin denetimleri ve iki yaşam alanları arasındaki farklar sürüş için sorumlu olan vivaryum zemin denetimler yer alan kemirgenler arasında anahtar gen belirlemek için kullanılan: GLDS-21, GLDS-111, GLDS-25 ve GLDS-63. Önemli genler belirlemek için analiz kemirgen Habitat (daha önce AEM) ve her veri kümesi için ayrı ayrı vivaryum denetimleri arasında yukarıda açıklandığı gibi gerçekleştirilmiştir. PCA gösterdi araziler gruplandırması biyolojik (PCA GLDS-21 için arsalarŞekil 4 gösterir) çoğaltır. Önceden işlenen verilerden farklı GSEA gen kümeleri öncü genler belirledi. Genlerin 1.2-kat-değişiklikle (günlük2) kullanarak, biz ters yönde düzenleyiciler, kurallı yolları ve biyo için Öngörüler ile ilgili genleri tahmin etmek başardık. Her veri kümesi için sonra ortak/örtüşen genler dahil tüm genler (Şekil 5) için bulduk. Bu genlerin şimdi yanıt kemirgenler kemirgen yaşam alanları (veya AEM) arasında sürüş inanılıyor ve vivaryum denetimleri. Nasıl bu anahtar genlerin Connect ağ gösterimi her veri kümesi olduğu için merkezi hub (Şekil 6) analiz gösterir. Örneğin, MAPK1 STS-108 kas iskelet dokulardan fareler (Şekil 6A) Merkezi merkezidir. Bu anahtar genlerin ve büyük olasılıkla Orta oyuncu yer alan fareler için biyolojik farklılıklar kemirgen habitatları vivaryum kafesleri karşı neden için kullanıyor gen olarak yorumlanır. Önceki çalışmalarda, biz nasıl bu anahtar genlerin CO2 yanıt--dan mevcut bilimsel literatür ile ilişkilidir ve bu genlerin nasıl biyolojik değişiklikler fareler36yılında gözlenen sorumlu olabilir tartışıyorlar.
Bir sistemleri biyoloji yaklaşım alarak, biz sonraki "tüm veri kümeleri/doku bağlanan ve potansiyel olarak evrensel biyolojik etkileri vivaryum kafesleri için karşılaştırıldığında AEMs yer alan Rodents sorumlu bir ana regülatör" belirledi. Bu en bağlı gen tüm veri kümesinden gelen belirlenerek yapıldı zaman anahtar genlerin ağdan inşa. Biz MAPK1 en bağlı gen ve merkezi hub üzerinden tüm anahtar genlerin (Şekil 7) olduğunu göstermek başardık. MAPK1 AEMs daha yüksek CO2 düzeyleri üzerinden farelerde biyolojik değişiklikler sorumlu olup olmadığını doğrulamak için kanıt desteklemek için bilimsel literatür ile baktık. Çeşitli çalışmalarda MAPK1 CO259 ve hipoksi19,60,61ile korelasyon gösteren bulduk.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig1.jpg"> Resim 1 : Kemirgen vivaryum kafesleri karşılaştırıldığında Habitat (daha önce AEM). (A)görüntü NASA tarafından sağlanan AEM kafesin (kredi: NASA/Dominic Hart). (B) Şu anda standart vivaryum kafesi (bizim laboratuvar tarafından çekilen fotoğraf) kullanılır. Bu rakam Prens değiştirildi vd.36. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig2.jpg"> Resim 2 : Kemirgen Habitat donanım sistemiyle üç farklı modül ulaşım ve uzay görevleri sırasında ilgili. Sol(a)kemirgen Habitat modülü (daha önce AEM) modülüdür, merkezi modülü (B) taşıyıcı ise doğru modülü (C) hayvan erişim birimi (AAU). (D) Fare Transfer kutusu (MTB). (Kredi: NASA/Dominic Hart). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig3.jpg"> Şekil 3 : GeneLab Galaxy arabirimi işlem RNA-seq veri için kullanılan örnek analiz iş akışı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a> 
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig4.jpg"> Şekil 4 : Asıl adımları ön işleme sonra temsilcisi DataSet bileşen analizi (PCA). AEM vs vivaryum kafes için GLDS-21 veri kümesi için fare iskelet kas STS-118 görevden gösterilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig5.jpg"> Şekil 5 : Venn diyagramı temsil eden anahtar hangi genlerin farklı yolu tahmin araçları kullanarak belirlenir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a> 
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig6.jpg"> Şekil 6 : Tüm koşullar ve arada AEM vs fare dokular için belirlenen anahtar genlerin . vivaryum kafesleri. (A-E) Her veri kümesi/kemirgen doku için anahtar genlerin ağ gösterimi. Günlük2 kat-değişikliklerle (bir kesim 1.2 kat değişim) gen ekspresyonu için farklı kırmızı tonları kat-change upregulated genler tasvir ederken kat-değişim downregulated genler, yeşilin farklı tonları elde etmek için kullanılmıştır. Yeşil ya da kırmızı, koyu gölge daha fazla kat değiştir. Bu rakam Prens değiştirildi vd.36. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58447/58447fig7.jpg"> Şekil 7 : "Ana regülatör" vivarium kafesleri için karşılaştırıldığında kemirgen Habitat konut kemirgen için belirleme. Tüm bireysel anahtar genlerin (Şekil 6) arasında bağlantı tespit ve bir ağ üzerinden IPA olarak görüntülenir. Ağ radyal bir komplo ile en bağlı anahtar gen, MAPK1, merkezi olarak temsil edilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/58447fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Tamamlayıcı Şekil 1: veri işleme operasyonları düzene için ISACreator ile GeneLab-GenomeSpace entegrasyon. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/Supplemental_Figure_1.tif" target="_blank">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız.</a> 
Tamamlayıcı Şekil 2: Federasyon/entegrasyon heterojen Biyoinformatik dış veritabanlarıyla (GEO, gurur, MG-RAST) kullanarak ekran görüntüsü GeneLab aramalar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/Supplemental_Figure_2.tif" target="_blank">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız</a>
Tamamlayıcı Şekil 3: Screenshot-in kullanıcı gösteren GeneLab ortak çalışma alanı hesap yönetimi ve erişim denetimleri (örneğin, özel, paylaşılan, ortak klasörleri).  <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58447/Supplemental_Figure_3.tif" target="_blank">Bu rakam indirmek için buraya tıklayınız</a>

