Name: experimental protocol for using drosophila as an invertebrate model system for toxicity testing in the laboratory
Uploaded: 2018-07-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min
Description: Watch this Scientific Journal Video about Experimental Protocol for Using Drosophila As an Invertebrate Model System for Toxicity Testing in the Laboratory at JoVE.com

이 게시는 교육부에서 교부 금에 의해 지원 되었다 (홍보 수상 #P031C160025-17, 프로젝트 제목: 84.031 C) 활성 줄기 구축 참여 (C-베이스)는 콜로라도 주립 대학-토 인 부락 (CSU-남) 지역 사회. 현재 동물학 감사와 대표적인 결과 사용할 수 있는 권한을 제공 하는 Elsevier 출판 정돈의 편집자 뿐 아니라 이전 서류,이 프로토콜을 게시할 수 있는 기회를 제공에 대 한. 우리는 또한 토마스 Graziano, 박사 버나드 Possidente (학과 생물학, Skidmore 대학), 그리고 박사 클레어 Varian 라모스 C 기반 프로그램, 박사 브라이언 Vanden Heuvel (C 기반 및 학과 생물학, CSU-남), CSU 푸에블로 생물학과, 감사 하 고 싶습니다. (학과 생물학, 콜로라도 주립 대학-토 인 부락) 그들의 지원과 도움.

