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

Denne publikasjonen ble støttet av et stipend fra Institutt for utdanning (PR Award #P031C160025-17, prosjekttittel: 84.031 C) til Colorado State University-Pueblo (CSU-Pueblo) fellesskap å bygge aktive STEM engasjement (C-BASE). Vi takker gjeldende zoologi og Elsevier for å gi rettigheter til å bruke representant resultatene publisert i tidligere artikler, i tillegg til redaktørene av JoVE for å gi oss muligheten til å publisere denne protokollen. Vi ønsker også å takke C-BASE Program, Dr. Brian Vanden Heuvel (C-BASE og biologisk Institutt, CSU-Pueblo), CSU-Pueblo biologi avdeling, Thomas Graziano, Dr. Bernard Possidente (Institutt for biologi, Skidmore College) og Dr. Claire Varian Ramos (Biologisk Institutt, Colorado State University-Pueblo) for deres støtte og hjelp.

Følgende-protokollen er en eksperimentell brukt til bakre arter i Drosophila slekten på forurenset medium når oralt inntak av en gift er aktuelle; andre former for eksponering er mulig å bruke Drosophila modellen11,15,16,26. Metodene som er beskrevet i denne protokollen har tidligere blitt beskrevet av Hirsch et al. 19 og Peterson et al...

Drosophila melanogaster har blitt etablert som en kraftig modell for en rekke biologiske prosesser på grunn av omfattende bevaring av gener og veier mellom D. melanogaster og mennesker13,14. Av samme grunn at det er en kraftig modell for medisinsk vitenskap har Drosophila framstått som en passende modell-system for å studere virkningen av menneskeskapt forurensning på en rekke toksikologiske endepunktene. Flere laboratorier bruker v...

Hvert år er ca 1000 nye kjemikalier innført av kjemisk industri1,2; Imidlertid er miljøvirkningene av bare en liten prosentandel av disse kjemikaliene testet før distribusjon2,3. Selv om store katastrofer er uvanlig, sublethal og kronisk eksponering til et stort utvalg av stoffer er utbredt i både mennesker og dyr4,5. Historiske fokus økotoksikologi og miljømessige toksikologi var å teste dødelighet, enkelt kjemisk eksponering, akutt eksponering og fysiologiske effekter av eksponering, som en måte å måle virkningen av miljøgifter på overlevelse6, 7 , 8 , 9 , 10. selv om det er en dreining mot etiske og ikke-invasive metoder å dyreforsøk, dagens tilnærminger er begrensende rolle som utvikling, emergent egenskaper og eksterne faktorer (for eksempel populasjon-nivå og økosystem-nivå interaksjoner) spille i formidling økologisk viktige endepunktene8. Derfor er det behov for metoder som inneholder en mer holistisk tilnærming uten å ofre dyr og/eller virveldyr i laboratoriet.
Virvelløse modellsystemer, for eksempel Drosophila melanogaster, er et attraktivt alternativ til møte behovet for en mer helhetlig tilnærming til toksisitet testing. D. melanogaster, ble opprinnelig utviklet som en virvelløse modellsystem for menneske-relaterte genetisk forskning om århundre siden11. D. melanogaster fremtredende brukes nå som virveldyr modell alternativ for flere grunner: 1) bevaring av gener og veier mellom D. melanogaster og mennesker; 2) kort generasjonstid i forhold til vertebrate modeller; 3) rimelig pris for vedlikehold; 4) lette generere store utvalgene; og 5) mengde fenotypiske og økologisk-relevante endepunktene tilgjengelig for testing11,12,13,14,15,16,17 .
Flere laboratorier11,15,16,17,18,19,20,21,22, 23 , 24 , 25 nå bruker D. melanogaster som virveldyr modell alternativ for toksisitet tester for å forstå konsekvensene av forurensning på mennesker. Lokale arter av Drosophila kan benyttes, også, som toksisitet modeller for dyr og mennesker svare økologisk-, behaviorally-, og evolusjonært relevante spørsmål på flere biologiske nivåer av organisasjonen. Med arter i slekten Drosophila som modell, er flere målbare endepunktene mulig11,15,16,18,19,20 ,,21,,22,,23,,24,,25. In addition, bruker Drosophila modellen, toxicologists kan: 1) etisk koble effekter på flere biologiske nivåer av organisasjonen; 2) innlemme rollen emergent faktorer og utvikling; 3) studere økologisk viktige sluttpunkt (i tillegg til medisinsk viktige endepunktene); 4) teste flere stressfaktorer samtidig; 5) og test langsiktige multigenerational (f.eks evolusjonære og transgenerational) virkningene av stressfaktorer. Derfor gjør bruker Drosophila som et modellsystem en rekke tilnærminger, ikke begrenset å studere mekanistisk tilnærminger med innavlet stammer av D. melanogaster i laboratoriet.
I dette papiret presentere vi metoder for oppdrett og samle Drosophila å svare ulike toksikologiske spørsmål. Mer spesifikt, beskriver vi metodikken for 1) oppdrett Drosophila medium laced med én eller flere stoffer; 2) samle Drosophila gjennom utvikling (f.eks vandrende tredje-skikkelsen larver, pupal tilfeller, nylig-eclosed voksne og eldre voksne); og 3) oppdrett Drosophila i forurensede medium å test intergenerational samt transgenerational overføring og evolusjonære konsekvensene av langvarig toxicant eksponering. Med denne protokollen, tidligere forfattere18,19,20,21,22,23,24har,25 rapportert forskjellige fysiologiske, genetisk og behavioral virkninger av utviklingsmessige bly (Pb2 +) eksponering. Denne protokollen kan toxicologists bruke en mer helhetlig toksikologiske tilnærming som er nødvendig for å forstå hvordan stoffer er risikofaktorer for både mennesker og dyr i et stadig mer forurenset miljø.

