Name: measuring crop motility and food passaging in drosophila
Uploaded: 2020-05-09T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila at JoVE.com

עבודה זו נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע הטבע של סין (No. 31872287), הקרן המדע הטבעי של מחוז ג'יאנגסו (NO. BK20181456) ושישה פסגות כשרונות פרויקט במחוז ג'יאנגסו (לא. SWYY-146).

1. שמירה והכנה של זבובים ניסיוניים
<ol><li>שמרו על זבובים בבקבוקונים המכילים 10 מ ל של מזון טרי (1% אגר, 2.4% שמרים בירה, 3% סוכרוז, 5% קמח תירס) בחממה ב -25 ° c עם 60% לחות. הגדר את מחזור האור של האינקובטור לאור 12-h: 12-h כהה.</li>
	<li>כדי להבטיח שמספר רב של גנוטיפ הרצוי יעוף בו, התרבות הצעירה זבובים (1-3 ימים) במזון ?...

<ol>
	<li>Kusano, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastrointestinal+motility+and+functional+gastrointestinal+diseases.">Gastrointestinal motility and functional gastrointestinal diseases.</a> Current Pharmaceutical Design. 20 (16), 2775-2782 (2014).</li><li>Reiter, L. T., Potocki, L., Chien, S., Gribskov, M., Bier, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+analysis+of+human+disease-associated+gene+sequences+in+Drosophila+melanogaster.">A systematic analysis of human disease-associated gene sequences in Drosophila melanogaster.</a> Genome Research. 11 (6), 1114-1125 (2001).</li><li>Apidianakis, Y., Rahme, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+melanogaster+as+a+model+for+human+intestinal+infection+and+pathology.">Drosophila melanogaster as a model for human intestinal infection and pathology.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 4 (1), 21-30 (2011).</li><li>Lemaitre, B., Miguel-Aliaga, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Digestive+Tract+of+Drosophila+melanogaster.">The Digestive Tract of Drosophila melanogaster.</a> Annual Review of Genetics. 47, 377-404 (2013).</li><li>Miguel-Aliaga, I., Jasper, H., Lemaitre, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomy+and+Physiology+of+the+Digestive+Tract+of+Drosophila+melanogaster.">Anatomy and Physiology of the Digestive Tract of Drosophila melanogaster.</a> Genetics. 210 (2), 357-396 (2018).</li><li>Strand, M., Micchelli, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quiescent+gastric+stem+cells+maintain+the+adult+Drosophila+stomach.">Quiescent gastric stem cells maintain the adult Drosophila stomach.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (43), 17696-17701 (2011).</li><li>Ren, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beadex+affects+gastric+emptying+in+Drosophila.">Beadex affects gastric emptying in Drosophila.</a> Cell Research. 24 (5), 636-639 (2014).</li><li>Xi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+TORC1+inhibitor+Nprl2+protects+age-related+digestive+function+in+Drosophila.">The TORC1 inhibitor Nprl2 protects age-related digestive function in Drosophila.</a> Aging. 11 (21), 9811-9828 (2019).</li><li>Wei, Y., Reveal, B., Cai, W., Lilly, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+GATOR1+Complex+Regulates+Metabolic+Homeostasis+and+the+Response+to+Nutrient+Stress+in+Drosophila+melanogaster.">The GATOR1 Complex Regulates Metabolic Homeostasis and the Response to Nutrient Stress in Drosophila melanogaster.</a> G3. 6 (12), 3859-3867 (2016).</li><li>Ja, W. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prandiology+of+Drosophila+and+the+CAFE+assay.">Prandiology of Drosophila and the CAFE assay.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (20), 8253-8256 (2007).</li><li>Diegelmann, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+CApillary+FEeder+Assay+Measures+Food+Intake+in+Drosophila+melanogaster.">The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster.</a> Journal of Visualized Experiments. (121), e55024 (2017).</li><li>Edgecomb, R. S., Harth, C. E., Schneiderman, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+feeding+behavior+in+adult+Drosophila+melanogaster+varies+with+feeding+regime+and+nutritional+state.">Regulation of feeding behavior in adult Drosophila melanogaster varies with feeding regime and nutritional state.</a> Journal of Experimental Biology. 197, 215-235 (1994).</li><li>Peller, C. R., Bacon, E. M., Bucheger, J. A., Blumenthal, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defective+gut+function+in+drop-dead+mutant+Drosophila.">Defective gut function in drop-dead mutant Drosophila.</a> Journal of Insect Physiology. 55 (9), 834-839 (2009).</li><li>Chtarbanova, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+C+virus+systemic+infection+leads+to+intestinal+obstruction.">Drosophila C virus systemic infection leads to intestinal obstruction.</a> Journal of Virology. 88 (24), 14057-14069 (2014).</li><li>Solari, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opposite+effects+of+5-HT/AKH+and+octopamine+on+the+crop+contractions+in+adult+Drosophila+melanogaster:+Evidence+of+a+double+brain-gut+serotonergic+circuitry.">Opposite effects of 5-HT/AKH and octopamine on the crop contractions in adult Drosophila melanogaster: Evidence of a double brain-gut serotonergic circuitry.</a> PLoS One. 12 (3), 0174172 (2017).</li></ol>

