Name: quantifying abdominal pigmentation in drosophila melanogaster
Uploaded: 2017-06-01T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantifying Abdominal Pigmentation in Drosophila melanogaster at JoVE.com

وقد تم تمويل هذا العمل من قبل مؤسسة العلوم الوطنية المنح يوس-1256565 و يوس-1557638 إلى أوس. نشكر باتريشيا ويتكوب وثلاثة مراجعين مجهولين لتعليقاتهم المفيدة على نسخة سابقة من هذه الورقة.

1. تركيب العينة ملاحظة: تخزين الذباب الميت في الايثانول 70٪ في الماء قبل التصوير. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب 10 مل من أجار 1.25٪ المذاب في الماء المغلي في 60 مم × 15 ملم طبق بتري والسماح لها لتعيين. </li><li style=";text-align...

وتسمح هذه المنهجية بالاكتساب الدقيق والسريع والمتكرر لبيانات التصبغ في شكل كمي مناسب للتحليلات المتعددة للمصب. وقد استخدمت هذه الطريقة للحصول على بيانات عن تأثير درجة الحرارة على تصبغ البطن في خط إيزوجينيك من الذباب. ومع ذلك، يمكن استخدام المنهجية في الدراسات الور?...

ويظهر التصبغ تباين ظاهري هائل بين الأنواع، والسكان، والأفراد، وحتى داخل الأفراد خلال أونتوجيني 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 ، 6 . على الرغم من أن هناك دراسات لا تعد ولا تحصى من تصبغ في مجموعة واسعة من الحيوانات، وربما كان أفضل تصبغ في ذبابة الفاكهة ميلانوغاستر ، حيث تم استخدام القوة الكاملة للعلم الوراثي الجزيئي لتوضيح الآليات التنموية والفسيولوجية التي تنظم تصبغ وكيف تتطور هذه الآليات 1 ، 6 . ومن المعروف الكثير عن الجينات التي تنظم التركيب الكيميائي الحيوي للأصباغ في D. ميلانوغاستر 7 ، 8 والجينات التي تتحكم في الزمانية والمكانية ديستريبوتيون أوف ذي بيوسينثيسيس 9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 . وعلاوة على ذلك، وقد رسم الخرائط الجينية تحديد الموقع الجيني الكامنة وراء الاختلافات داخل والتداخل في تصبغ في D. ميلانوغاستر 14 ، 15 ، 16 ، 17 . وقد تم أيضا استكشاف العلاقات بين تصبغ و سمات متعددة المظاهر، مثل السلوك 18 و 19 والحصانة 19 و 20 ، وكذلك أهمية التكيف من أنماط تصبغ 15 ، 21 ، 22 . على هذا النحو، وقد ظهرت تصبغ في D. ميلانوغاستر باعتبارها قوية لكنها بسيطة مأوديل لتطوير وتطور الظواهر المعقدة. التصبغ في البالغين D. ميلانوغاستر يتميز أنماط متميزة من ميلانيزاتيون في جميع أنحاء الجسم، وخاصة على الأجنحة والصدر الظهرية والبطن. هذا هو تصبغ كل لوحة جراحية (تيرجيت) على البطن الظهرية، ومع ذلك، التي تلقت معظم الاهتمام البحثي. هناك تباين كبير في هذا التصبغ ( الشكل 1A -F )، وذلك بسبب كل من 17 و 23 وراثية 24 و 25 العوامل الوراثية. يتكون بشرة ترجيت البطن تتكون من المقصورات التنموية الأمامية والخلفية ( الشكل 1G )، كل منها يمكن تقسيمها أكثر اعتمادا اعتمادا على تصبغ والزخرفة 26 . يتضمن المقصورة الأمامية ستة بشرةأنواع (a1-a6)، وتشمل المقصورة الخلفية ثلاثة (p1-p3) ( الشكل 1G ). من هذه، p1، p2، ​​a1 بشرة وعادة ما تطوى تحت تيرجيت في الامم المتحدة-- امتدت البطن بحيث تكون مخفية. وتتميز بشرة مرئية موثوق بها من قبل مجموعة من التصبغ الثقيل، ويشار إليها هنا باسم &quot;الفرقة الصباغ&quot;، تتألف من أنواع بشرة a4 (شعر مع شعيرات معتدلة) و a5 (شعر مع شعيرات كبيرة)، مع الحافة الخلفية من الفرقة أكثر مصطبغة بشكل مكثف من الحافة الأمامية ( الشكل 1G ). الأمامي إلى هذا النطاق هو منطقة من بشرة مصطبغة بخفة، والتي لديها شعيرات الخلفي (a3) ​​ولكن ليس الأمامي (a2). ويلاحظ التباين في تصبغ بين الذباب في كل من كثافة التصبغ وفي عرض الفرقة الصباغ. بشكل عام، والتباين هو الأكبر في الجزء الخلفي الخلفي (شرائح البطن 5 و 6 و 7)، وأقل في الأجزاء الأمامية أكثر (البطن البطنالبندان 3 و 4) 24 . وعلاوة على ذلك، هناك ديمورفيسم الجنسي في D. ميلانوغاستر تصبغ، مع الذكور عموما مصطبغة كليا الخامس والسادس تيرجيتس البطن ( الشكل 4C ). في معظم دراسات تصبغ البطن في D. ميلانوغاستر ، تم التعامل مع التصبغ كصفية أو سمة ترتيبية، مع نمط قياس نوعيا 27 ، 28 ، 29 أو شبه كميا على مقياس 14 ، 15 ، 16 ، 17 ، 24 ، 30 ، 31 ، 32 ، 33 ، 34 ، 35، 36 ، 37 . هذه الطرق لا محالة تعاني من نقص في الدقة، ولأنها تعتمد على التقييم الذاتي للتصبغ، فمن الصعب مقارنة البيانات عبر الدراسات. وقد قيم العديد من المؤلفين الأبعاد المكانية لتصبغ 38 ، 39 ، وشدة تصبغ نوع بشرة