Burada, Drosophila’yı sirkadiyen bir güne nasıl senkronize edebileceğimizi anlatıyoruz. Bu biyolojik ritim ve kronobiyoloji eğitimi için gerekli ilk ve en önemli adımdır.
Organizmalar arasında neredeyse evrensel olan sirkadiyen ritimler biyolojik aktiviteyi Dünya’nın Güneş’in etrafındaki yörüngesine koordine eder. Bu ritmi yaratan faktörleri belirlemek ve elde edilen çıktıları anlamak için model organizmaların tanımlanmış sirkadiyen zaman noktalarına yer alması gerekir. Burada tanımlı bir sirkadiyen ritim birçok Drosophila entrain için bir prosedür detay. Ayrıca, immünoresans, nükleik asit veya protein ekstraksiyonu tabanlı analiz için numune hazırlamak için eğitim sonrası adımları ayrıntılı olarak açıklıyoruz.
Dünya’daki hemen hemen tüm organizmalar, en büyüğünden tek hücreliye kadar, yaklaşık bir günlük bir döngüye sahip bir iç biyolojik saate sahiptir. Bu Sirkadiyen ritim olarak bilinir (1953 yılında Franz Halberg tarafından Latince terimler circa = hakkında / yaklaşık ve “ölür” = gün)1icat. Çekirdek saatin bileşenleri bilinse ve işlevin temel mekanizmaları kavramsallaştırılsa da, biyolojik ritimlerin vücutta nasıl korunup korundukları hakkında hala anlaşılması gereken çok şey vardır. Önemli olarak, biyolojik ritimlerin yanlış düzenlenmesi kötü hafıza oluşumu, uyku bozuklukları, mevsimsel etki bozukluğu, depresyon, bipolar bozukluk, diyabet, obezite, nörodejenerasyon ve kanser2,3,,4,5dahil olmak üzere kötü sağlık sonuçları ile ilişkilidir.
Drosophila sirkadiyen biyoloji nin araştırılması için iyi kurulmuş bir modeldir. Genetik ve biyokimyasal olarak çıkarılabilir, çok sayıda kolayca eğitilir (gösterilecek gibi). Aslında, sirkadiyen ritimleri keşfi için Nobel Ödülü verilmesinde destek anahtar yayınlar olarak belirtilen,tüm yedi yayınlar Drosophila modeli6,7,8,,9,10,11,12bu güçlü kaldıraçlı .
Ayrıca, immünoresans, nükleik asit veya protein ekstraksiyonu tabanlı analiz amacıyla entrained sinektoplamak için etkili stratejiler gösteriyoruz. Bu stratejileri kullanarak, gelecekte analiz için daha büyük miktarlarda numuneyi işleyebilir ve depolayabiliriz. Bu yöntemler, tekrarlanabilir olmaları ve büyük bir veri havuzunun parçası olabilecek yüzlerce gergin sinek üretebildikleri için çok avantajlıdır.
Araştırmacılar başarı ve tutarlılık ile bu entrainment protokolü kullanır. Bu yordam, gelecekteki çözümleme için depolanabilir büyük bir örnekleme havuzu sabitleme sağlar. Ayrıca, bu strateji ileride muayene için entrainment tarafından indüklenen nörolojik desenleri korur.
Depolama için fiksasyon beyin dokusu stabilize etmek için yardımcı olur ve böylece yaş21nedeniyle canlılık kaybetmek beyinatık en aza indirmek veri havuzundan her beyin analiz etmek için daha fazla zaman sağlar gibi entrainment sürecinin önemli bir bileşenidir. Ana hedef, kafa diseksiyonları için sürekli envanter ve nihayetinde immünfloresans veya protein çıkarma bulguları gözlemlemek ve sonuçların yüksek güven olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir böylece mümkün olduğunca çok sayıda sinek olarak sirkadiyen entrain etmektir. Sirkadiyen entrainment fiksasyon yoluyla korunmuş olduğundan emin olmak için, ışık kirliliği herhangi bir kaynak ortadan kaldırılır ayrılmaz bir parçasıdır. Fiksasyon süreci Drosophila’nın nörolojik “zaman damgasını” korurken depolanmasına olanak sağlar, böylece daha sonra incelenebilir ve incelenen ve entrainment’den hemen sonra immünororesan sintiman geçiren sineklerde gözle görülür bir farklılık olmaksızın analiz edilebilir. İmmünofloresan önce fiksasyon amacıyla, laboratuvar sinekler en az 1 aya kadar uygulanabilir olduğunu tutarlılık ile belirlemiştir. Batı leke proteini ekstraksiyonu için fiksasyonlar -80 °C’de depolandığında beyinleri süresiz olarak yaşanabilir hale getirir.
Bir diğer kritik protokol adımı da sineklerin seksiolmasıdır. Bu adımın, fiksasyondan önce her iki cinsin de aynı şişede olmasının çiftleşmeye yol açabileceği ve erkeklerin kazara dişiler ya da tam tersi yerine kazara incelendiğinde daha genç yaşta ve bozuk protein analizine yol açabileceği için doğru bir şekilde yapılması önemlidir. Ayrıca, seks yaparken zaman zaman dişilere bağlı larva örnekleri kaldırmak önemlidir. Bu potansiyel sonuçları bozabilir kadın şişe içinde yeni bir singen gelişimini önler.
Entrainment protokolü için bir sonraki adım veri analizi ile ilgili öğeler olabilir. Protokolün odak noktası protein lokalizasyonudur, ancak sirkadiyen entrainment tarafından etkilenen diğer değişkenler varsa, genellikle protein veya nükleik asit çıkarma gerektiren yeni yollar ile keşfedilmelidir. Ayrıca, hala bu protokol ile analiz edilebilir beynin diğer proteinler vardır. Protokolle ilişkili deneyler bazı proteinleri analiz etti ancak sirkadiyen biyolojide rol oynayan gen ve proteinlerin listesi tükenmedi. Protokol sirkadiyen bir ritim kurma hedefine ulaşmada etkili, ancak, uygulamalar geniş kapsamlıdır.
The authors have nothing to disclose.
Missouri-Kansas City Üniversitesi ve Jeffrey L. Price laboratuvarına özel teşekkürler.
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 |