NASA GeneLab platformu biyolojik uzay uçuşu deneylerden değerli omics veri sınırsız erişim sağlar. Biz nasıl uzayda bir tipik fare deney ve ne tür deneyler verileri erişilebilir analiz ve açıklanmaktadır.

Fare açık erişim NASA GeneLab platformu kullanarak fizyolojisi üzerinde uzay uçuşu etkileri keşfetmek

Performing biological experiments in space requires special accommodations and procedures to ensure that these investigations are performed effectively ...

Bu yöntem, uzay biyolojisi alanındaki hipotezlerin üretimi yle ilgili anahtar soruların yanıtlatArak, kamuya açık tüm karışım verilerini kullanarak gelecekteki araştırmalara yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, uzay biyolojisi verileri üretmek için bir araç olarak kullanılabilir olmasıdır. GeneLab'da kamuya açık veriler, araştırmaların hastalık tedavileri veya uzay uçuşuyla ilişkili sağlık hizmetlerine karşı önlemler hakkında klinik teoriler geliştirmesine olanak sağlamaktadır.Kemirgen yaşam alanlarını gösteren Yasaman Shirazi-Fard, Kemirgen araştırmaları için ISS misyon bilim adamı olacak. Teslimatı takiben, kemirgenleri standart vivarium kafesleri içinde gruplandırma. Ve hayvanlar NASA besin yükseltilmiş kemirgen gıda çubukları, lixits ve yükseltilmiş tel zeminler için hayvanlar taşıyıcı içine yüklenir kadar uyum var.Dünya ve Uluslararası Uzay İstasyonu arasında seyahat için, taşıyıcı başına toplam 20 fare için her ışınlayıcı içine yan başına on fare yerleştirin. Bir kez Uluslararası Uzay İstasyonu'nda, taşıyıcı hayvan erişim ünitesi eklemek ve habitatlara bir seferde beş fareler aktarmak için fare transfer kutuları kullanın. Fareleri habitata yüklemek için, hayvan erişim ünitesini ışınlayıcıdan ayırın ve üniteyi kemirgen yaşam alanına takın.Daha sonra, fare transfer kutuları gelen onlar görev süresince ikamet edecek kemirgen habitatları için hayvanları aktarın. Her gün, habitatlar içinde hayvanların video kemirgenlerin sağlık ve refahını izlemek için eğitimli personel tarafından incelenir. Hayvanlarla ilgili tüm çalışmalar için rehberlik ve gözetim, katılan bir veteriner tarafından sağlanmaktadır.Kızılötesi görüntüleme, farelerin genellikle en aktif olduğu açık-koyu döngünün karanlık evresinde yaşam alanlarının içindeki hayvanları görmek için kullanılır. Bu kamera görünümü, çerçevenin üst kısmındaki gıda çubuklarını, solda bir erişim kapısı ve pencereyi ve sağda kızılötesi ışıklandırmayı gösterir. Su kaynağı kamera görüntüsünün dışında, bu görünümdeki yemek demirleri arkasında.Bu, çalışmanın ikinci gününde, açık-koyu döngünün karanlık evresinde yer kontrol yaşam alanıdır. Bu habitat kafesin altındaki atık tepsisi ile yeryüzünde odaklı, kamera görünümü yerçekimi vektörü boyunca aşağıya bakıyor. Kameraya en yakın hayvan yemek barlarının üstünde oturuyor, yiyor.Bu habitatta beş fare olmasına rağmen genellikle aynı anda sadece birkaç fare görülür. Fareler, yemek çubukları ile kafes duvarı arasındaki gömme boşluk gibi kapalı yuva benzeri yerleri tercih etme eğilimindedirler. Burası aynı zamanda