בדרוזוהילה בלע מזון נע מהיבול למעיים לעיכול. במהלך תהליך זה, החומרים המזינים נספגים, ואת הפסולת הוא גורש מהגוף כמו צואה. כך, השוואת מזון בליעה יחד עם הפליטה צואה ניתן להשתמש כדי לאמוד בערך את מהירות תנועת המזון בגוף. השיטה של ממזין קפילר (קפה) משמשת רבות למדידת מזון בליעה10<s...

רוב החיות יש צינור העיכול שנקרא מערכת העיכול (GI) בדרכי לקלוט אנרגיה וחומרים מזינים מהסביבה. מערכת העיכול האנושית מורכבת מארבעה חלקים: הוושט, הקיבה, המעי הדק, והמעי הגס (נקודתיים). מעבר המזון מהבטן אל המעי הוא חיוני לספיגה מזינים. חלק מהעריקים, כגון הזדקנות, סמים רעילים וזיהום, גורמים לתנועתיות בדרכי GI ולריקון הקיבה, הקשורה למחלות מסוימות ולתסמינים כגון דיספסיה, מחלת ריפלוקס ועצירות1.
זבוב הפירות (דרוסופילה מלאנוסטר) הוא בעל חיים מודל נפוץ במחקר ביו-רפואי בשל מניפולציה גנטית קלה. חשוב מכך, כ-77% מהגנים הקשורים למחלה האנושית יש יומן הומוזוזה בדרוסופילה2. המחקר בדרוסופילה התקדם בהרבה את הבנתנו את מנגנוני המחלות הרבים. כאורגניזם מודל גנטי רב עוצמה, דרוזופילה משמש רבות במחקר בדרכי העיכול3. לדרוסופילה יש מערכת עיכול פשוטה יותר, המחולקת לשלושה תחומים נפרדים: במעי הקדמי, באמצע המעיים ובבטן4. היבול, חלק מהבטן הקדמי, הוא מבנה דומה לתיק המשמש כאתר לאחסון מזון שבלע. המעיים היא צינורית ארוכה ומתפקדת כאתר לעיכול מזון וספיגה מזינים באמצעות שכבת האפיתל, המורכבת מתאים בנטציטים (ECs) והפרשה בתאי הנדסת חשמל5. מעניין, תפקוד הקיבה בדרוסופילה מחולק לשני חלקים: היבול מתפקד כאחסון מזון ואזור תא הנחושת (ccr) הוא אזור חומצי מאוד עם pH < 36. בדרוזופילה, המזון הבלוע מועבר בתחילה ליבול ולאחר מכן נשאב לתוך המיבטן7. לפיכך, היבול ממלא תפקיד קריטי בהפסיית מזון. עטוף על ידי שרירי הקרביים והמורכב של מערך מורכב של שסתומים וספיריטרים, היבול ממשיך בקבלנות והעברת מזון לתוך המעיים לעיכול נוסף.
פרוטוקול זה מאפשר איתור תנועת מזון מן היבול לאמצע המעיים בדרוסופילה. התכווצות חיתוך מוערכת על-ידי ספירת תדירות התכווצות החיתוך. בנוסף, ההשפעה של היבול על מזון מעבר המזון הוא נחקר על ידי גילוי התפלגות המזון בין יבול לבטן. יתרה מזו, ניתן להשתמש בחלוקת המזון כדי לשקף תנועת מזון מיידית או מצב מזון בסיסי באמצעות תקופות האכלה שונות. פרוטוקול זה מספק שיטות להערכת מהירות של תנועתיות והזדקנות מזון בדרוזוהילה.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>96-well plate</td>
			<td>Thermo fisher</td>
			<td>269620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brillant Blue FCF</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>E8500</td>
			<td>also called FD&#38;C Blue No. 1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Thermo fisher</td>
			<td>Heraeus Pico 17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer</td>
			<td>Spectra Max</td>
			<td>cMax plus</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tweezers</td>
			<td>Dumont</td>
			<td>11252-30</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring crop motility and food passaging in drosophila

