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

Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No 31872287), Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Jiangsu (NO. BK20181456) y el proyecto Seis picos de talento en la provincia de Jiangsu (No. SWYY-146).

1. Mantenimiento y preparación de moscas experimentales
<ol><li>Mantener las moscas en viales que contengan 10 ml de alimentos recién hechos (1% de agar, 2,4% de levadura de cerveza, 3% sacarosa, 5% harina de maíz) en una incubadora a 25 oC con 60% de humedad. Ajuste el ciclo de luz de la incubadora a 12 h de luz: 12-h de oscuridad.</li>
	<li>Para asegurar que un gran número del genotipo deseado vuela eclosión simultáneamente, cultiva moscas jóvenes (1-3 días de edad) en alimentos estándar con levadura seca en...

<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>

En Drosophila los alimentos ingeridos se mueven del cultivo al intestino para la digestión. Durante este proceso, los nutrientes se absorben, y los desechos se expulsan fuera del cuerpo como heces. Por lo tanto, la comparación de la ingestión de alimentos junto con la eyección de las heces se puede utilizar para evaluar aproximadamente la velocidad del movimiento de los alimentos en el cuerpo. El método de alimentador capilar (CAFE) se utiliza ampliamente para medir la ingestión de alimentos<sup class="xre...

La mayoría de los animales tienen un tubo digestivo llamado tracto gastrointestinal (GI) para absorber energía y nutrientes del medio ambiente. El tracto gastrointestinal humano se compone de cuatro partes: el esófago, el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso (colon). El paso de los alimentos desde el estómago hasta el intestino es esencial para la absorción de nutrientes. Algunos efectores, como el envejecimiento, los medicamentos tóxicos y la infección, causan motilidad del tracto gastrointestinal desordenado y vaciado gástrico, que está relacionado con algunas enfermedades y sus síntomas como dispepsia, enfermedad por reflujo gastroesofágico y estreñimiento1.
La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) es un animal modelo ampliamente utilizado en la investigación biomédica debido a su fácil manipulación genética. Es importante destacar que alrededor del 77% de los genes asociados con enfermedades humanas tienen un homólogo en Drosophila2. La investigación con Drosophila ha hecho enormes avances en nuestra comprensión de muchos mecanismos de la enfermedad. Como un potente organismo modelo genético, Drosophila es ampliamente utilizado en la investigación del tracto gastrointestinal3. Drosophila tiene un tracto digestivo más simple, que se divide en tres dominios discretos: foregut, midgut, y hindgut4. El cultivo, una parte del foregut, es una estructura similar a una bolsa que sirve como un sitio para el almacenamiento de alimentos ingeridos. El punto medio es un tubo largo y funciona como el sitio para la digestión de alimentos y la absorción de nutrientes a través de la capa epitelial, que consiste en enterocitos absorbentes (CE) y células secretoras enteroendocrinas (EE)5. Curiosamente, la función estomacal en Drosophila se divide en dos partes: el cultivo funciona como almacenamiento de alimentos y la región de células de cobre (CCR) es una región altamente ácida con un pH < 36. En Drosophila,los alimentos ingeridos se trasladan inicialmente al cultivo y posteriormente se bombean a mediados del7. Por lo tanto, el cultivo desempeña un papel crítico en el passaging de alimentos. Envuelto por músculos viscerales y que consiste en una compleja gama de válvulas y esfínteres, el cultivo sigue contrayéndose y moviendo los alimentos a la parte media para una mayor digestión.
Este protocolo permite la detección del movimiento de los alimentos desde el cultivo hasta el punto medio en Drosophila. La contracción de los cultivos se evalúa contando la frecuencia de contracción de los cultivos. Además, el efecto del cultivo en la venta de alimentos se investiga mediante la detección de la distribución de alimentos entre el cultivo y el intestino. Además, la distribución de alimentos se puede utilizar para reflejar el movimiento inmediato de los alimentos o el estado básico de los alimentos utilizando diferentes períodos de alimentación. En conjunto, este protocolo proporciona métodos para evaluar rápidamente la motilidad de los cultivos y la pasión de alimentos en Drosophila.

