Name: monitoring gut acidification in the adult drosophila intestine
Uploaded: 2021-10-11T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Monitoring Gut Acidification in the Adult Drosophila Intestine at JoVE.com

Авторы признают, что поддержку работе в авторской лаборатории оказывают премия HHMI Faculty Scholar Award и стартовые фонды Детского научно-исследовательского института при Юго-западном медицинском центре UT.

ПРИМЕЧАНИЕ: Стандартная лабораторная линия Oregon R использовалась в качестве контроля WT. Все мухи выращивались на стандартной среде из кукурузной муки и патоки (содержащей патоку, агар, дрожжи, кукурузную муку, тегосепт, пропионовую кислоту и воду) комнатной температуры с 12/12 ч светло-темн...

<ol>
	<li>Hollander, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+composition+and+mechanism+of+formation+of+gastric+acid+secretion.">The composition and mechanism of formation of gastric acid secretion.</a> Science. 110 (2846), 57-63 (1949).</li><li>Forte, J. G., Zhu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Apical+recycling+of+the+gastric+parietal+cell+H,+K-ATPase.">Apical recycling of the gastric parietal cell H, K-ATPase.</a> Annual Review of Physiology. 72, 273-296 (2010).</li><li>Samuelson, L. C., Hinkle, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+the+regulation+of+gastric+acid+secretion+through+analysis+of+genetically+engineered+mice.">Insights into the regulation of gastric acid secretion through analysis of genetically engineered mice.</a> Annual Review of Physiology. 65, 383-400 (2003).</li><li>Yao, X., Forte, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+biology+of+acid+secretion+by+the+parietal+cell.">Cell biology of acid secretion by the parietal cell.</a> Annual Review of Physiology. 65, 103-131 (2003).</li><li>Driver, I., Ohlstein, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specification+of+regional+intestinal+stem+cell+identity+during+Drosophila+metamorphosis.">Specification of regional intestinal stem cell identity during Drosophila metamorphosis.</a> Development. 141 (9), 1848-1856 (2014).</li><li>Overend, , 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=Molecular+mechanism+and+functional+significance+of+acid+generation+in+the+Drosophila+midgut.">Molecular mechanism and functional significance of acid generation in the Drosophila midgut.</a> Scientific Reports. 6, 27242 (2016).</li><li>Shanbhag, S., Tripathi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epithelial+ultrastructure+and+cellular+mechanisms+of+acid+and+base+transport+in+the+Drosophila+midgut.">Epithelial ultrastructure and cellular mechanisms of acid and base transport in the Drosophila midgut.</a> Journal of Experimental Biology. 212, 1731-1744 (2009).</li><li>Dubreuil, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper+cells+and+stomach+acid+secretion+in+the+Drosophila+midgut.">Copper cells and stomach acid secretion in the Drosophila midgut.</a> International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 36 (5), 745-752 (2004).</li><li>Martorell, , 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=Conserved+mechanisms+of+tumorigenesis+in+the+Drosophila+adult+midgut.">Conserved mechanisms of tumorigenesis in the Drosophila adult midgut.</a> PLoS ONE. 9 (2), 88413 (2014).</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=Regional+control+of+Drosophila+gut+stem+cell+proliferation:+EGF+establishes+GSSC+proliferative+set+point+&amp;+controls+emergence+from+quiescence.">Regional control of Drosophila gut stem cell proliferation: EGF establishes GSSC proliferative set point &amp; controls emergence from quiescence.</a> PLoS One. 8 (11), 80608 (2013).</li><li>Storelli, G., 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+perpetuates+nutritional+mutualism+by+promoting+the+fitness+of+its+intestinal+symbiont+Lactobacillus+plantarum.">Drosophila perpetuates nutritional mutualism by promoting the fitness of its intestinal symbiont Lactobacillus plantarum.</a> Cell Metabolism. 27 (2), 362-377 (2018).</li><li>Abu, F., 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=Communicating+the+nutritional+value+of+sugar+in+Drosophila.">Communicating the nutritional value of sugar in Drosophila.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (12), 2829-2838 (2018).</li><li>Blecker, U., Gold, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastritis+and+ulcer+disease+in+childhood.">Gastritis and ulcer disease in childhood.</a> European Journal of Pediatrics. 158 (7), 541-546 (1999).</li></ol>

Критическим шагом в этом протоколе является правильное рассечение кишечника для визуализации CCR для фенотипа подкисления. Кислота, высвобождаемая из медных клеток, ограничена CCR, когда кишечник неповрежден. Однако во время рассечения утечка, вызванная разрывом кишечника, может привес?...