רוב החיות להשתמש במערכת העיכול (GI) בדרכי לעכל מזון. התנועה של המזון הבלוע במערכת העיכול חיונית לספיגה מזינים. תנועתיות והקיבה מרוחים ומרוקנים את הגורם למחלות ותסמינים מרובים. כאורגניזם מודל גנטי רב-עוצמה, ניתן להשתמש בדרוסופילה במחקרים של מערכת העיכול. היבול של Drosophila ילה הוא איבר החוזה ומעביר מזון לתוך המעיים לעיכול נוסף, הדומה באופן פונקציונלי לבטן היונקים. מוצג הוא פרוטוקול לחקר דרוסופילה היבול התנועתיות באמצעות כלי מדידה פשוטים. שיטה לספירת התכווצויות יבול להערכת תנועתיות היבול ושיטה לגילוי התפלגות המזון הנצבע כחול בין היבול והבטן באמצעות ספקטרוסקופיה כדי לחקור את ההשפעה של היבול על מזון הפסהאייג ' מתואר. השיטה שימש כדי לזהות את ההפרש בגידול בתנועתיות בין שליטה לבין nprl2 מוטאנטים. פרוטוקול זה מהווה גם חסכוני ורגיש מאוד לחיתוך תנועתיות.

שיטות אלה כדי לספור קצב התכווצות היבול ולזהות התפלגות מזון צבוע ניתן להשתמש כדי להעריך את הפונקציה יבול על תנועתיות מזון. התכווצות היבול משקפת את התדירות של דחיפת מזון לבטן. התפלגות הצבע בזבוב לאחר תקופת האכלה קצרה מעיד על מזון מיידי הפסחות מפני יבול לאמצע המעיים.
היעד של rap...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila at JoVE.com

Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila

המטרה של פרוטוקול זה היא למדוד את התכווצות היבול ואת התפלגות המזון לכמת בתוך הבטן Drosophila .

מדידת תנועתיות היבול ומזון הפסבדרוזופילה

Most animals use the gastrointestinal (GI) tract to digest food. The movement of the ingested food in the GI tract is essential for nutrient absorption. ...