معينة 23 ، 25 ، 39 ، 40 ، أو متوسط ​​شدة تصبغ عبر تيرجيت البطن ككل 41 ، 42 ، 43 . ومع ذلك، فإن هذه الطرق الكمية لا تقيس كل من كثافة والتوزيع المكاني لتصبغ البطن في وقت واحد، وبالتالي لا التقاط الفروق الدقيقة في كيفية تصبغ يختلف عبر عبدالترجيت الأميني. وعلاوة على ذلك، العديد من هذه الطرق الكمية 38 ، 41 ، 42 ، 43 تتطلب تشريح وتركيب بشرة في البطن. هذا على حد سواء مضيعة للوقت ويدمر العينة، مما يجعلها غير متوفرة للتحليلات المورفولوجية إضافية. كما أن فهم تطور وتطور تصبغ البطن يعمق، وسوف تكون هناك حاجة إلى أدوات أكثر تطورا لقياس بسرعة وبدقة كل من التوزيع المكاني وكثافة التصبغ. الهدف العام من هذه الطريقة هو الاستفادة من تحليل الصور الرقمية للحصول على مقياس قابل للتكرار وأكثر دقة لتصبغ البطن في D. ميلانوغاستر . وتشمل المنهجية ثلاث مراحل. أولا، ذبابة الكبار هو غير مدمرة شنت، ويتم أخذ صورة رقمية للبطن الظهرية. ثانيا، باستخدام ماكرو إيماجيج، المستخدمويحدد الشريط الأمامي الخلفي من بكسل يمتد من الأمامي من بشرة a2 إلى الخلفي من بشرة a5 (المربع الأخضر، الشكل 1G ) على كل من شرائح البطن الثالث والرابع. ثم يتم استخراج متوسط ​​قيمة بكسل عبر عرض هذا الشريط على طول محورها الطويل، وتوليد ملف تعريف الذي يلتقط التوزيع المكاني وكثافة التصبغ لأنها تتغير من الأمامي إلى الخلفي من الترجيت. ثالثا، يستخدم النص البرمجي R لوصف التشكيل الجانبي رياضيا باستخدام خط مكعب. ثم يستخدم النصي R الخيط ومشتقاته الأولى والثانية لاستخراج عرض بشرة a2-a5، وعرض الفرقة الصباغ، والحد الأقصى ومستويات الحد الأدنى من تصبغ. وبالتالي فإن الطريقة تحدد كل من الخصائص المكانية وعمق تصبغ البطن. هذه المنهجية كميا تصبغ من تيرجيتس البطن الثالث والرابع،والتي كانت محور العديد من الدراسات السابقة 1 ، 15 ، 23 ، 24 ، 25 ، 28 ، 33 ، 39 ، 42 ، إما حصريا أو بالاقتران مع تارجيتس الخلفي أكثر. على الرغم من أن أقل تغيرا من تارجيتس الخامس والسادس في البطن، و تيرجيتس الثالث والرابع ليست مصطبغة تماما في الذكور، لذلك هذا البروتوكول يمكن تطبيقها على كل من الذكور والإناث. ومع ذلك، كما هو مبين هنا، يمكن استخدام بروتوكول لقياس التصبغ في تارجيتس البطن الخامس والسادس في الإناث. وعلاوة على ذلك، فإن التعديلات الطفيفة للنصوص المستخدمة لاستخلاص خصائص المظهر الجانبي للصبغ ينبغي أن تسمح باستخدام الطريقة لتحديد التغير في التصبغ في مجموعة واسعة من الأنواع الأخرىالكائنات الحية.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Dumont #5 Biology Forceps</td>
			<td>FST</td>
			<td>11252-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>5040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Scope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MZ16FA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Base</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MDG41</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>Leica</td>
			<td>DFC280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gooseneck Cold Light Source</td>
			<td>Schott</td>
			<td>ACE 1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Acquisition Control Software</td>
			<td>Micro-Manager v1.3.20</td>
			<td></td>
			<td>https://micro-manager.org/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Analysis Software</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td></td>
			<td>https://imagej.nih.gov/ij/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data Analysis Software</td>
			<td>R 3.3.2</td>
			<td></td>
			<td>https://www.r-project.org/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED</td>
			<td>Thor Labs</td>
			<td>LEDWE-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multimeter</td>
			<td>Fluke</td>
			<td>Fluke 75 Series II</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60 x 15 mm Petri dish</td>
			<td>Celltreat Scientific Products</td>
			<td>229663</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stage micrometer</td>
			<td>Klarman Rulings, Inc.</td>
			<td>KR-867</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantifying abdominal pigmentation in drosophila melanogaster