다음 프로토콜은 독 소의 구강 섭취가 적절 한; 때 오염된 매체에 초파리 속에서 후방에 사용 되는 실험 프로토콜 노출의 다른 형태는 초파리 모델11,15,,1626를 사용 하 여 가능 합니다. 이 프로토콜에서 설명 하는 방법 이전 허쉬 외. 으로 설명 되었습니다. 19 와 피터슨 외. 23 , 24 , 25.
1. 연구 실험실에서 초파리 의 주식 인구를 설정
<ol><li>일정 온도, 빛: 다크 사이클 및 테스트 종의 환경 설정에 따라 습도 부 화기를 설정 하 여 초파리 의 집 주식 인구는 환경 제어 인큐베이터 (또는 작은 방)을 설정 합니다. 참고: 기본 환경 조건 연구에 대 한 선택한 종족의 기본 생태에 따라 달라 집니다. 예를 들어 D. melanogaster 이남의 아프리카27 기본 이며 25 ° C, 12시 12분 빛: 다크 사이클, 그리고 약 60% 습도16,18,,1920 에서 일반적으로 유지 관리 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 28 , 29 , 30. 디 몬타나 범위 대부분의 캐나다 및 midwest 미국, 많은 추운 지역에 걸쳐 확장 하는 다른 한편으로, 따라서, 디 몬타나 19-20 ° C 그리고 때로는 24 시간 빛 정권 짝짓기 시즌31동안 조건을 시뮬레이션에서 일반적으로 유지 됩니다. 초파리의 다양 한 수 종의 지리적인 범위의 자세한 설명에 대 한 초파리 Speciation 패턴 웹사이트32를 참조 하십시오.</li>
	<li>
어느 주식 센터에서 선호 초파리 종 또는 타고 난된 라인을 얻기 (재료의 표 참조), 요청, 또는 수집 야생 현장에서 유전자 변수 인구에 따라 다른 연구소. 참고: 다음 단계는 연구 실험실에서 유지 하기 위해 초파리 의 유전자 변수, 인구를 수집 하는 방법을 설명 합니다. 이러한 방법은 한 미끼 소스와 대상 특정 종 보다 다양 한 종족을 한 번에 수집 하 Markow 고 O'Grady33 와 베르너와 Jaenike34 에서 수정 되었습니다.<ol>
<li>대여섯 익은 바나나는 냉장고에 하룻밤 동결 하 고 미끼 트랩을 설정 하기 전에 서 리 없애다.</li>
		<li>파리 미끼 병에 탈출 하지 캡처할 수 있도록 병 앞 u 자 모양의 슬릿을 절단 하 여 여러 1-2 L 플라스틱 병을 준비 합니다. 파리는 뚜껑을 통해 이스케이프 하지 않습니다 그래서 그들의 병 뚜껑을 가진 플라스틱 병 모자.</li>
		<li>추가 defrosted 바나나 병의 바닥에 약 1 인치 바나나의 병의 하단에 포함 되어 있습니다. 병에 잘 익은 토마토 슬라이스를 놓습니다. 있도록 바나나 효 모 슬러리에 흡수 되 면 병의 바닥에 바나나를 효 모 슬러리 (맥주 만드는 과정에서 남은 효 모)를 추가 합니다.</li>
		<li>그래서 파리는 효 모 슬러리와 바나나에 걸어 깨끗 한 기판 병 (수직 수직 위치)에 나무 막대기를 추가 합니다. 그림 1 에서는 이러한 방법의 최종 제품을 보여 줍니다.</li>
		<li>잠시 미끼 나무에서 밤새 병과 24 h. 입 aspirate 모든 병 날아 확인 그리고 개별적으로 iso 여성 라인을 만드는 매체와 튜브에 여성을 배치. 그러나 참고: 다중 여성 라인 만들 수 있습니다,, 경우에 각 종족의 암컷을 명확 하 게 확인 될 수 있다. 또한, 파리 속 초파리 내 다른 생태 틈새를 점유 하 고 그 틈새 (베르너와 Jaenike34);에 따라 다른 식이 요구 해야한다 다이어트 권장 사항 및 음식 요리법 베르너와 Jaenike34 을 참조 하십시오.</li>
		<li>수집 된 초파리 의 종 식별 해 부 현미경 아래 성인 F1 자식 검사 (Markow 및 O'Grady33 및 다양 한 수 종 식별에 베르너와 Jaenike34 참조 ).</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57450/57450fig1.jpg"> 그림 1 : 트랩 및 미끼 필드에 초파리 의 강포한 인구를 수집 하는 데 사용의 그림 표현. (A) 플라이 트랩 콜로라도에 로컬 필드 사이트에서 설정 합니다. (B)는 파리의 가까이 보기가 필드 사이트 설정 트랩. <a href="/files/ftp_upload/57450/57450fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="3"><li>Iso-여성 또는 보육 환경 제어 또는 일정 한 온도 빛: 다크 사이클, 습도에 다 여성 라인을 유지 합니다. 이렇게 하려면 집 튜브에서 파리 또는 병에 매체 그리고 매체에 계란을 낳 기 위해 벗 여성을 허용. 애벌레와 번데기의 존재에 대 한 튜브를 모니터링 합니다. 참고: 파리 속 초파리 내 다른 생태 틈새를 점유 하 고 다른 식이 요구 사항 및 그 틈새33,34에 따라 환경 비 생물 적인 환경 설정을 해야한다. 환경 및 식이 권장 (환경과 비행 축산에 대 한 추가 지침) 과천시와 밀러28에서 찾을 수 있습니다 섀 퍼 외. 29, stocker 및 용감한30, Markow 및 O'Grady33, 그리고 베르너와 Jaenike34. 야생 종에 사용 하 여, 종 확인 될 수 있다 때까지 로컬 환경 조건은 인큐베이터에서 시뮬레이션할 수 있습니다.</li>
	<li>신선한 매체 주식을 자주 전송, 건강 한 라인을 유지 하 고 진드기에서 감염을 방지 하 오래 된 튜브를 삭제. 참고: 전송의 주파수는 종의 라이프 사이클에 따라 달라 집니다. 예를 들어 전송 초파리 melanogaster 2 주마다 신선한 매체. 실험실에서 라인을 유지에 관한 자세한 내용은 랜드 외를 참조 하십시오. 16, 과천시와 밀러28, 섀 퍼 외. 29, stocker 및 용감한30, 그린스펀35및 과학 교육 데이터베이스36.</li>
</ol>2. 후면 초파리 오염된 매체에
참고: 처음 또는 새로운 contaminant(s)와 초파리 실험실에서 테스트를 하는 경우 식별 치명적인 복용량 (참조 Castaneda 외. 37 그리고 Massie 외. 방법에 대 한 38 )와 LD50 (Castaneda 외를 참조 하십시오. 37 Akins 외. 방법에 대 한 39 ) 첫 번째. 그런 다음 원하는 phenotypic 출력;에 대 한 생물학 관련 농도 식별 하는 복용량 응답 곡선을 실행 허쉬 외를 참조 하십시오. 19 와 저 우 외. 40 방법에 대 한입니다.
<ol><li>오염 물질의 화학에 따라 원하는 concentration(s)에서 오염 된 매체의 재고 솔루션을 준비 합니다. 참고: 예: PbAc의 재고 솔루션을 준비: 오염 물에 도달 원하는 농도 매체까지 증류수 (dH20)를 오염 물질을 추가 하 여 납 아세테이트 (PbAc) 매체의 재고 솔루션을 준비. 예를 들어 1000 µ M의 재고 솔루션 PbAc, 준비 될 수 있다 1000 µ M에 도달할 때까지 PbAc dH20을 추가 하 여 PbAc. 또한, 원하는 농도를 재고 솔루션 (예: 는 1000 µ M PbAc 솔루션)를 희석 (500 µ M 같은 PbAc) 재고 또한 이러한 솔루션을 유지 하 고.</li>
	<li>매체, 제어 매체 역할을 다음 제조 업체의 지침을 준비 합니다. 추가 매체, 다음 제조 업체의 지침; 준비 그러나, 보충 dH20 오염 솔루션을 준비. 참고: 예를 들어 인스턴트 초파리 매체를 사용 하는 경우 추가 약 1 작은 술 인스턴트 중간 플라스틱 병을. 매체를 약 5-5.5 mL dH20을 추가 합니다. 라이브 베이커의 효 모 제어 매체 준비의 몇 알갱이 뿌려. 실험적인 매체를 준비 하려면 재고 솔루션을 보완 (500 µ M 같은 PbAc) dH20.</li>