שיטה זו משמשת להערכת תנועתיות היבול באמצעות ספירת התכווצות היבול וגילוי חלוקת המזון רק במערכת העיכול. היתרון של טכניקה זו הוא שהיא מעריכה ללא הרף את תנועתיות היבול. זה עלות נמוכה וקל לביצוע.שיטה זו מאפשרת להשתמש רק מילוי כמודל ללמוד תפקוד העיכול על מעברי המזון במערכת העיכול. עוזר להדגים את התהליך יהיה ג'ונמנה שי, סטודנט לתואר שני מהמעבדה שלי. לשמור על זבובים בבקבוקונים המכילים 10 מיליליטר של מזון טרי באינקובטור 25 מעלות צלזיוס עם 60% לחות ואור 12 שעות, מחזור כהה 12 שעות.ודא כי מספר גדול של זבובים פנוטיפ הרצון eclose בו זמנית על ידי culturing זבובים צעירים עם מזון סטנדרטי עם שמרים יבשים ואז להעביר את זבובים למבוגרים לבקבוקון עם שמרים רטובים ולאפשר יומיים להטלת ביצים. השאירו את הביצים באינקובטור לפתח ולהעביר זבובים למבוגרים לבקבוקון חדש כדי לאסוף יותר ביצים. לאסוף את זבובים זכר או נקבה eclosed כל יום ולתרבת אותם בקבוקונים חדשים עם מזון סטנדרטי לגיל הרצוי.הרדים את הזבובים עם פחמן דו חמצני ולהעביר זבוב אחד לתוך צלחת ניתוח היטב עם 200 microliters של PBS. לתפוס את הזבוב בבית החזה שלה עם זוג פינצטה ולפתוח את בית החזה עם זוג אחר של פינצטה ואז למשוך את הקצוות בכיוונים מנוגדים כדי לפתוח את הבטן. מוציאים בזהירות את היבול והבטן מהגוף ומחכים שהזבבוב יתעורר.כאשר הזבוב ער, ספור את מספר הפעמים שהיבול מתכווץ בדקה אחת. חזור על ספירת ההתכווצות חמש פעמים, מחכה 30 שניות בין כל ספירה. שוקלים את הצבע הכחול וממיסים אותו ב-PBS בריכוז של 20%.לאחר מכן מערבבים אותו לתוך מזון תחזוקה נוזלי מבושל לריכוז סופי של 5% במהלך תהליך קירור המזון. לאחר שמירה על זבובים בבקבוקונים עם מזון רעב במשך ארבע שעות, להעביר אותם בקבוקונים חדשים עם מזון צבוע ותרבות אותם לזמן הרצוי, תוך שמירה על כך בתנאי תחזוקה המזון עובר דרך לטוס בערך שעתיים. העבר זבוב הרדמה לתוך צלחת ניתוח היטב המכיל 200 microliters של PBS.השתמש פינצטה כדי לתפוס את הזבוב בבית החזה ולהסיר את הראש עם זוג אחר של פינצטה, ולאחר מכן להעביר את הגוף ל באר חדשה עם PBS ולשטוף אותו עם רעידות עדינות כדי להסיר את הצבע המחובר לגוף. פתח את הבטן עם שני זוג פינצטה והפרד בזהירות את כל המעיים מהגוף. קח את היבול של כל המעיים ולשים אותו בצינור עם 100 microliters של PBS.שים את שאר המעיים בצינור אחר עם 100 microliters של PBS ואז להשתמש טיפים פיפטה לטחון את היבול ואת המעיים ולהמיס את הצבע PBS. חוזרים על הניתוח עד שנאספים מספיק יבולים ומעיים. לאחר איסוף הדגימות, צנטריפוגה הצינורות במהירות הגבוהה ביותר במשך דקה אחת ולהעביר 90 microliters של supernatant לגם של צלחת 96 גם.הפוך סדרה של דילול צבע כחול סטנדרטי בריכוזים מ 1 פעמים 10 כדי 7 כדי 10 כדי 4 גרם למיליליטר ולהוסיף אותם ל בארות. למדוד את הספיגה ב 630 ננומטר של הבארים ולהשתמש במדידות הסטנדרטיות כדי להתוות גרף קו של ספיגה לעומת ריכוז צבע. לאחר מכן השתמש בעקומה כדי לחשב את ריכוז הצבע של הדגימות.בדיקת תנועתיות היבול שימשה לספירת התכווצויות יבולים על זבובים מוטנטים NPRL בן שלושה ימים ובקרות רקע גנטיות. המוטציה נמצאה כדי להקטין באופן משמעותי את קצב התכווצות היבול. כדי לאשר עוד יותר את הפונקציה של NPRL2 על היבול, תנועת המזון זוהתה על ידי האכלת מזון צבוע לזבובים.כל הזבובים היו כמויות דומות של צבע ביבול אבל זבובים NPRL2 היה פחות צבע במעיים אשר עשוי להיות קשור עם שיעור התכווצות היבול ירד. בעת הקלדת פרוטוקול זה, ודא כי היבול נשאר מגע לגוף ואת הזבוב הוא חי וער. אחרת, היבול יאבד את היכולת להתכווץ.במהלך תהליך הניתוח, היבול והמעיים צריכים להיות במגע. אם הצבע דולף לתוך מדיום הניתוח, לא ניתן להשתמש יותר במדגם. בואו פשוט למלא את התיאבון שלנו ואת פליטת המזון בתוך זמן קצר ניתן גם להעריך על ידי גילוי כמות הצבע במעיים כולו.