<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

La mayoría de los animales utilizan el tracto gastrointestinal (GI) para digerir los alimentos. El movimiento de los alimentos ingeridos en el tracto gastrointestinal es esencial para la absorción de nutrientes. La motilidad GI desordenada y el vaciado gástrico causan múltiples enfermedades y síntomas. Como un potente organismo modelo genético, Drosophila se puede utilizar en la investigación de la motilidad GI. El cultivo Drosophila es un órgano que se contrae y mueve los alimentos a la zona media para una mayor digestión, funcionalmente similar a un estómago de mamífero. Presentado es un protocolo para estudiar la motilidad de cultivo de Drosophila utilizando herramientas de medición simples. Se describe un método para contar las contracciones de los cultivos para evaluar la motilidad de los cultivos y un método para detectar la distribución de los alimentos teñidos de azul entre el cultivo y el intestino utilizando un espectrofotómetro para investigar el efecto del cultivo en la transmisión de alimentos. El método se utilizó para detectar la diferencia en la motilidad de los cultivos entre el control y las moscas mutantes nprl2. Este protocolo es rentable y altamente sensible a la motilidad de los cultivos.

Estos métodos para contar la tasa de contracción de los cultivos y detectar la distribución de alimentos teñidos se pueden utilizar para evaluar la función de los cultivos en la motilidad alimentaria. La contracción del cultivo refleja la frecuencia de empujar los alimentos al intestino. La distribución del tinte en la mosca después de un corto período de alimentación indica el paso inmediato de los alimentos desde el cultivo hasta el punto medio de la custo.
El objetivo del complejo...

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

El objetivo de este protocolo es medir la contracción de los cultivos y cuantificar la distribución de alimentos en el intestino de Drosophila.

Medición de la motilidad del cultivo y la intoxicación alimentaria en Drosophila

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. ...