	<li>
컨트롤 및 실험 매체에 전송 주식 인구에서 재생산으로 가능한 성숙한 남성과 여성. 참고: 생식 성숙 시간 후 일수로 초파리 종41사이 다르다.<ol>
<li>부드럽게 지배적인 손으로 아래로 재고 파리의 유리병을 누릅니다. 파리 자동으로 유리병의 하단으로 이동 확인 하십시오. 다른 한편으로는, 유리병을 도청 하는 동안 유리병의 뚜껑을 제거 하 고 컨트롤 또는 오염 된 매체의 신선한 유리병 파리와 유리병 위에 배치. 튜브를 함께 누른 뒤집어 그들, 부드럽게 도청, 파리 제어 또는 오염 된 매체의 신선한 유리병에 자동으로 전송 되도록 합니다. 아직도 파리와 유리병 도청, 하는 동안 유리병을 모자.</li>
		<li>표준화 각 유리병에 파리의 수를 확인 하 고 더 많은 튜브와 반복. 참고: 성인의 총 수 이전을 통해 전송 또는 마 취과 밀을 방지 하는 데 사용 하는 튜브의 크기에 따라 달라 집니다.</li>
		<li>표준 환경 조건 (즉, 인큐베이터)에 성인을 품 어 고 성인 친구 및 24-96 h에 대 한 매체에 알 수 있습니다.</li>
		<li>성인 자료실 (미네랄 오일으로 가득 하 고 꽉 끼는 깔때기와 플라스 크)에서 삭제 후 24-96 h, 계란 (실험 과목 나중 될) 테스트를 위한 성숙 수정 된 뒤에 남겨두고. 개발을 알 수 있도록 인큐베이터에 튜브를 놓습니다.</li>
		<li>매체에서 나오는 애벌레를 찾아 방황 탈피 애벌레에 대 한 튜브를 모니터링 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 다양 한 발달 단계에 실험 과목을 수집 합니다.
참고: 실험 과목 어떤 발달 단계, 맹인 코딩된 15 mL 원뿔 튜브에 배치 하 고 축적에 대 한 테스트에서 수집 된 수. 있습니다 오염 물질의 축적을 테스트 하기 위한 방법을 공부 되 고 오염 물질에 따라 달라 집니다. 예를 들어 PbAc의 축적 Inductively-Coupled 플라즈마 질량 분석 (ICP-MS)42를 사용 하 여 테스트할 수 있습니다. 또한, 실험 과목 다양 한 오염 물질의 phenotypic 효과 대 한 테스트할 모든 발달 단계에서 수집 된 수 있습니다. 그림 2 43 초파리 수명 주기 보여 줍니다. 그림 3 에 노출에 대 한 실험 프로토콜 컬렉션에 대 한 서로 다른 발달 단계에서는 보여 줍니다.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57450/57450fig2.jpg"> 그림 2 : D. melanogaster (가장 일반적으로 사용 되 초파리 모델 시스템)의 라이프 사이클에 대 한 개념적인 개요. Drosophila 라이프 사이클의 단계는: 1) 계란, 2) 첫 번째 탈피 유 충, 유 충 3) 2 차 탈피, 5) 방황 유 충 탈피 3, 4) 제 3-탈피 유 충 6) 동박새과 번데기, 7) 적목 번데기, 8) 새로-eclosed 성인, 및 9) 성숙한 성인. <a href="/files/ftp_upload/57450/57450fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57450/57450fig3.jpg"> 그림 3 : 구두로 보호자 (F0) 후속 세대에 오염된 매체에 초파리 를 노출 하는 방법에 대 한 개념적인 개요 (F1 과 이후). 구두 노출 노출 세대에서 개발 중 (A) 방법. (B) 자손 (F1 을 원하는 세대)에 게 오염 물질의 전송 테스트 방법. 이 그림에서 피터슨 외 수정 되었습니다. 24 <a href="/files/ftp_upload/57450/57450fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol><li>
방황-3 탈피 애벌레를 수집
	<ol>
<li>조명 설정, 인큐베이터에서 애벌레 매체에서 등장 하 고 후에 빛 인큐베이터에는 h에서 유리병 측면 위쪽으로 이동 때 튜브를 모니터링 시작 합니다. 이 h 내에서 신중 하 게 나무로 되는 지팡이 또는 핀셋을 사용 하 여 유리병의 측면에서 방황 3 탈피 애벌레를 제거 합니다. 참고: 컬렉션에 사용할 수 있는 애벌레의 수 "2.3.4"에 누워 계란의 수에 따라 달라 집니다.</li>
		<li>애벌레에서 초과 매체를 제거 하려면 dH2오 부 어 dH2O 비 커에서 작은 비 커에 애벌레를 배치 하 고 섬세 한 작업와이 퍼에 애벌레를 놓습니다. 애벌레에서 초과 dH2O를 제거 부드럽게 섬세 한 작업와이 퍼를 사용 하 여.</li>
		<li>환경 제어 인큐베이터에서 실험적인 인구를 유지 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
새로-eclosed 성인 수집
	<ol>
<li>튜브의 측면을 따라 pupae의 채색을 관찰 하 여 일수로 대 한 튜브를 모니터링 합니다. 참고: 개발 중 Pupae 어두워질 것 이다. 개발 시간, 특히 사전 일수로 테스트 종류에 따라 달라 집니다.</li>
		<li>첫 번째 성인 eclose에 시작, 덤프 하 고 광 유를 포함 하는 영안실으로 이러한 성인을 삭제.</li>
		<li>빛을 켤 때 인큐베이터에 다음 아침, 덤프 하 고 삭제할 수 있는 eclosed 하룻밤 또는 morningbefore 빛 중에 알 수 없는 나이 (또는 순 결)의 어른.</li>
		<li>약 4 시간 후, 새로 eclosed 성인 튜브에 CO2 총으로 등장 하는 어른 anesthetize. 해 부 현미경 공동2 접시에 성인을 놓습니다. 섹스 성인 남성과 여성에서 ovipositors의 앞 발에 섹스 빗에 대 한 보고. 참고: D. melanogaster 의 짝짓기 피하려고 일수로 6 h 이내를 수집 해야 합니다 하지만 다른 종 이상 개발 시간을 있을 수 있습니다 (그리고 따라서,이 기간 내 수집 필요 하지 않습니다).</li>
		<li>나무 막대기를 사용 하 여 CO2 접시에 별도 성인. 부드럽게 성인 섹스 관련 그룹 중간 일치 기존의 역사에 나무 막대기를 사용 하 여 전송 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
성숙한 어른 후 일수로 수집
	<ol>
<li>성인 환경 제어 인큐베이터에서 원하는 나이 사후 일수로 하 계란 단계에서 중간 일치 사전 일수로 노출에 남아 있을 수 있습니다.</li>
		<li>성인 성인 그들의 시체에서 초과 오염된 매체를 손질 하는 것을 허용 하도록 테스트 전에 24 h에 대 한 제어 매체 단독으로 전송.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 후면 대가족제의 효과 또는 Transgenerational 노출 테스트 실험 과목.
<ol><li>후면 부모의 세대 (일명 P0 또는 F0 세대), 전송 성인 주식 인구 제어 및 실험 매체 "2.1" 단계에서 "2.3"와 "3.3" "3.1".</li>
	<li>어른은 재생산으로 성숙 (Pitnick 외를 참조 하십시오. 41), 단독 제어 또는 실험 매체의 신선한 유리병에 남성의 전송 (2.3.1에와 명시) 한 유리병. 단독 지금 남성을 포함 하는 신선한 유리병에 여성의 한 유리병을 전송 합니다. 24-96 h. 덤프에 대 한 친구와 누워 계란 성인 매체에서 허용 광 유를 포함 하는 영안실에 성인을 삭제 하 고 다시 개발 하는 자손 수 있도록 튜브를 품 어.</li>
	<li>4.1 원하는 세대 수에 따라 4.2 통해 단계를 반복 합니다.</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

