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

Esta publicación fue apoyada por una beca del Departamento de Educación (Premio PR #P031C160025-17, título del proyecto: 84,031 C) a las comunidades de Colorado State University-Pueblo (CSU-Pueblo) al compromiso de construir activos tallo (BASE C). Agradecemos a Zoología actual y Elsevier para proporcionar los derechos para utilizar los resultados representativos publicados en trabajos previos, así como los editores de Zeus por habernos brindado la oportunidad de publicar este protocolo. También nos gustaría agradecer al programa de BASE de C, Dr. Brian Vanden Heuvel (C-BASE y Departamento de biología, CSU-Pueblo), Departamento de Biología de CSU-Pueblo, Thomas Graziano, Dr. Bernard Possidente (Departamento de biología, Universidad de Skidmore) y la doctora Claire Varian Ramos (Departamento de biología, Colorado State University-Pueblo) por su apoyo y ayuda.

El siguiente protocolo es un protocolo experimental que se utiliza para criar especies en el género Drosophila en medio contaminado cuando la ingestión de una toxina es apropiada; otras formas de exposición son posibles usando Drosophila modelo11,15,16,26. Los métodos descritos en este protocolo se han descrito previamente por Hirsch et al. 19</s...

Drosophila melanogaster se ha establecido como un poderoso modelo para una variedad de procesos biológicos debido a la amplia conservación de genes y rutas de D. melanogaster y los seres humanos13,14. Por las mismas razones que es un potente modelo para la ciencia médica, la Drosophila ha surgido como modelo adecuado para estudiar el impacto de la contaminación antropogénica en una gama de puntos finales toxicológicos. Varios labo...

Cada año, aproximadamente 1.000 nuevos productos químicos son introducidos por la industria química1,2; sin embargo, los impactos ambientales de sólo un pequeño porcentaje de estos productos químicos son probados antes de distribución2,3. Aunque catástrofes a gran escala son poco comunes, subletal y crónica de la exposición a una gran variedad de contaminantes están muy extendidos en los seres humanos y vida silvestre4,5. El enfoque histórico de toxicología ambiental y Ecotoxicología fue probar la mortalidad, sola exposición a sustancias químicas, la exposición aguda y los efectos fisiológicos de la exposición, como un medio de medir el impacto de los contaminantes sobre supervivencia6, 7 , 8 , 9 , 10. aunque hay un cambio hacia enfoques éticos y no invasivo para los ensayos con animales, enfoques actuales limitan debido al papel que desarrollo, propiedades emergentes y factores externos (como el nivel de población y interacciones a nivel de ecosistema) juegan en la mediación de extremos importancia ecológica8. Por lo tanto, hay una necesidad de métodos que incorporan un enfoque más holístico sin sacrificar la vida silvestre y vertebrados en el laboratorio.
Los sistemas modelo de invertebrado, como Drosophila melanogaster, son una atractiva alternativa para abordar la necesidad de un enfoque más holístico para ensayos de toxicidad. D. melanogaster, fue originalmente desarrollado como un sistema modelo de invertebrado para humanos relacionados con la investigación genética sobre hace un siglo11. D. melanogaster ahora prominente se utiliza como una alternativa de modelo vertebrados por varias razones: 1) la conservación de genes y rutas entre D. melanogaster y los seres humanos; 2) tiempo de generación corta en comparación con los modelos de vertebrados; 3) costo bajo costo de mantenimiento; 4) facilidad en la generación de tamaños de muestra grandes; y 5) gran cantidad de puntos finales fenotípica y ecológica-relevante disponibles para la prueba11,12,13,14,15,16,17 .
Varios laboratorios11,15,16,17,18,19,20,21,22, 23 , 24 , 25 ahora utilizan D. melanogaster como una alternativa de modelo vertebrados para ensayos de toxicidad para entender los impactos de la contaminación en los seres humanos. Especies silvestres de Drosophila pueden ser utilizadas, así como modelos de toxicidad para la fauna (y humanos) responder a ecológico-, su comportamiento-y evolutivamente relevantes cuestiones en múltiples niveles biológicos de organización. Utilizando especies dentro del género Drosophila como modelo, varios criterios de valoración cuantificables son posibles11,15,16,18,19,20 ,21,22,23,24,25. In addition, utilizando el modelo de Drosophila , toxicólogos pueden: 1) enlace éticamente efectos en múltiples niveles biológicos de la organización; 2) incorporar el papel de los factores emergentes y desarrollo; 3) estudio de extremos ecológicamente importantes (además de extremos médicamente importantes); 4) prueba de estresores múltiples simultáneamente. 5) y prueba a largo plazo multigeneracional (e.g. evolutiva y transgeneracional) implicaciones de estresores. Por lo tanto, usando Drosophila como sistema modelo permite una multitud de enfoques, que no se limita a estudiar los enfoques mecanicistas con cepas endogámicas de D. melanogaster en el laboratorio.
En este trabajo, presentamos los métodos para la cría y recolección de Drosophila para responder diversas cuestiones toxicológicas. Más específicamente, se describe la metodología para 1) cría de Drosophila en medio con uno o más contaminantes; 2) recogida de Drosophila en desarrollo (p. ej. larvas de tercer estadio pupas casos, recién eclosed adultos y adultos maduros que vaga); y 3) cría de Drosophila en el medio contaminado a prueba intergeneracional y transgeneracional transmisión, así como implicaciones evolutivas de la exposición a largo plazo de sustancias tóxicas. Usando este protocolo, los anteriores autores18,19,20,21,22,23,24,25 han publicado diferentes efectos fisiológicos, genéticos y conductuales del desarrollo (Pb2 +) exposición al plomo. Este protocolo permite toxicólogos utilizar un enfoque más holístico de toxicológico, que es esencial para entender cómo los contaminantes son factores de riesgo para los seres humanos y vida silvestre en un ambiente cada vez cada vez más contaminado.