Este método se utiliza para evaluar la motilidad del cultivo a través de contar la contracción del cultivo y detectar la distribución de alimentos sólo en el digestivo. La ventaja de esta técnica es que está evaluando continuamente la motilidad de los cultivos. Es de bajo costo y fácil de realizar.Este método hace posible utilizar sólo relleno como un modelo para estudiar la función digestiva en los pasajes de alimentos en el tracto gastrointestinal. Ayudar a demostrar el proceso será Junmeng Xi, un estudiante graduado de mi laboratorio. Mantener las moscas en viales que contengan 10 mililitros de alimentos recién hechos en una incubadora de 25 grados centígrados con 60% de humedad y un ciclo de 12 horas de luz, 12 horas de oscuridad.Asegúrese de que un gran número del fenotipo deseado vuela eclosionar simultáneamente mediante el cultivo de moscas jóvenes con alimentos estándar con levadura seca y luego transferir las moscas adultas a un vial con levadura húmeda y permitir dos días para la puesta de huevos. Deje que los huevos en la incubadora se desarrollen y transfieran moscas adultas a un nuevo vial para recoger más huevos. Recoger las moscas macho o hembra eclosed cada día y cultivarlos en viales nuevos con alimentos estándar a la edad deseada.Anestesar las moscas con dióxido de carbono y transferir una mosca a una placa de disección bien con 200 microlitros de PBS. Sujeta la mosca en su tórax con un par de pinzas y abre el tórax con otro par de pinzas y luego tira de los extremos en direcciones opuestas para abrir el abdomen. Tome cuidadosamente la cosecha y el intestino fuera del cuerpo y esperar a que la mosca se despierte.Cuando la mosca esté despierta, cuente el número de veces que el cultivo se contrae en un minuto. Repita el conteo de contracciones cinco veces, esperando 30 segundos entre cada conteo. Pesar el tinte azul y disolverlo en PBS a una concentración del 20%.A continuación, revuelva en el alimento de mantenimiento líquido hervido a una concentración final del 5% durante el proceso de enfriamiento de los alimentos. Después de mantener las moscas en viales con alimentos de hambre durante cuatro horas, transfiéralas a nuevos viales con los alimentos teñidos y cultiva los alimentos durante el tiempo deseado, teniendo en cuenta que en condiciones de mantenimiento el alimento pasa a través de la mosca en unas dos horas. Transfiera una mosca anestesiada a un pozo de placa de disección que contenga 200 microlitros de PBS.Use pinzas para agarrar la mosca en el tórax y retire la cabeza con otro par de pinzas, luego transfiera el cuerpo a un nuevo pozo con PBS y lávelo con un suave temblor para eliminar el tinte unido al cuerpo. Abra el abdomen con dos pares de pinzas y separe cuidadosamente todo el intestino del cuerpo. Saque el cultivo de todo el intestino y colótelo en un tubo con 100 microlitros de PBS.Ponga el resto del intestino en otro tubo con 100 microlitros de PBS y luego use puntas de pipeta para moler el cultivo y el intestino y disolver el tinte en PBS. Repita la disección hasta que se recojan suficientes cultivos y tripas. Después de recoger las muestras, centrifugar los tubos a la velocidad más alta durante un minuto y transferir 90 microlitros de sobrenadante a pozo de una placa de 96 pozos.Hacer una serie de diluciones de tinte azul estándar a concentraciones de uno por 10 a la 7 a 10 a los 4 gramos por mililitro y añadirlos a los pozos. Mida la absorbancia a 630 nanómetros de los pozos y utilice las mediciones estándar para trazar un gráfico de líneas de absorbancia vs concentración de tinte. A continuación, utilice la curva para calcular la concentración de tinte de las muestras.El ensayo de motilidad de cultivos se utilizó para contar las contracciones de los cultivos en moscas mutantes NPRL de tres días de edad y controles genéticos de antecedentes. Se encontró que la mutación disminuyó significativamente la tasa de contracción de los cultivos. Para confirmar aún más la función de NPRL2 en el cultivo, el movimiento de los alimentos se detectó alimentando alimentos teñidos a las moscas.Todas las moscas tenían cantidades similares de tinte en el cultivo, pero las moscas NPRL2 tenían menos tinte en el intestino que puede estar asociado con la disminución de la tasa de contracción del cultivo. Al escribir este protocolo, asegúrese de que el cultivo permanezca en contacto con el cuerpo y que la mosca esté viva y despierta. De lo contrario, el cultivo perderá la capacidad de contraerse.Durante el proceso de disección, el cultivo y el intestino deben estar en contacto. Si el tinte se filtra en el medio de disección, la muestra ya no se puede utilizar. Vamos a llenar nuestro apetito y la expulsión de alimentos en poco tiempo también se puede evaluar mediante la detección de la cantidad de tinte en todo el intestino.

Research

JoVE Journal

Biology

Measuring Crop Motility and Food Passaging in Drosophila

Passaging HuES Human Embryonic Stem Cell-lines with Trypsin.

HUES pases madre de embriones humanos líneas celulares con tripsina

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

Investigación

Biología

Passaging Human Neural Stem Cells

Pases células madre neurales humanas

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

El aislamiento de protoplastos a partir de tejidos de 14 días de edad de las plántulas Arabidopsis 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

La cateterización de asas intestinales en rumiantes

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

Robótica y Análisis de Imagen Dinámica de Estudios de la expresión génica en los tejidos vegetales

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

Monitor de la motilidad gastrointestinal (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

Detección de interacciones de proteínas en la planta mediante un Gateway Compatible Complementación fluorescencia bimoleculares (BiFC) del sistema

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

Imágenes de Apoptotic Liquidación de células vivas durante<em&gt; Drosophila</em&gt; Embriogénesis

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

Medición inducida glutatión-Alimentación Respuesta en Hydra

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

Visualización y seguimiento de ARNm endógenos en cámaras de huevo Drosophila melanogaster en vivo

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