Здесь мы подробно, как синхронизировать Drosophila в циркадный день. Это первый и самый важный шаг, необходимый для изучения биологических ритмов и хронобиологии.
Почти универсальные среди организмов циркадные ритмы координируют биологическую активность на околоземной орбите вокруг Солнца. Для выявления факторов, создающих этот ритм, и для понимания полученных результатов требуется увлечение модельных организмов определенными циркадными точками времени. Здесь мы подробно процедуры для окутывать многие Drosophila в определенный циркадный ритм. Кроме того, мы подробно описаны шаги после вовлечения для подготовки образцов для иммунофторесценции, нуклеиновой кислоты или анализа на основе извлечения белка.
Почти все организмы на Земле, от крупнейших до одноклеточных, имеют внутренние биологические часы с циклом около одного дня. Это известно как циркадный ритм (придуманный в 1953 году Францем Халбергом из латинских терминов около й о/приблизительно и “умирает”и день) 1. Хотя компоненты основных часов известны и их рудиментарные механизмы функции концептуализированы, есть еще много, чтобы понять о том, как биологические ритмы поддерживаются по всему телу. Важно отметить, что неправильное регулирование биологических ритмов связано с плохими результатами для здоровья, включая плохое формирование памяти, расстройства сна, сезонное расстройство влияет, депрессия, биполярное расстройство, диабет, ожирение, нейродегенерация, и рак2,3,4,5.
Дрозофила является устоявшейся моделью для исследования циркадной биологии. Генетически и биохимически уместным, большое количество легко перенапряжены (как будет показано). В самом деле, все семь публикаций цитируется в качестве ключевых публикаций поддержки в присуждении Нобелевской премии за открытие циркадных ритмов использовали эти сильные стороны модели Drosophila6,7,8,9,10,11,12.
Кроме того, мы показываем эффективные стратегии сбора поглощенных мух для целей иммунофлуоресценции, нуклеиновой кислоты или анализа на основе извлечения белка. Используя эти стратегии, можно обрабатывать и хранить большие объемы образцов для анализа в будущем. Эти методы очень выгодны тем, что они воспроизводятся и могут дать сотни поглощенных мух, которые могут быть частью большого пула данных.
Исследователи используют этот протокол увлечение с успехом и последовательности. Эта процедура позволяет зафиксировать большой пул выборки, который может храниться для будущего анализа. Кроме того, эта стратегия сохраняет неврологические модели, вызванные увлечением для будущего обследования.
Фиксация для хранения является одним из основных компонентов процесса увлечение, как это помогает стабилизировать ткани мозга, и это позволяет больше времени для анализа каждого мозга из пула данных, таким образом, минимизируя отходы из мозга, которые теряют жизнеспособность из-завозраста 21. Основная цель состоит в том, чтобы циркадные увлечение как можно больше мух, как это возможно, так что существует непрерывный инвентаризации доступны для головы вскрытия и в конечном итоге иммунофторесценции или извлечения белка для наблюдения за выводами и определить, если результаты имеют высокую уверенность. Для обеспечения того, чтобы циркадное увлечение сохранясь путем фиксации, является неотъемлемой частью того, что любой источник светового загрязнения устраняется. Процесс фиксации позволяет дрозофилы храниться при сохранении его неврологических “timestamp”, так что они могут быть вскрыты позже и проанализированы без каких-либо заметных различий для мух, которые вскрыты и подверглись иммунофлюоресценции сразу после влечения. Для целей фиксации до иммунофлуоресценции, лаборатория определила с консистенцией, что мухи являются жизнеспособными по крайней мере до 1 месяца. Фиксации для западной экстракции белка пятно сделать мозг жизнеспособным на неопределенный срок при хранимом при -80 градусов по Цельсию.
Другим важным шагом протокола является сексинг мух. Важно, что этот шаг делается точно, как с обоих полов в том же флаконе до фиксации может привести к спариванию, что даст новые мухи, которые имеют более молодого возраста и коррумпированных анализ белка, если мужчины случайно рассмотрены вместо женщин или наоборот. Кроме того, при половом акте важно удалить образцы личинок, которые иногда прикрепляются к самкам. Это предотвращает развитие нового потомства внутри женского флакона, который потенциально может повредить результаты.
Следующим шагом для протокола обучения могут быть элементы, связанные с анализом данных. Основное внимание в протоколе уделяется локализации белка, но если есть другие переменные, которые влияют на циркадное увлечение, они должны быть изучены с помощью новых путей, часто требующих извлечения белка или нуклеиновой кислоты. Кроме того, Есть другие белки мозга, которые все еще могут быть проанализированы с помощью этого протокола. Эксперименты, связанные с протоколом, анализировали определенные белки, но список генов и белков, которые играют роль в циркадной биологии, не исчерпан. Протокол эффективен в достижении цели установления циркадного ритма, однако, приложения являются широкими.
The authors have nothing to disclose.
Особая благодарность Университету Миссури-Канзас-Сити и лаборатории Джеффри Л. Прайса.
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 |