su kaynağının yeridir.Fareler, bakım ve yeryüzünde fareler için tipik davranışları olan sosyal etkileşimleri gösteren ambulating vardır. Fareler serbestçe hareket etmek için habitat altı duvarları kullanmak ve sık sık yukarı ve aşağı duvarlar tırmanma gözlenir. Bu, çalışmanın ikinci gününde, farelerin tipik olarak en aktif olduğu açık-koyu döngünün karanlık evresinde uçuş yaşam alanıdır.Uzay uçuşu sırasında, yeryüzünde olduğu gibi, fareler kafesin altı tarafını kullanarak habitat etrafında hareket. Fareler aktif olarak yaşam alanı boyunca keşfetmek ve ambulate ve yeme, içme, tımar ve sosyal etkileşimler de dahil olmak üzere yeryüzünde fareler gibi aynı davranışları sergiler. Fareler kendilerini bölmeye itmek için farklı yöntemler kullanırlar.Uçuş sırasında fareler genellikle tel örgü boyunca kendilerini çekmek için ön ayaklarını kullanarak görüldü, daha sonra uçuş sırasında, fareler habitat astar tel ızgara üzerinde çalıştırmak için dört uzuvları kullanmak eğilimindedir. Fareler de bir yerden diğerine yüzerek hareket etti. Fareler Kemirgen Araştırma One Çalışması sırasında yaşam alanına alıştıkça, sadece bölmede hareket etmede usta olmakla kalmadılar, aynı zamanda kuyruklarını ve/veya patilerini kullanarak kendilerini duvarlara demirlemeyi de öğrendiler.Veri analizini, meta veri eksenini ve çalışma açıklamasını gösteren şey GeneLab ekibinde veri koordinatörü olan Sam Gebre olacaktır. GeneLab'da analiz için veri kümelerini bulmak için GeneLab web sayfasını açın ve veri deposuna tıklayın. Belirli ilgi alanlarını aramak ve istediğiniz gibi diğer ilgi alanlarını seçmek için anahtar kelimeleri arama veri kutusuna girin.Ardından, aramaya başlamak için büyüteç simgesini tıklatın. Tüm anahtar sözcükler arandığında ve veri kümelerini gözden geçirdiyseniz, araçları tıklatın, ardından ortak çalışma alanı ve uygun şekilde yeni bir hesap için oturum açın veya kaydolun. Oturum açtıktan sonra, çalışma alanının nasıl kullanılacağına ilişkin ayrıntılı talimatlara erişmek için yardım ve kullanım kılavuzunu tıklatın.Her kullanıcı için, gen laboratuarı deposundaki tüm veri kümelerine erişmek için ortak gen laboratuarını seçin ve klasörü ilgi çekici verilerle açın. İlgi alan verilerini yerel bir dizin çalışma alanına kopyalamak için, tek bir dosyaya sağ tıklayın, görünen menüde kopyala/taşı'nı seçin, dosyayı kopyalamak için klasörü seçin ve kopyala'yı tıklatın. Ardından, yalnızca veri kümeleri aramasında bulunan önceki yayınlarla ilgili veri kümelerini bulun ve meta veri dosyalarını yerel çalışma alanına kopyalayın.Her ilgi alanı için meta veri dosyalarına erişmek için, ortak gen laboratuvarı veri kümesi alt klasörünü açın ve ilgi alanı nın meta veri verilerini bulmak için her veri kümesinin meta veri alt klasöründe bulunan bir veya daha fazla meta veri dosyasına erişin. Her veri kümesinin, araştırma, çalışma, araştırma sekmesi belirtimine göre meta veri sağlayan tek bir sıkıştırılmış dosyaolduğundan emin olun. Araştırmayı, çalışmayı, çalışma hesabını meta verilerini ve her veri kümesi