在这里,我们详细介绍了如何将果蝇与昼夜日同步。这是研究生物节律和计时生物学的第一个,也是最重要的步骤。
在生物体中几乎普遍,昼夜节律协调生物活动到地球绕太阳的轨道。为了确定产生这种节奏的因素并了解结果的输出,需要将模型生物体约束到定义的昼夜时间点。在这里,我们详细介绍了一个程序,使许多果蝇进入一个定义的昼夜节律。此外,我们详细介绍了为免疫荧光、核酸或蛋白质提取分析准备样品的后约束步骤。
地球上几乎所有的生物体,从最大到单细胞,都有一个内部生物钟,周期约为一天。这被称为Circadian节律(由弗朗茨·哈尔伯格在1953年从拉丁语术语约-约/约和”dies”-天创造)1。虽然核心时钟的成分是已知的,其基本的功能机制概念化,仍然有很多要了解如何生物节律在整个身体保持。重要的是,生物节律的调节不当与不良健康结果有关,包括记忆形成不良、睡眠障碍、季节性影响障碍、抑郁症、双相情感障碍、糖尿病、肥胖症、神经退化和癌症2、3、4、5。,4,52,
果蝇是研究昼夜生物学的成熟模型。在基因和生化上,大量数据很容易被训练(如图所示)。事实上,所有七份作为支持获得诺贝尔奖的出版物,都利用了果蝇,,模型,,,,6、7、8、9、10、11、126的这些9优势。781011
此外,我们展示有效的策略,收集被训练苍蝇的目的,无论是免疫荧光,核酸,或蛋白质提取为基础的分析。使用这些策略,可以处理和存储大量样品供将来分析。这些方法非常有利,因为它们是可重复的,可以产生数百只受约束的苍蝇,它们可以成为大型数据池的一部分。
研究人员利用这种约束协议的成功和一致性。此过程允许固定可存储用于将来分析的大型采样池。此外,此策略还保留了由约束引起的神经模式,供将来检查使用。
存储固定是约束过程的一个主要组成部分,因为它有助于稳定脑组织,它允许更多的时间分析每个大脑从数据池,从而最大限度地减少浪费从大脑失去生存能力,由于年龄21。主要目标是昼夜结合尽可能多的苍蝇,以便有连续的库存可用于头部解剖,并最终免疫荧光或蛋白质提取,以观察发现,并确定结果是否高信心。为了确保通过固定来保持昼夜污染,消除任何光污染源都是不可或缺的。固定过程允许 储存果蝇 ,同时保持其神经”时间戳”,以便他们以后可以解剖和分析,没有明显的差异,被解剖和经历了免疫荧光后立即约束。为了在免疫荧光之前固定,实验室一致地确定苍蝇至少可行1个月。西方印迹蛋白提取的固定使大脑在-80°C储存时可以无限存活。
另一个关键的协议步骤是苍蝇的性。重要的是,这一步是准确的做,因为有两性在同一瓶之前固定可能导致交配,这将产生新的苍蝇是更年轻的年龄和腐败的蛋白质分析,如果男性被意外检查,而不是女性,反之亦然。此外,在做爱时,重要的是要去除有时附着在女性上幼虫的标本。这防止了女性小瓶内新后代的发展,从而可能破坏结果。
约束协议的下一步可能是与数据分析相关的项。该协议的重点是蛋白质定位,但如果还有其他变量受到昼夜约束的影响,则必须通过新的途径探索它们,这些变量通常需要蛋白质或核酸提取。此外,还有大脑的其他蛋白质,可能仍然通过这个协议进行分析。与协议相关的实验分析了某些蛋白质,但在昼夜生物学中发挥作用的基因和蛋白质清单尚未用尽。该协议在实现建立昼夜节律的目标方面是有效的,但是,其应用范围很广。
The authors have nothing to disclose.
特别感谢密苏里大学堪萨斯城和杰弗里·普莱斯实验室。
100-1000uL pipette | Eppendorf | ES-1000 | |
10-100uL pipette | Eppendorf | ES-100 | |
16% Paraformaldehyde Solution | 15710 | ||
1X PBS | Caisson Labs | PBL01-6X100ML | |
Agar | Fisher Scientific | BP1423500 | |
Anesthesia Filter Connection Kit | World Precision Instruments | EZ-251A | |
Corn meal | Genesee Scientific | 62-100 | |
Dried Molasses | Food Service Direct | OT280504 | |
Droso-filler Food Pump | geneseesci.com | 59-169 | |
Drosophila Stock bottles, 6 oz square bottom w/ Flugs | geneseesci.com | 32-130BF | |
Drosophila vials, Narrow K-Resin super bulk | geneseesci.com | 32-118SB | |
Dry active yeast | Genesee Scientific | 62-103 | |
Ethanol | IBI Scientific | IB15720 | |
EZ Basic Anesthesia System | World Precision Instruments | EZ-175 | |
Falcon Centrifuge tubes | Corning | 352097 | |
Falcon round bottom tubes | Corning | 352057 | |
Fine point Sharpie marker | Sharpie | 30001 | |
Fisherbrand Nutating Mixer | Fisher Scientific | 88-861-043 | |
Flugs-Narrow Plastic Vials | Genesee Scientific | 49-102 | |
Glass Thermometer | Cole-Palmer | EW-08008-12 | |
Liquid nitrogen hose | Thermo Scientific | 398202 | |
Liquid nitrogen tank-Dewar | Cooper Surgical Inc | 900109-1 | |
Liquid nitrogen transfer vessel | Electron Mircoscopy Sciences | 61891-02 | |
Paintbrushes(Red Sable) Size #0 | Electro Microscopy Sciences | 66100-00 | This is used to separate the flies via sex without causing injury. |
Plastic funnel | Plews and Edelmann | 570-75-062 | |
Polarizing light microscope | Microscope Central | 1100100402241 | Used to more clearly view Drosophila during sexing |
ProPette Pipette Tips | MTC Bio Incorporated | P5200-100U | |
ProPette Pipette Tips | MTC Bio Incorporated | P5200-1M | |
ProPette Pipette Tips | MTC Bio Incorporated | P5200-5M | |
Propionic Acid | Sigma Aldrich | P1386-1L | |
Rayon Balls | Genesee Scientific | 51-100 | |
Reynolds wrap standard aluminum foil | Staples | 1381273 | |
Roaster Oven (Crockpot) | Hamilton Beach | 32950 | |
Scotch 810 Magic Tape | Electron Microscopy Sciences | 77300 | |
Spray bottle with trigger | US Plastic | 66446 | Used to spray ethanol to clean work bend areas |
Tegosept | Genesee Scientific | 20-258 | |
Thermo Scientific Drosophila Incubator | Thermo Scientific | 3990FL | |
Thermo Scientific Revco 4 degree Lab fridge | ThermoFisher Scientific | REL7504D | |
Thermo Scientific Revco Lab Freezer | ThermoFisher Scientific | REL7504A | |
Tween 20 | Anatrace | T1003-1-GA |