Name: experimental protocol for using drosophila as an invertebrate model system for toxicity testing in the laboratory
Uploaded: 2018-07-10T13:00:00
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

Deze publicatie werd gesteund door een subsidie van het ministerie van onderwijs (PR Award #P031C160025-17, titel van het Project: 84.031 C) tot de Colorado State University-Pueblo (CSU-Pueblo) Gemeenschappen tot actieve stam bouwen Engagement (C-BASE). Wij danken huidige zoölogie en Elsevier voor het verstrekken van de rechten op het gebruik van de representatieve resultaten gepubliceerd in vorige documenten, evenals de redactie van JoVE voor het verstrekken van ons met de mogelijkheid om het publiceren van dit protocol. Wij willen ook dank aan de C-BASE programma, Dr. Brian Vanden Heuvel (C-BASE en departement biologie, CSU-Pueblo), CSU-Pueblo biologie-afdeling, Thomas Graziano, Dr Bernard Possidente (departement biologie, Skidmore College), en Dr. Claire Varian Ramos (Departement biologie, Universiteit van de staat Colorado-Pueblo) voor hun steun en hulp.

Het volgende protocol is een experimenteel protocol gebruikt om de soort van het geslacht van de Drosophila op de drager van de verontreinigde aan de achterkant bij orale inname van een toxine passend is; andere vormen van blootstelling zijn mogelijk met behulp van de Drosophila model11,15,16,26. De in dit protocol omschreven methoden zijn eerder beschreven door Hirsch et ...

Drosophila melanogaster is opgezet als een krachtig model voor een scala aan biologische processen als gevolg van de uitgebreide instandhouding van genen en trajecten tussen D. melanogaster en mensen13,14. Om dezelfde redenen dat er een krachtig model voor medische wetenschap, heeft Drosophila ontpopt als een geschikt modelsysteem te bestuderen van de gevolgen van antropogene vervuiling voor tal van toxicologische eindpunten. Verschille...