için tetkik meta verilerini görselleştirmek ve erişmek için uygun bir metin düzenleyicisi açın.Ardından, her veri kümesi alt klasöründe bulunan çıktı tofaş veri dosyalarının varlığını, tsay türüne göre denetleyin. Transkriptomik verileri analiz etmek için menüdeki araçları tıklatın ve galaxy'yi tıklatın. Gen laboratuarından, genom uzayından veri almak için genom uzayı ithalatçısı aracını kullanın.Veriler, çözümleme bölümünün geçmişinde görünür. Görünümü ve alınan veri kümelerini ve geçerli geçmişi doğruladıktan sonra, analiz seçenekleri ve veri girişlerinin belirtimi ile orta panelde bir form doldurmak için bir GeneLab gökada aracı kullanın. İşlemi yürütmek için iş oluşturmak için formu doldurun ve yürütmenin durumunu belirtmek için geçmiş ve renk kodlu gönderilen işleri denetlemek, ardından araçları karmaşık iş akışına bağlamak, iş akışlarını iş akışları aracıyla yönetmek ve veri kümelerini iş akışlarını ve geçmişlerini diğer araştırmacılarla paylaşmak için paylaşılan veri menüsünü kullanın.Bu temsili grafikte gösterildiği gibi, biyolojik kopyaları gruplandırmak için ilke bileşen analizi çizimleri kullanılarak, gen kümesi zenginleştirme analizi gen kümelerinden önde gelen kenar genleri belirlenebilir. 1.2 kat değişim ile genler kullanarak, upstream düzenleyiciler, kanonik yollar ve biyo fonksiyonlar için tahminler ile ilgili genler tahmin edilebilir, tüm genler için ilgili ortak örtüşen genler gruplandırılabilir. Daha sonra bu anahtar genlerin kemirgenler ve kemirgenler habitatları ve vivarium kontrolleri arasındaki yanıtı nasıl yönlendiren ağ gösterimi analiz edilen her veri kümesi için merkezi hub'ları görüntüler.Örneğin, harita kiazaz bir farelerden uzay mekiği misyonu STS108 iskelet kas dokuları için merkezi merkezi ve anahtar genleri sürüş gen ve büyük olasılıkla kemirgen habitatları karşı vivarium kafesleri barındırılan fareler için biyolojik farklılıklara neden için merkezi oyuncu olarak yorumlanabilir. Bir sistem biyolojisi yaklaşımı yla, tüm anahtar genlerden bir ağ oluştururken en çok bağlanan tüm veri kümelerinden gelen gen belirlendi ve harita kiazaz Bir'in tüm anahtar genlerden en çok bağlı gen ve merkezi merkez olduğunu ortaya çıkardı. Prosedürü denerken, uzay biyolojisi kemirgen araştırma deneyleri yürüten araştırmacıların NASA'nın kemirgen araştırma misyonu bilim adamları ile yakın bir şekilde çalışacağını hatırlamak önemlidir, kurmak ve deneyler icra.Buna ek olarak, tüm uzay biyolojisi ile ilgili tüm karışım verileri NASA GenesLab platformunda mevcuttur ve bu prosedürü kullanarak uzay biyolojisi ile ilgili yeni hipotezler geliştirmek için en etkili yöntemdir. Bu teknik aynı zamanda kanser biyolojisi, Alzheimer ve kardiyovasküler hastalık gibi biyolojik sistemlerle ilgili diğer tüm karışım veri kümelerine de uygulanabilir. Bu teknik, geliştirildikten sonra uzay biyolojisi alanında araştırmacıların Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki astronotlar için karbondioksitin etkileri üzerine araştırmalar alabına başlamalarının önünü açtı.