<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

Emergent egenskaper og eksterne faktorer (populasjon-nivå og økosystem-nivå interaksjoner, spesielt) spille viktige roller i formidling økologisk viktige endepunkter, men de anses sjelden i toksikologiske studier. D. melanogaster fremstår som en toksikologi modell for opptreden, nevrologiske og genetisk virkningene av giftstoffer, for å nevne noen. Enda viktigere, kan arter i slekten Drosophila benyttes som et modellsystem for rammeverk tilnærming å innlemme emergent egenskaper og svare økologisk relevante spørsmål i toksikologi forskning. Målet med denne utredningen er å gi en protokoll for å utsette arter i slekten Drosophila til miljøgifter som skal brukes som et modellsystem for en rekke fenotypiske utganger og økologisk relevante spørsmål. Mer spesifikt, kan denne protokollen brukes til 1) koble flere biologiske nivåer av organisasjonen og forstå virkningen av giftstoffer på både enkelt - og befolkningen-nivå fitness; 2) test virkningen av giftstoffer på ulike stadier av utviklingsmessige eksponering; 3) test multigenerational og evolusjonære implikasjoner av; og 4) teste flere forurensninger og stressors samtidig.

Av muntlig utsette Drosophila for en contaminant(s) gjennom utvikling, kan diverse toksikologiske spørsmål testes ved å utsette Drosophila på ulike nivåer av biologisk organisasjon. Denne delen presenterer representant resultatene bruker denne protokollen i tidligere publiserte artikler23,24. Spesielt ble denne protokollen tidligere brukt til å vurdere akkumulering, eliminering og lagring av bly (Pb) til sa...

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

I dette papiret gir vi en detaljert protokoll for å utsette arter i slekten Drosophila til forurensning med mål å studere virkningen av eksponering på en rekke fenotypiske utganger på ulike utviklingsstadier og mer enn én generasjon.

Eksperimentell protokoll for bruke Drosophila som en virvelløse modellsystem for toksisitet Testing i laboratoriet

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

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

Langsiktig Dødelig toksisitet Test med krepsdyret 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

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

Gransker spredning og Toxicity of prion-lignende Proteiner Bruke metazoan modellorganisme<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

En protokoll for bruk av Gene satt berikelse analyse for å identifisere den aktuelle dyr modellen for translasjonsforskning

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

Laboratoriet protokoll for genetisk Gut innhold analyser av akvatiske Macroinvertebrates bruke gruppe-spesifikke rDNA primere

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

Etablering av en ekstracellulære surt pH kultur-systemet

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

En protokoll for laboratoriet bolig av turkis 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

Protokoller for Testing toksisitet av romanen Insecticidal kjemikalier til mygg

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

Et luftvæsket grensesnitt bronkial epitelmodell for realistisk, gjentatt innåndingseksponering for luftbårne partikler for toksisitetstesting

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