초파리 melanogaster 유전자와 D. melanogaster 그리고 인간13,14사이 통로의 광범위 한 보존으로 인해 생물 학적 과정의 범위에 대 한 강력한 모델로 설립 되었습니다. 같은 이유로 그것은 의료 과학에 대 한 강력한 모델, 초파리 는 독물학 끝점의 범위에 anthropogenic 오염의 영향을 공부 하기 적합 한 모델 시스템으로 떠오르고 있다. 여러 실험...

매년, 약 1000 새로운 화학 물질 화학 산업1,2;에 의해 소개 된다 그러나, 이러한 화학 물질의 단지 작은 비율의 환경에 미치는 영향 유통2,3전에 테스트 됩니다. 대규모 재해는 일반적인, 오염 물질의 큰 다양 한 sublethal 및 만성 노출은 둘 다 인간과 야생 동물4,5에서 광범위 한. Ecotoxicology 및 환경 독물학의 역사적인 초점 생존6, 에 오염 물질의 영향을 측정 하는 수단으로 치 사 율, 단일 화학 노출, 급성 노출과 노출의 생리 적 효과 테스트 하는 것 이었다 7 , 8 , 9 , 10. 역할 때문에 현재 접근 제한 동물 실험을 윤리적이 고 비-침략 적 접근으로 변화 하지만, 그 개발, 응급 속성 및 외부 요인 (인구 수준 등을 생태계 수준의 상호 작용) 생태학적으로 중요 한 끝점8중재에 재생 합니다. 따라서, 야생 동물 및 실험실에서 척추 동물을 희생 하지 않고 좀 더 전체적인 접근 방식을 통합 하는 방법에 대 한 필요가 있다.
무척 추 동물 모델 시스템, 초파리 melanogaster, 독성 시험에 대 한 좀 더 전체적인 접근에 대 한 필요를 해결 하는 매력적인 대안입니다. D. melanogaster, 전 세기에 대 한 인간 관련 유전자 연구에 대 한 무척 추 동물 모델 시스템으로 원래 개발 되었다11. D. melanogaster 지금 눈에 띄게는 척추 모델 대신 여러 가지 이유로: 1) 유전자와 D. melanogaster 그리고 인간; 사이 통로의 보존 2) 짧은 생성 시간; 척추 모델에 비해 3) 저렴 한 비용, 유지 보수; 4) 큰 샘플 크기; 생성 완화 그리고 5) phenotypic 및 생태학-관련 끝점11,12,13,,1415,16,17 테스트 하기 위해 사용할 수의 과다 .
여러 실험실11,15,16,17,18,19,20,,2122, 23 , 24 , 25 지금 사용 하는 D. melanogaster 척추 모델 대신 독성 테스트에 대 한 오염 인 간에 미치는 영향을 이해 하. 지역 야생 종의 초파리 이용 될 수 있다, 뿐만 아니라, 야생 동물 및 인간 생태학 대답에 대 한 독성 모델-, 행동-, 그리고 조직의 여러 생물 학적 수준에서 진화론 관련 질문. 모델 초파리 속 안에 종을 사용 하 여, 여러 측정 끝점은 가능한11,15,,1618,19,20 ,,2122,23,,2425. In addition, 초파리 모델을 사용 하 여, 독물학 수: 1) 윤리적 조직;의 여러 생물 학적 수준에서 효과 링크 2) 통합 응급 요소와 개발의 역할 연구 3) 생태학적으로 중요 한 끝점 (뿐만 아니라 의학적으로 중요 한 끝점); 4) 동시에; 여러 스트레스 테스트 5) 및 장기 테스트 대가족제 (예: 진화 및 transgenerational) 스트레스의 의미. 따라서, 초파리 모델 시스템으로 사용 하 여 다양을 한 접근, 공부 하는 실험실에 D. melanogaster 의 타고 난된 긴장으로 기계적 접근에 국한 되지 않을 수 있습니다.
이 종이에 우리는 양육 하 고 다양 한 독성에 관한 질문에 대답을 초파리 를 수집 하기 위한 방법을 제시. 좀 더 구체적으로, 우리는 1에 대 한 방법론을 설명) 하나 이상의 오염 물질; 엮 여 매체에 초파리 를 양육 2) 개발 (예: 제 3 탈피 애벌레, 번데기의 경우, 새로 eclosed 성인 그리고 성숙한 어른 방황); 전체 초파리 수집 그리고 3) 장기 toxicant 노출의 진화 의미 뿐만 아니라 테스트 세대간 및 transgenerational 전송, 오염된 매체에 초파리 를 양육. 이 프로토콜, 이전 작가18,19,20,,2122,23,24를 사용 하 여,25 보고 발달의 다른 생리 적, 유전적, 그리고 행동 효과 지도 (Pb2 +) 노출. 이 프로토콜 독물학을 어떻게 오염 물질이 모두 인간 고도 점점 더 오염 된 환경에서 야생 동물에 대 한 위험 요소를 이해 하는 데 필수적 이다 전체 론 독물학 방법을 사용 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>Carolina Biological Instant Drosophila Medium Formula 4-24</td><td>Carolina Biological</td><td>173204</td><td></td></tr><tr><td>Drosophila vials, Narrow (PS), Polystyrene, Superbulk, 1000 vials/unit</td><td>Genessee Scientific</td><td>32-116SB</td><td>Used to store flies</td></tr><tr><td>Flugs Closures for vials and bottles, Narrow plastic vials</td><td>Genessee Scientific</td><td>49-102</td><td>Used to store flies</td></tr><tr><td>Cardboard trays, trays only, narrow</td><td>Genessee Scientific</td><td>32-124</td><td>Used to organize populations of flies</td></tr><tr><td>Cardboard trays, dividers only, narrow</td><td>Genessee Scientific</td><td>32-126</td><td>Used to organize populations of flies</td></tr><tr><td>Thermo Scientific&amp;nbsp;Nalgene Square Wide-Mouth HDPE Bottles with Closure</td><td>Fischer Scientific</td><td>03-312D</td><td>Useful for storage of contaminants</td></tr><tr><td>Thermo Scientific&amp;nbsp;Nalgene Color-Coded LDPE Wash Bottles</td><td>Fischer Scientific</td><td>03-409-17C</td><td>Useful for storage of contaminants</td></tr><tr><td>Eppendorf&amp;nbsp;Repeater M4 Manual Handheld Pipette Dispenser</td><td>Fischer Scientific</td><td>14-287-150</td><td>Used to prepare medium</td></tr><tr><td>Combitips Advanced Pipetter Tips - Standard, Eppendorf Quality Tips</td><td>Fischer Scientific</td><td>13-683-708</td><td>Used to prepare medium</td></tr><tr><td>Flypad, Standard Size (8.1 X 11.6cm)</td><td>Genessee Scientific</td><td>59-114</td><td>Used to anesthetize flies</td></tr><tr><td>Flystuff foot valve</td><td>Genessee Scientific</td><td>59-121</td><td>Used to anesthetize flies</td></tr><tr><td>Tubing, green (1 continguous foot/unit)</td><td>Genessee Scientific</td><td>59-124G</td><td>Used to anesthetize flies</td></tr><tr><td>Mineral Oil, Light, White, High Purity Grade, 500 mL HDPE Bottle</td><td>VWR</td><td>97064-130</td><td>Used to make a morgue</td></tr><tr><td>Glass Erlenmeyer Flask Set - 3 Sizes - 50, 150 and 250ml, Karter Scientific 214U2</td><td>Walmart</td><td>Not applicable</td><td>Used to make a morgue</td></tr><tr><td>BGSET5 Glass Beaker Set Of 5</td><td>Walmart</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Inbred or wildtype line of &lt;em&gt;Drosophila&lt;/em&gt;</td><td>Bloomington &lt;em&gt;Drosophila&lt;/em&gt; Stock Center at Indiana University</td><td></td><td>https://bdsc.indiana.edu</td></tr><tr><td>Wild popultions of &lt;em&gt;Drosophila&lt;/em&gt;</td><td>UC San Diego &lt;em&gt;Drosophila&lt;/em&gt; Stock Center</td><td></td><td>https://stockcenter.ucsd.edu/info/welcome.php</td></tr></tbody></table>