exploring-effects-spaceflight-on-mouse-physiology-using-open-access

Research

JoVE Journal

Genetics

Genetik

Biz farelerde model boşaltma alternant hindlimb geliştirdi. Geleneksel Morey Holton kuyruk çekme tekniği üzerinde hindlimb boşaltma kuyruk halka yöntemi birincil avantajı hayvan üzerine stresi en aza indirir basit bir işlemdir.

Fare Geleneksel NASA Hindlimb Boşaltma Model bir Alternant Yöntemi

Bu video, kemirgenlerde genel hareket ve keşif alışkanlıklarını incelemek için kullanılan açık alan davranış testini açıklamaktadır.

Açık Alan Davranış Testi: Genel Hareket ve Keşif Alışkanlıklarını Değerlendirmek İçin Bir Yöntem

Genetik ve farmakolojik manipülasyonlar etkilerini değerlendirmek amacıyla, mekansal yerelleştirme, zamansal lokalizasyonu, süresi, hızı ve olasılık tahmini, risk değerlendirmesi, dürtüsellik ve doğruluğunu ve hafıza hassasiyet arabuluculuk mekanizmalarının fizyolojik anlamlı özelliklerini ölçmek için tam otomatik sistem Farelerde biliş temel mekanizmaları.

Farelerin Otomatik, Kantitatif / Bilişsel Davranışçı Tarama: Genetik, Farmakoloji, Hayvan Biliş ve Lisans Öğretim İçin

Yorgunluk, birçok hastalık ve bozuklukta yaygın, az tedavi edilen ve sıklıkla tam olarak anlaşılamayan bir semptomdur. Yorgunluğun yeni preklinik testleri, yorgunluğun mevcut anlayışını ve gelecekteki tedavisini iyileştirmeye yardımcı olabilir. Bu amaçla, mevcut protokol, faredeki yorgunluk benzeri davranışı ölçmek için yeni bir yol sağlar.