Elk jaar worden ongeveer 1.000 nieuwe chemicaliën ingevoerd door de chemische industrie1,2; echter, de milieueffecten van slechts een klein percentage van deze chemische stoffen zijn getest voordat de distributie2,3. Hoewel grootschalige rampen zijn ongewoon, subletale and chronische blootstelling aan een grote verscheidenheid van verontreinigende stoffen zijn wijdverspreid in zowel mensen als dieren in het wild4,5. De historische focus van ecotoxicologie en milieutoxicologie moest testen letaliteit, enkele blootstelling aan chemische stoffen, acute blootstelling en de fysiologische effecten van blootstelling, als een middel van het meten van de impact van verontreinigende stoffen op overleving6, 7 , 8 , 9 , 10. Hoewel er een verschuiving naar ethische en niet-invasieve benaderingen voor dierproeven bevorderen, huidige benaderingen zijn beperking vanwege de rol die ontwikkeling, emergente eigenschappen en externe factoren (zoals populatieniveau en ecosysteem-niveau interacties) spelen in het bemiddelen van ecologisch belangrijke eindpunten8. Daarom is er behoefte aan een methoden die een meer holistische benadering te nemen zonder in te boeten, wild en/of gewervelde dieren in het laboratorium.
Ongewervelde modelsystemen, zoals Drosophila melanogaster, zijn een aantrekkelijk alternatief inspelen op de behoefte aan een meer holistische benadering van toxiciteit. D. melanogaster, werd oorspronkelijk ontwikkeld als een ongewervelde modelsysteem voor mens-gerelateerde genetisch onderzoek ongeveer een eeuw geleden11. D. melanogaster is nu prominent gebruikt als een alternatief gewervelde model om verschillende redenen: 1) de instandhouding van genen en trajecten tussen D. melanogaster en mensen; 2) korte generatietijd in vergelijking met gewervelde modellen; 3) goedkope kosten van onderhoud; 4) gemak bij het genereren van grote steekproeven; en 5) overvloed van fenotypische en ecologisch-relevante eindpunten beschikbaar voor het testen van11,12,13,14,15,16,17 .
Verschillende laboratoria11,15,16,17,18,19,20,21,22, 23 , 24 , 25 nu gebruikt D. melanogaster als een alternatief gewervelde model voor toxiciteitstests te begrijpen van de effecten van verontreiniging op de mens. Plaatselijke wilde soorten van Drosophila kan worden gebruikt, zo goed, als toxiciteit modellen voor wilde dieren (en mensen) te beantwoorden ecologisch-, gedragsgestoorde-, en evolutionair relevante vragen op meerdere biologische niveaus van de organisatie. Met behulp van soorten binnen het geslacht Drosophila als een model, zijn verschillende meetbare eindpunten mogelijk11,15,16,18,19,20 ,21,22,23,24,25. In addition, met behulp van het model van de Drosophila , toxicologen kunnen: 1) ethisch koppelen effecten op meerdere biologische niveaus van de organisatie; 2) nemen de rol van de opkomende factoren en ontwikkeling; 3) studie ecologisch belangrijke eindpunten (naast medisch belangrijke eindpunten); 4) test meerdere stressoren tegelijkertijd; 5) en test op lange termijn multigeneratie (bijvoorbeeld evolutionaire en transgenerationele) gevolgen van stressoren. Daarom kunt gebruik van Drosophila als een modelsysteem een veelheid aan benaderingen, niet beperkt tot het bestuderen van mechanistische benaderingen met ingeteelde stammen van D. melanogaster in het laboratorium.
In deze paper presenteren we de methoden voor het fokken en het verzamelen van Drosophila om verschillende toxicologische vragen te beantwoorden. Meer in het bijzonder, beschrijven we de methodologie voor 1) kippen Drosophila in medium doorweven met een of meer verontreinigende stoffen; 2) verzamelen Drosophila in de gehele ontwikkeling (bijvoorbeeld zwerven derde-instar-larven, pop gevallen, nieuw-eclosed volwassenen en volwassen volwassenen); en 3) Drosophila fokken in de besmette middellange tot test tussen de generaties en transgenerationele overdracht, alsmede de evolutionaire gevolgen van langdurige blootstelling van de toxische. Met behulp van dit protocol, de vorige auteurs18,19,20,21,22,23,24hebben,25 gemeld verschillende fysiologische, genetische en gedragsmatige gevolgen van ontwikkelingsstoornissen leiden (Pb2 +) blootstelling. Dit protocol maakt toxicologen te gebruiken van een meer holistische benadering van toxicologische, die essentieel is om te begrijpen hoe verontreinigende stoffen zijn risicofactoren voor zowel mens en dier in een steeds meer en meer vervuilde omgeving.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<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&#160;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&#160;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&#160;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 Drosophila</td>
			<td>Bloomington Drosophila Stock Center at Indiana University</td>
			<td></td>
			<td>https://bdsc.indiana.edu</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wild popultions of Drosophila</td>
			<td>UC San Diego Drosophila 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

Emergente eigenschappen en externe factoren (populatieniveau en ecosysteem-niveau interacties, in het bijzonder) een belangrijke rol spelen in het bemiddelen van ecologisch belangrijke eindpunten, hoewel ze zijn zelden beschouwd als in het toxicologisch onderzoek. D. melanogaster ontpopt zich als een model van de toxicologie voor de gedrags, neurologische en genetische effecten van toxische stoffen, om enkelen te noemen. Wat nog belangrijker is, kunnen soort van het geslacht Drosophila worden gebruikt als een modelsysteem voor een integratieve kaderbenadering ecologisch relevante vragen in de toxicologie onderzoek te nemen emergente eigenschappen. Het doel van dit document is bedoeld als een protocol voor het blootstellen van de soort van het geslacht Drosophila aan verontreinigende stoffen moet worden gebruikt als een modelsysteem voor een scala aan fenotypische uitgangen en ecologisch relevante vragen. Meer in het bijzonder, dit protocol kan worden gebruikt om 1) koppeling van meerdere biologische niveaus van organisatie en begrijpen van de invloed van toxische stoffen op zowel individueel - en bevolking-level fitness; 2) test de invloed van toxische stoffen in verschillende stadia van ontwikkelingsstoornissen blootstelling; 3) test multigeneratie en evolutionaire implicaties van verontreinigende stoffen; en 4) test meerdere contaminanten en stressoren gelijktijdig.