experimental protocol for using drosophila as an invertebrate model system for toxicity testing in the laboratory

응급 속성 및 외부 요인 (인구 수준 및 생태계 수준에서에서 상호 작용, 특히) 하지만 그들은 거의 독성 연구에서 고려 생태학적으로 중요 한 끝점, 중재에 중요 한 역할을 재생 합니다. D. melanogaster 이용과, 몇 가지 이름을 행동, 신경, 그리고 유전자에 미치는 영향에 대 한 독성 모델로 떠오르고 있다. 더 중요 한 것은, 속 초파리 에서 응급 속성 및 독성 연구에서 생태학적으로 관련 질문에 응답 하는 통합 프레임 워크 접근을 위한 모델 시스템으로 활용할 수 있습니다. 이 종이의 목적은 phenotypic 출력 및 생태 관련 질문의 범위에 대 한 모델 시스템으로 사용 될 오염 물질을 속 초파리 에서 노출에 대 한 프로토콜을 제공 하는 것입니다. 좀 더 구체적으로,이 프로토콜은 1로 사용할 수 있습니다) 여러 생물학 조직의 수준 연결 및 두 개인 및 인구 수준 피트 니스;에 유독의 영향을 이해 2) 테스트 이용과 발달 노출;의 여러 단계에서의 영향 3) 테스트 대가족제 및 진화 의미 오염 물질; 그리고 4) 동시에 여러 오염 물질과 스트레스 테스트.

구두 노출 함으로써 초파리 개발을 통해 contaminant(s)에, 다양 한 독성에 관한 질문은 생물 학적 조직의 서로 다른 수준에서 초파리 를 노출 하 여 테스트할 수 있습니다. 이 섹션에서는 이전에 게시 논문23,24에서이 프로토콜을 사용 하 여 얻은 대표적인 결과 합니다. 특히,이 프로토콜은 이전 축적, 제거 및 노출의 같?...