<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

Propiedades emergentes y factores externos (interacciones a nivel de población y ecosistema, en particular) desempeñan importantes funciones en la mediación de las terminales de importancia ecológica, aunque se consideran raramente en estudios toxicológicos. D. melanogaster se perfila como un modelo de toxicología para el impacto conductual, neurológico y genético de sustancias tóxicas, para nombrar unos pocos. Más importante aún, se pueden utilizar especies en el género Drosophila como sistema modelo para un enfoque marco integrador incorporar propiedades emergentes y responder preguntas ecológicamente relevantes en la investigación de Toxicología. El objetivo de este trabajo es proporcionar un protocolo para la exposición de especies en el género Drosophila a contaminantes para ser utilizado como sistema modelo para una gama de salidas fenotípicas y ecológicamente pertinentes preguntas. Más específicamente, este protocolo permite 1) enlazar múltiples niveles biológicos de organización y entender el impacto de sustancias tóxicas en ambos fitness nivel de individuo y población; 2) prueba el impacto de sustancias tóxicas en las diferentes etapas de la exposición del desarrollo; 3) consecuencias multigeneracionales y evolutivo prueba de contaminantes; y 4) probar simultáneamente múltiples contaminantes y estresantes.

Exponiendo oralmente Drosophila a contaminantes en todo el desarrollo, se pueden probar diversas cuestiones toxicológicas exponiendo Drosophila en los diferentes niveles de organización biológica. Esta sección presenta resultados representativos obtenidos utilizando este protocolo en artículos previamente publicados23,24. En particular, este protocolo fue utilizado previamente para evaluar la acumulación, l...

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

En este trabajo, proporcionamos un protocolo detallado para la exposición de especies en el género Drosophila a contaminantes con el objetivo de estudiar el impacto de la exposición en un rango de salidas fenotípicas en diferentes etapas de desarrollo y para más de una generación.

Protocolo experimental para el uso de Drosophila como sistema modelo de invertebrado para ensayos de toxicidad en el laboratorio

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

Research

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

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