التصبغ هو سمة مورفولوجيا بسيطة ولكنها متغيرة للغاية والتي غالبا ما يكون لها أهمية تكيفية. وقد خدم على نطاق واسع كنموذج لفهم تطور وتطور المظاهر المورفولوجية. كان تصبغ البطن في ذبابة الفاكهة ميلانوغاستر مفيدة بشكل خاص، مما يسمح للباحثين لتحديد موقع التي تكمن وراء الاختلافات بين وداخل الاختلافات في التشكل. حتى الآن، ومع ذلك، D. ميلانوغاستر تصبغ البطن قد تم تقييمه إلى حد كبير نوعيا، من خلال التهديف، وليس كميا، مما يحد من أشكال التحليل الإحصائي التي يمكن تطبيقها على بيانات التصبغ. يصف هذا العمل منهجية جديدة تسمح لكمية من جوانب مختلفة من نمط تصبغ البطن من الكبار D. ميلانوغاستر . ويتضمن البروتوكول تصاعد العينة، التقاط الصور، استخراج البيانات، والتحليل. جميع البرامج المستخدمة لالتقاط الصور وتحليلها وحدات الماكرومكتوبة لتحليل الصور مفتوحة المصدر. ميزة هذا النهج هو القدرة على قياس بدقة الصباغ تصبغ باستخدام منهجية التي يمكن استنساخه للغاية عبر أنظمة التصوير المختلفة. في حين تم استخدام هذه التقنية لقياس الاختلاف في أنماط تصبغ تيرغال للكبار D. ميلانوغاستر ، منهجية مرنة وقابلة للتطبيق على نطاق واسع في أنماط تصبغ في عدد لا يحصى من الكائنات الحية المختلفة.

تم استخدام البروتوكول لاستكشاف تأثير تربية درجات الحرارة على تصبغ البطن. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن زيادة في درجة الحرارة التنموية النتائج في انخفاض في انتشار تصبغ البطن في عدة أنواع من ذبابة الفاكهة ، بما في ذلك D. ميلانوغاستر <sup class="xre...

Watch this Scientific Journal Video about Quantifying Abdominal Pigmentation in Drosophila melanogaster at JoVE.com

Quantifying Abdominal Pigmentation in Drosophila melanogaster

يقدم هذا العمل طريقة لقياس بسرعة وبدقة تحديد تصبغ البطن من ميلانوغاستر ذبابة الفاكهة باستخدام تحليل الصورة الرقمية. هذا الأسلوب يبسط الإجراءات بين اكتساب النمط الظاهري وتحليل البيانات ويشمل عينة تصاعد، والحصول على الصور، واستخراج قيمة بكسل، وقياس سمة.

قياس التصبغ البطن في<em&gt; ذبابة الفاكهة ميلانوغاستر</em

Pigmentation is a morphologically simple but highly variable trait that often has adaptive significance. It has served extensively as a model for ...