Research

JoVE Journal

Biology

Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila

Passaging HuES Human Embryonic Stem Cell-lines with Trypsin.

גוונים Passaging האדם עובריים לתאי גזע קווי עם טריפסין

In this video we demonstrate how our lab routinely passages HuES human embryonic stem cell lines with trypsin.  Human embryonic stem cells are artifacts ...

Passaging Human Neural Stem Cells

Passaging אדם בתאי גזע עצביים

The ability to manipulate human neural stem/precursor cells (hNSPCs) in vitro provides a means to investigate their utility as cell transplants for ...

Isolation of Protoplasts from Tissues of 14-day-old Seedlings of Arabidopsis thaliana

Isolation of Protoplasts from Tissues of 14-day-old Seedlings of Arabidopsis thaliana

בידוד של Protoplasts מרקמות של 14 יום בן שתילים של ארבידופסיס thaliana</em

Protoplasts are plant cells that have had their cell walls enzymatically removed. Isolation of protoplasts  from different plant tissues was first ...

Catheterization of Intestinal Loops in Ruminants

צנתור של לולאות מעיים של מעלי גירה

The intestine is a complex structure that is involved not only in absorption of nutrients, but also acts as a barrier between the individual and the ...

Robotics and Dynamic Image Analysis for Studies of Gene Expression in Plant Tissues

רובוטיקה ניתוח תמונה דינאמית ללימודים של ביטוי גנים ברקמות הצמח

Gene expression in plant tissues is typically studied by destructive extraction of compounds from plant tissues for in vitro analyses. The methods ...

Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM)

Gastrointestinal Motility Monitor GIMM

צג תנועתיות מערכת העיכול (GIMM)

The Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM; Catamount Research and Development; St. Albans, VT) is an in vitro system that monitors propulsive motility ...

Detection of Protein Interactions in Plant using a Gateway Compatible Bimolecular Fluorescence Complementation (BiFC) System

Detection of Protein Interactions in Plant using a Gateway Compatible Bimolecular Fluorescence Complementation BiFC System

איתור של אינטראקציות חלבון הצמח באמצעות bimolecular תואם Gateway הקרינה השלמה (BiFC) מערכת

We have developed a BiFC technique to test the interaction between two proteins in vivo. This is accomplished by splitting a yellow fluorescent protein ...

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

חי הדמיה של חיסול תאים אפופטוטיים במהלך<em&gt; דרוזופילה</em&gt; עובר

The  proper elimination of unwanted or aberrant cells through apoptosis and  subsequent phagocytosis (apoptotic cell clearance) is crucial for normal  ...

Measuring Glutathione-induced Feeding Response in Hydra

מדידת תגובת האכלה מושרה גלוטתיון בהידרה

Hydra is among the most primitive organisms possessing a nervous system and chemosensation for detecting reduced glutathione (GSH) for capturing the prey. ...

Visualizing and Tracking Endogenous mRNAs in Live Drosophila melanogaster Egg Chambers

Visualizing and Tracking Endogenous mRNAs in Live Drosophila melanogaster Egg Chambers

חזותי ומעקב אחר mRNAs בשידור חי דרוזוסופילה מלאנוגסטר צ'יימברס

Fluorescence-based imaging techniques, in combination with developments in light microscopy, have revolutionized how cell biologists conduct live cell ...