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Experimental Protocol for Using Drosophila As an Invertebrate Model System for Toxicity Testing in the Laboratory

이 종이 다른 발달 단계에서 phenotypic 출력의 범위에 노출의 영향을 공부 하 고의 목표를 가진 오염 물질을 속 초파리 에서 종 노출 및 이상 한 세대에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다.

무척 추 동물 모델 시스템으로 독성 테스트 실험실에서 초파리 를 사용 하 여 실험 프로토콜

Emergent properties and external factors (population-level and ecosystem-level interactions, in particular) play important roles in mediating ...

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Research

JoVE Journal

Biology

Experimental Protocol for Using Drosophila As an Invertebrate Model System for Toxicity Testing in the Laboratory

12.6K 조회수.  Colorado State University-Pueblo. 이 종이 다른 발달 단계에서 phenotypic 출력의 범위에 노출의 영향을 공부 하 고의 목표를 가진 오염 물질을 속 초파리 에서 종 노출 및 이상 한 세대에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다.

비디오: Experimental Protocol for Using Drosophila As an Invertebrate Model System for Toxicity Testing in the Laboratory

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of these diseases, including Alzheimer's, Parkinson's and Huntington's disease are characterized by age-dependent deterioration in learning and memory functions and movement coordination2. Here we use behavioral assays, including the negative geotaxis assay3 and the aversive phototaxic suppression assay (APS assay)4,5, to show that some of the behavior characteristics associated with human neurodegeneration can be recapitulated in flies. In the negative geotaxis assay, the natural tendency of flies to move against gravity when agitated is utilized to study genes or conditions that may hinder locomotor capacities. In the APS assay, the learning and memory functions are tested in positively-phototactic flies trained to associate light with aversive bitter taste and hence avoid this otherwise natural tendency to move toward light. Testing these trained flies 6 hours post-training is used to assess memory functions. Using these assays, the contribution of any genetic or environmental factors toward developing neurodegeneration can be easily studied in flies.

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Behavior assays for measuring locomotor functions, learning, and memory abilities in Drosophila.

에 시금 운동력이있는 사람, 학습, 및 메모리 적자 Drosophila</emNeurodegeneration의> 모델

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of ...

연구

신경과학

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular disease and various neurological diseases1. We have optimized simple and robust behavioral assays for determining larval locomotion, adult climbing ability (RING assay), and courtship behaviors of Drosophila. These behavioral assays are widely applicable for studying the role of genetic and environmental factors on fly behavior. Larval crawling ability can be reliably used for determining early stage changes in the crawling abilities of Drosophila larvae and also for examining effect of drugs or human disease genes (in transgenic flies) on their locomotion. The larval crawling assay becomes more applicable if expression or abolition of a gene causes lethality in pupal or adult stages, as these flies do not survive to adulthood where they otherwise could be assessed. This basic assay can also be used in conjunction with bright light or stress to examine additional behavioral responses in Drosophila larvae. Courtship behavior has been widely used to investigate genetic basis of sexual behavior, and can also be used to examine activity and coordination, as well as learning and memory. Drosophila courtship behavior involves the exchange of various sensory stimuli including visual, auditory, and chemosensory signals between males and females that lead to a complex series of well characterized motor behaviors culminating in successful copulation. Traditional adult climbing assays (negative geotaxis) are tedious, labor intensive, and time consuming, with significant variation between different trials2-4. The rapid iterative negative geotaxis (RING) assay5 has many advantages over more widely employed protocols, providing a reproducible, sensitive, and high throughput approach to quantify adult locomotor and negative geotaxis behaviors. In the RING assay, several genotypes or drug treatments can be tested simultaneously using large number of animals, with the high-throughput approach making it more amenable for screening experiments.

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster is a genetically and behaviorally tractable model system that has been used to understand the molecular and cellular basis of many important biological processes for over a century 1. Drosophila has been well exploited to gain insights into the genetic basis of fly behavior.

분석의 방법 Drosophila 행동

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular ...

Methods to Test Endocrine Disruption in Drosophila melanogaster

In recent years there has been growing evidence that all organisms and the environment are exposed to hormone-like chemicals, known as endocrine disruptor chemicals (EDCs). These chemicals may alter the normal balance of endocrine systems and lead to adverse effects, as well as an increasing number of hormonal disorders in the human population or disturbed growth and reduced reproduction in the wildlife species. For some EDCs, there are documented health effects and restrictions on their use. However, for most of them, there is still no scientific evidence in this sense. In order to verify potential endocrine effects of a chemical in the full organism, we need to test it in appropriate model systems, as well as in the fruit fly, Drosophila melanogaster. Here we report detailed in vivo protocols to study endocrine disruption in Drosophila, addressing EDC effects on the fecundity/fertility, developmental timing, and lifespan of the fly. In the last few years, we used these Drosophila life traits to investigate the effects of exposure to 17-&#945;-ethinylestradiol (EE2), bisphenol A (BPA), and bisphenol AF (BPA F). Altogether, these assays covered all Drosophila life stages and made it possible to evaluate endocrine disruption in all hormone-mediated processes. Fecundity/fertility and developmental timing assays were useful to measure the EDC impact on the fly reproductive performance and on developmental stages, respectively. Finally, the lifespan assay involved chronic EDC exposures to adults and measured their survivorship. However, these life traits can also be influenced by several experimental factors that had to be carefully controlled. So, in this work, we suggest a series of procedures we have optimized for the right outcome of these assays. These methods allow scientists to establish endocrine disruption for any EDC or for a mixture of different EDCs in Drosophila, although to identify the endocrine mechanism responsible for the effect, further essays could be needed.