Door mondeling Drosophila bloot te stellen aan een contaminant(s) in de gehele ontwikkeling, kunnen verschillende toxicologische vragen worden getest door Drosophila op verschillende niveaus van biologische organisatie bloot te leggen. Deze sectie bevat representatieve resultaten verkregen met behulp van dit protocol in eerder gepubliceerde documenten23,24. In het bijzonder werd dit protocol eerder gebruikt om te...

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

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

In deze paper bieden wij een gedetailleerd protocol voor het blootstellen van de soort van het geslacht Drosophila aan verontreinigende stoffen, met het doel van het bestuderen van de impact van blootstelling over een scala van fenotypische resultaten op verschillende ontwikkelingsstadia en voor meer dan één generatie.

Experimentele Protocol voor het gebruik van Drosophila als een ongewervelde modelsysteem voor toxiciteitstests in het laboratorium

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

Research

JoVE Journal

Biology

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

Testing Nicotine Tolerance in Aphids Using an Artificial Diet Experiment

Testen Nicotine Tolerantie in Bladluizen Met behulp van een kunstmatige dieet Experiment

Plants may upregulate the production of many different seconday metabolites in response to insect feeding. One of these metabolites, nicotine, is well ...

Long-term Lethal Toxicity Test with the Crustacean Artemia franciscana

Long-term Lethal Toxicity Test with the Crustacean Artemia franciscana

Lange-termijn Lethal toxiciteit Test met de Schaal- Artemia franciscana</em

Our research activities target the use of biological methods for the evaluation of environmental quality, with particular reference to saltwater/brackish ...

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

Gebruik<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Als een modelsysteem voor de Protein Homeostase studeren in een meercellige

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the ...

Investigating the Spreading and Toxicity of Prion-like Proteins Using the Metazoan Model Organism C. elegans

Investigating the Spreading and Toxicity of Prion-like Proteins Using the Metazoan Model Organism C. elegans

Onderzoek naar de verspreiding en de toxiciteit van Prion-achtige eiwitten met behulp van de Metazoan modelorganisme<em&gt; C. elegans</em

Prions are unconventional self-propagating proteinaceous particles, devoid of any coding nucleic acid. These proteinaceous seeds serve as templates for ...

A Protocol for Using Gene Set Enrichment Analysis to Identify the Appropriate Animal Model for Translational Research

Een Protocol voor het gebruik van Gene ingesteld verrijking analyse om te identificeren van de juiste diermodel voor translationeel onderzoek

Recent studies that compared transcriptomic datasets of human diseases with datasets from mouse models using traditional gene-to-gene comparison ...

Laboratory Protocol for Genetic Gut Content Analyses of Aquatic Macroinvertebrates Using Group-specific rDNA Primers

Laboratorium Protocol voor genetische Analyses van de inhoud van de Gut van aquatische Macroinvertebrates gebruiken groepsspecifieke rDNA Primers

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the ...

Establishment of an Extracellular Acidic pH Culture System

Oprichting van een extracellulaire zure pH cultuur systeem

Conditions of the tumor microenvironment, such as hypoxia or nutrient starvation, play critical roles in cancer progression and malignancy. However, the ...

A Protocol for Laboratory Housing of Turquoise Killifish (Nothobranchius furzeri)

A Protocol for Laboratory Housing of Turquoise Killifish Nothobranchius furzeri

Een Protocol voor het laboratorium huisvesting van Turquoise Killifish (Nothobranchius furzeri)

The development of husbandry practices in non-model laboratory fish used for experimental purposes has greatly benefited from the establishment of ...

Protocols for Testing the Toxicity of Novel Insecticidal Chemistries to Mosquitoes

Protocollen voor het testen van de toxiciteit van roman insecticide chemicaliën aan muggen

New classes of insecticides with novel modes of action are needed to control insecticide resistant populations of mosquitoes that transmit diseases such ...

An Air-liquid Interface Bronchial Epithelial Model for Realistic, Repeated Inhalation Exposure to Airborne Particles for Toxicity Testing

Een lucht-vloeistof interface bronchiale epitheel model voor realistische, herhaalde inhalatie blootstelling aan deeltjes in de lucht voor toxiciteit testen

For toxicity testing of airborne particles, air-liquid interface (ALI) exposure systems have been developed for in vitro tests in order to mimic realistic ...