Research

JoVE Journal

Genetics

Quantifying Abdominal Pigmentation in Drosophila melanogaster

In Situ Labeling of Mitochondrial DNA Replication in Drosophila Adult Ovaries by EdU Staining

In Situ Labeling of Mitochondrial DNA Replication in Drosophila Adult Ovaries by EdU Staining

في الموقع وصفها من الحمض النووي النسخ المتماثل في ذبابة الفاكهة الكبار المبايض عن طريق ايدو تلطيخ

The mitochondrial genome is inherited exclusively through the maternal line. Understanding of how the mitochondrion and its genome are proliferated and ...

High Fat Diet Feeding and High Throughput Triacylglyceride Assay in Drosophila Melanogaster

High Fat Diet Feeding and High Throughput Triacylglyceride Assay in Drosophila Melanogaster

تغذية حمية الدهون عالية وإنتاجية عالية بالانزيم ترياسيلجليسيريدي في Melanogaster المورفولوجية

Heart disease is the number one cause of human death worldwide. Numerous studies have shown strong connections between obesity and cardiac malfunction in ...

High Resolution Fluorescent In Situ Hybridization in Drosophila Embryos and Tissues Using Tyramide Signal Amplification

High Resolution Fluorescent In Situ Hybridization in Drosophila Embryos and Tissues Using Tyramide Signal Amplification

عالية الدقة الفلورسنت في الموقع التهجين في المورفولوجية الأجنة والأنسجة باستخدام التضخيم الإشارات تيراميدي

In our efforts to determine the patterns of expression and subcellular localization of Drosophila RNAs on a genome-wide basis, and in a variety of ...

Measuring Exercise Levels in Drosophila melanogaster Using the Rotating Exercise Quantification System (REQS)

Measuring Exercise Levels in Drosophila melanogaster Using the Rotating Exercise Quantification System REQS

قياس "مستويات ممارسة" في المورفولوجية melanogaster تدوير ممارسة القياس الكمي النظام (ريكس) باستخدام

Drosophila melanogaster is a new model organism for studies in exercise biology. To date, two main exercise systems, the Power Tower and the Treadwheel ...

The TreadWheel: Interval Training Protocol for Gently Induced Exercise in Drosophila melanogaster

The TreadWheel: Interval Training Protocol for Gently Induced Exercise in Drosophila melanogaster

تريدوهيل: "بروتوكول التدريب" الفاصل الزمني "ممارسة فعل بلطف" في melanogaster المورفولوجية

The incidence of complex metabolic diseases has increased as a result of a widespread transition towards lifestyles of increased caloric intake and ...

Purification of Low-abundant Cells in the Drosophila Visual System

تنقية الخلايا منخفض وفيرة في النظام المرئي المورفولوجية

Recent improvements in the sensitivity of next generation sequencing have facilitated the application of transcriptomic and genomic analyses to small ...

An Assay for Quantifying Protein-RNA Binding in Bacteria

اختبار لتحديد كمية البروتين-RNA الربط في البكتيريا

In the initiation step of protein translation, the ribosome binds to the initiation region of the mRNA. Translation initiation can be blocked by binding ...

In Vivo Functional Study of Disease-associated Rare Human Variants Using Drosophila

In Vivo Functional Study of Disease-associated Rare Human Variants Using Drosophila

في فيفو دراسة وظيفية من المتغيرات البشرية النادرة المرتبطة بالأمراض باستخدام دروسوفيلا

Advances in sequencing technology have made whole-genome and whole-exome datasets more accessible for both clinical diagnosis and cutting-edge human ...

In Vivo Forward Genetic Screen to Identify Novel Neuroprotective Genes in Drosophila melanogaster

In Vivo Forward Genetic Screen to Identify Novel Neuroprotective Genes in Drosophila melanogaster

في فيفو إلى الأمام الشاشة الوراثية لتحديد الجينات العصبية الجديدة في دروسوفيلا melanogaster

There is much to understand about the onset and progression of neurodegenerative diseases, including the underlying genes responsible. Forward genetic ...

A Robust Polymerase Chain Reaction-based Assay for Quantifying Cytosine-guanine-guanine Trinucleotide Repeats in Fragile X Mental Retardation-1 Gene

اختبار قوي من تفاعل البوليميراز القائم على سلسلة لقياس السيتوسين-غوانين-غوانين ترينوكلوتيد يكرر في التهشاشة X التخلف العقلي-1 الجينات

Fragile X syndrome (FXS) and associated disorders are caused by expansion of the cytosine-guanine-guanine (CGG) trinucleotide repeat in the 5&#8217; ...