Methods to Test Endocrine Disruption in Drosophila melanogaster

Endocrine disruptor chemicals (EDCs) represent a serious problem for organisms and for natural environments. Drosophila melanogaster represents an ideal model to study EDC effects in vivo. Here, we present methods to investigate endocrine disruption in Drosophila, addressing EDC effects on fecundity, fertility, developmental timing, and lifespan of the fly.

초파리 멜라노가스터에서 내분비 장애를 테스트하는 방법

In recent years there has been growing evidence that all organisms and the environment are exposed to hormone-like chemicals, known as endocrine disruptor ...

발생학

Taste Preference Assay for Adult Drosophila

Olfactory and gustatory perception of the environment is vital for animal survival. The most obvious application of these chemosenses is to be able to distinguish good food sources from potentially dangerous food sources. Gustation requires physical contact with a chemical compound which is able to signal through taste receptors that are expressed on the surface of neurons. In insects, these gustatory neurons can be located across the animal's body allowing taste to play an important role in many different behaviors. Insects typically prefer compounds containing sugars, while compounds that are considered bitter tasting are avoided. Given the basic biological importance of taste, there is intense interest in understanding the molecular mechanisms underlying this sensory modality. We describe an adult Drosophila taste assay which reflects the preference of the animals for a given tastant compound. This assay may be applied to animals of any genetic background to examine the taste preference for a desired soluble compound.

Taste Preference Assay for Adult Drosophila

Taste is an important sensory process which facilitates attraction to beneficial substances and avoidance of toxic substances. This protocol describes a simple ingestion assay for determining Drosophila gustatory preference for a given chemical compound.

성인을위한 맛의 기본 설정 분석<em&gt; 초파리</em

Olfactory and gustatory perception of the environment is vital for animal survival.  The most obvious application of these chemosenses is to be able to ...

Toxicity Study of Zinc Oxide Nanoparticles in Cell Culture and in Drosophila melanogaster

Zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) have a wide range of applications, but the number of reports on ZnO NP-associated toxicity has grown rapidly in recent years. However, studies that elucidate the underlying mechanisms for ZnO NP-induced toxicity are scanty. We determined the toxicity profiles of ZnO NPs using both in vitro and in vivo experimental models. A significant decrease in cell viability was observed in ZnO NP-exposed MRC5 lung fibroblasts, showing that ZnO NPs exert cytotoxic effects. Similarly, interestingly, gut exposed to ZnO NPs exhibited a dramatic increase in reactive oxygen species levels (ROS) in the fruit fly Drosophila. More in-depth studies are required to establish a risk assessment for the increased usage of ZnO NPs by consumers.

Toxicity Study of Zinc Oxide Nanoparticles in Cell Culture and in Drosophila melanogaster

We describe a detailed protocol for evaluating the toxicological profiles of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) in particular, the type of cell death in human MRC5 lung fibroblasts and ROS formation in the fruit fly Drosophila.

세포 배양 및 초파리 멜라노가스터에서 산화 아연 나노 입자의 독성 연구

Zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) have a wide range of applications, but the number of reports on ZnO NP-associated toxicity has grown rapidly in recent ...

면역학 및 감염병학

Electrophysiological Recording of The Central Nervous System Activity of Third-Instar Drosophila Melanogaster

The majority of the currently available insecticides target the nervous system and genetic mutations of invertebrate neural proteins oftentimes yield deleterious consequences, yet the current methods for recording nervous system activity of an individual animal is costly and laborious. This suction electrode preparation of the third-instar larval central nervous system of Drosophila melanogaster, is a tractable system for testing the physiological effects of neuroactive agents, determining the physiological role of various neural pathways to CNS activity, as well as the influence of genetic mutations to neural function. This ex vivo preparation requires only moderate dissecting skill and electrophysiological expertise to generate reproducible recordings of insect neuronal activity. A wide variety of chemical modulators, including peptides, can then be applied directly to the nervous system in solution with the physiological saline to measure the influence on the CNS activity. Further, genetic technologies, such as the GAL4/UAS system, can be applied independently or in tandem with pharmacological agents to determine the role of specific ion channels, transporters, or receptors to arthropod CNS function. In this context, the assays described herein are of significant interest to insecticide toxicologists, insect physiologists, and developmental biologists for which D. melanogaster is an established model organism. The goal of this protocol is to describe an electrophysiological method to enable the measurement of electrogenesis of the central nervous system in the model insect, Drosophila melanogaster, which is useful for testing a diversity of scientific hypotheses.

Electrophysiological Recording of The Central Nervous System Activity of Third-Instar  Drosophila Melanogaster

This protocol describes a method to record the descending electrical activity of the Drosophila melanogaster central nervous system to enable the cost-efficient and convenient testing of pharmacological agents, genetic mutations of neural proteins, and/or the role of unexplored physiological pathways.

제 3-탈피 초파리 Melanogaster 의 중앙 신 경계 활동의 electrophysiological 녹음

The majority of the currently available insecticides target the nervous system and genetic mutations of invertebrate neural proteins oftentimes yield ...

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various intrinsic and extrinsic inhibitory factors involved in the restriction of axon regeneration have been identified. However, simply removing these inhibitory cues is insufficient for successful regeneration, indicating the existence of additional regulatory machinery. Drosophila melanogaster, the fruit fly, shares evolutionarily conserved genes and signaling pathways with vertebrates, including humans. Combining the powerful genetic toolbox of flies with two-photon laser axotomy/dendriotomy, we describe here the Drosophila sensory neuron &#8211; dendritic arborization (da) neuron injury model as a platform for systematically screening for novel regeneration regulators. Briefly, this paradigm includes a) the preparation of larvae, b) lesion induction to dendrite(s) or axon(s) using a two-photon laser, c) live confocal imaging post-injury and d) data analysis. Our model enables highly reproducible injury of single labeled neurons, axons, and dendrites of well-defined neuronal subtypes, in both the peripheral and central nervous system.