Koşu Bandı Yorulma Testi: Mouse Yorgunluk gibi Davranış Basit, Yüksek verim Deneyi

Matrisi kullanarak simüle mikrogravite koşuldaki kültür hücrelere olmadan doku oluşturmak için son derece gelecek vaat eden bir teknik oluşturur. Döner kültür sistemiyle, yumurtalık folikülü büyüme ve oosit olgunlaşma folikül hayatta kalma, morfolojisi, büyüme ve oosit işlevini simüle mikrogravite koşul altında açısından incelenmiştir.

Vitro Simüle mikrogravite altında fare Preantral follikül gelişimi

Yenilikçi bir yere tabanlı analog modeli kullanarak, biz (0 g) bir gezi ve bir konaklama Mars (0.38 g) de, fareler gibi bir boşluk göreve simüle etmek edebiliyoruz. Bu modeli görevi iki hipo-çekim aşaması sırasında meydana gelen fizyolojik değişiklikler boyuna bir değerlendirmesine olanak sağlar.

Hindlimb boşaltma ve kısmi ağırlık taşıyan fareler Mars uzay görevi taklit

Uzay uçuşunun oküler yapılarda hasara yol açıp açmadığını belirlemek için yüksek çözünürlüklü mikro bilgisayarlı tomografi görüntülemeyi kullanan bir protokol sayılmaktadır. Protokol ex vivo kemirgen oküler yapıların mikro-CT kaynaklı ölçüm gösterir. Oküler hasarı değerlendirmek için tahribatsız üç boyutlu bir teknik kullanarak uzay uçuşundan sonraki oküler morfolojik değişiklikleri değerlendirme yeteneğini gösteriyoruz.

Mikro Bilgisayarlı Tomografi (Mikro-BT) Görüntüleme Yöntemi Ile Uzay Uçuşu Sonrası Küresel Oküler Yapının Değerlendirilmesi

Nöropsikiyatrik bozuklukların patogenezinde yakın zamanda keşfedilen hastalıkla ilişkili genlerin rolü belirsizliğini korumaktadır. Modifiye edilmiş bir in utero elektroporasyon tekniği, büyük nöron popülasyonlarında gen transferine ve gen ekspresyon değişikliklerinin sosyal davranış üzerindeki nedensel etkilerinin incelenmesine izin verir.

Kemirgen Davranışı Üzerindeki Genetik Etkileri Sorgulamak için İkili İn Utero Elektroporasyonunu Kullanan Bir Boru Hattı

Burada, örnek olarak immünofenotipleme için kan örneklemesini kullanarak "Yabani fareler" için bir tesisin mikrobiyal muhafaza önlemleri de dahil olmak üzere yapısını ve işletme prosedürlerini açıklıyoruz.

Doğal Mikrobiyomlu Laboratuvar Fareleri için Bir Tesisin İşletilmesi ve Biyolojik Muhafaza Prosedürleri: İmmünofenotipleme Prosedürü

Bu eser bir pnömatik damlacık manipülasyon platformunda çoklu nükleotid polimorfizmi tespit etmek için basit ve görsel bir yöntem sunar. Damlacık manipülasyon ve çoklu nükleotid polimorfizmlerinin tespiti de dahil olmak üzere önerilen yöntem, tüm deney ile, ileri araçların yardımı olmadan, 23 ° C civarındaki gerçekleştirilebilir.

Bir Pnömatik Damlacık Manipülasyon Platformu Multi-nükleotid Polimorfizmlerinin Görsel Kolorimetrik Tespiti

Keşfedin, farelerde uzay uçuşunun fizyolojik etkilerini NASA GeneLab platformu kullanarak analiz etme yöntemini. Bu teknik, mikrogravite ortamında omik veri analizi yaparak uzay biyolojisi hipotezleri geliştirmeye yardımcı olur.

Fare açık erişim NASA GeneLab platformu kullanarak fizyolojisi üzerinde uzay uçuşu etkileri keşfetmek

Daha fazla video keşfet