A Drosophila In Vivo Injury Model for Studying Neuroregeneration in the Peripheral and Central Nervous System

Here, we present a protocol using the Drosophila sensory neuron - dendritic arborization (da) neuron injury model, which combines in vivo live imaging, two-photon laser axotomy/dendriotomy, and the powerful fly genetic toolbox, as a platform for screening potential promoters and inhibitors of neuroregeneration.

주변에 Neuroregeneration 중앙 신 경계를 연구 하 고 대 한 Vivo에서 초파리 부상 모델

The regrowth capacity of damaged neurons governs neuroregeneration and functional recovery after nervous system trauma. Over the past few decades, various ...

의학

Topical Application Bioassay to Quantify Insecticide Toxicity for Mosquitoes and Fruit Flies

The continued use of insecticides for public health and agriculture has led to widespread insecticide resistance and hampering of control methods. Insecticide resistance surveillance of mosquito populations is typically done through Centers for Disease Control and Prevention (CDC) bottle bioassays or World Health Organization (WHO) tube tests. However, these methods can result in a high degree of variability in mortality data due to variable insecticide contact with&#160;the insect, the relatively small numbers of organisms tested, extensive variation in mass between populations, and constantly changing environmental conditions, leading to variable outcomes. This paper presents the topical application bioassay, adapted as a high-throughput phenotypic bioassay for both mosquitoes and fruit flies, to test large numbers of insects along&#160;a range of insecticide concentrations.
This assay 1) ensures consistent treatment and insecticide contact with every organism, 2) produces highly specific dose-response curves that account for differences in average mass between strains and sexes (which is particularly important for field-collected organisms), and 3) allows for the calculation of statistically rigorous median lethal doses (LD50), which are necessary for resistance ratio comparisons-an alternative surveillance approach from diagnostic dose mortality, which is also used for larvicide resistance surveillance. This assay will be a complementary tool for accurately phenotyping mosquito populations and, as illustrated using fruit flies, is easily adaptable for use with other insects. We argue that this assay will help fill the gap between genotypic and phenotypic insecticide resistance in multiple insect species.

We describe the methodology and importance of the topical application bioassay to measure insecticide susceptibility in mosquitoes and fruit flies. The presented assay is high-throughput, utilizes insect mass-thus allowing for calculating a mass-relativized lethal dose instead of concentration-and likely has lower variability than other similar methods.

모기 및 초파리에 대한 살충제 독성을 정량화하기위한 국소 응용 생물 검정

The continued use of insecticides for public health and agriculture has led to widespread insecticide resistance and hampering of control methods. ...

생물학

Assessment of Chemical Toxicity in Adult Drosophila Melanogaster

Human industries generate hundreds of thousands of chemicals, many of which have not been adequately studied for environmental safety or effects on human health. This deficit of chemical safety information is exacerbated by current testing methods in mammals that are expensive, labor-intensive, and time-consuming. Recently, scientists and regulators have been working to develop new approach methodologies (NAMs) for chemical safety testing that are cheaper, more rapid, and reduce animal suffering. One of the key NAMs to emerge is the use of invertebrate organisms as replacements for mammalian models to elucidate conserved chemical modes of action across distantly related species, including humans. To advance these efforts, here, we describe a method that uses the fruit fly, Drosophila melanogaster,&#160;to assess chemical safety. The protocol describes a simple, rapid, and inexpensive procedure to measure the viability and feeding behavior of exposed adult flies. In addition, the protocol can be easily adapted to generate samples for genomic and metabolomic approaches. Overall, the protocol represents an important step forward in establishing Drosophila as a standard model for use in precision toxicology.

Assessment of Chemical Toxicity in Adult Drosophila Melanogaster

This protocol describes an efficient and inexpensive method that uses liquid media to assess the effects of chemical toxicants on the viability of adult Drosophila melanogaster.

성인 Drosophila Melanogaster의 화학적 독성 평가

Human industries generate hundreds of thousands of chemicals, many of which have not been adequately studied for environmental safety or effects on human ...

Lifespan Protocol for Drosophila melanogaster: Generating Survival Curves to Identify Differences in Fly Longevity

Source: Bovier, T. F., et al. <a href="https://www.jove.com/video/59535/" target="_blank">Methods to Test Endocrine Disruption in Drosophila melanogaster</a>. J. Vis. Exp. (2019).
Scientists use the Drosophila lifespan protocol to measure how different experimental conditions affect flies&#39; longevity and generate survival curves in the process to quantify the experimental outcomes. The sample protocol features the assay being applied to study the effects on longevity from exposure to varying concentrations of endocrine disruptor chemicals, or EDCs, such as 17-&#945;-ethinylestradiol (EE2).

Drosophila melanogaster의 수명 프로토콜: 파리 수명의 차이를 식별하기 위한 생존 곡선 생성

Source: Bovier, T. F., et al. Methods to Test Endocrine Disruption in Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (2019).
Scientists use the Drosophila lifespan ...

무척 추 동물 모델 시스템으로 독성 테스트 실험실에서 초파리 를 사용 하 여 실험 프로토콜

요약

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에 시금 운동력이있는 사람, 학습, 및 메모리 적자 Drosophila 모델