В кишечнике насекомых медные клетки имеют клеточное и функциональное сходство с кислотообразующими желудочными париетальными клетками (также известными как оксинтические) желудка млекопитающих. Эта группа клеток высвобождает кислоту в просвет кишечника. Функция кислотной секреции и анатомии эволюционно сохраняется. Основными компонентами сбрасываемой кислоты являются соляная кислота и хлорид калия. Химический механизм кислотообразования в клетках зависит от карбоангидразы. Этот фермент генерирует бикарбонат-ион из CO2 и воды, который высвобождает гидроксильный ион, который затем выбрасывается в просвет через протонный насос в обмен на калий. Ионы хлорида и калия транспортируются в просвет по проводящим каналам, в результате чего образуются соляная кислота и хлорид калия, основной компонент желудочного сока1,2,3,4.
Хотя механизмы кислотообразования хорошо изучены, гораздо меньше известно о физиологических механизмах, регулирующих секрецию кислоты. Цель разработки этого метода состоит в том, чтобы помочь лучше очертить клеточные пути, которые координируют образование и секрецию кислоты и определить роль кислоты в опосредовании физиологии кишечника и гомеостаза. Обоснование разработки и использования этого метода заключается в обеспечении последовательного и надежного метода изучения процесса подкисления кишечника у дрозофил и немодельных организмов. Хотя стандартный протокол для определения подкисления средней кишки Drosophila в настоящее время существует 2,5,6, при использовании этого протокола для изучения функции медных клеток наблюдалась значительная вариабельность в степени подкисления у мух дикого типа (WT). Чтобы понять основу этой наблюдаемой изменчивости и получить последовательные результаты, несколько аспектов стандартного протокола были оптимизированы, как описано ниже.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bromophenol blue</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td>B0126</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cellSens software</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Image aqusition (https://www.olympus-lifescience.com/en/software/cellsens)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D. simulans</td>
			<td>Drosophila Species Stock Center at the University of California</td>
			<td></td>
			<td>Riverside California1 (https://www.drosophilaspecies.com/)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D. erecta</td>
			<td>Drosophila Species Stock Center at the University of California</td>
			<td></td>
			<td>Dere cy1(https://www.drosophilaspecies.com/)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D. pseudoobscura</td>
			<td>Drosophila Species Stock Center at the University of California</td>
			<td></td>
			<td>Eugene, Oregon(https://www.drosophilaspecies.com/)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D. mojavensis</td>
			<td>Drosophila Species Stock Center at the University of California</td>
			<td></td>
			<td>Chocolate Mountains, California (https://www.drosophilaspecies.com/)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Inox Biology</td>
			<td></td>
			<td>Catalog# 11252-20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fuji</td>
			<td>Fuji</td>
			<td></td>
			<td>Image processing (https://hpc.nih.gov/apps/Fiji.html)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass slide</td>
			<td>VWR</td>
			<td></td>
			<td>Catalog#16005-108</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kim wipes Tissue</td>
			<td>Kimtech</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope and camera</td>
			<td>Olympus SZ61 microscope equipped with an Olympus D-27 digital camera</td>
			<td></td>
			<td>Imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oregon R</td>
			<td>Bloomington Drosophila Stock</td>
			<td></td>
			<td>(https://bdsc.indiana.edu/ # 2376)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td>Catalog #FB0875713A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered Saline (PBS)</td>
			<td>HyClone</td>
			<td></td>
			<td>Catalog # SH30258.01</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Olympus SZ51</td>
			<td></td>
			<td>Visual magnification</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

monitoring gut acidification in the adult drosophila intestine

Плодовая мошка состоит из нескольких областей, каждая из которых состоит из клеток, выполняющих уникальные физиологические функции, необходимые для правильного функционирования кишечника. Одна из таких областей, область медных ячеек (CCR), локализована в средней средней кишке и состоит, частично, из группы клеток, известных как медные клетки. Медные клетки участвуют в секреции желудочного сока, эволюционно сохраненном процессе, точная роль которого плохо изучена. В этой статье описываются улучшения в текущем протоколе, используемом для анализа на подкисление кишечника взрослой Drosophila melanogaster , и демонстрируется, что его можно использовать на других видах мух. В частности, эта статья демонстрирует, что подкисление кишечника зависит от питательного статуса мухи и представляет протокол, основанный на этом новом открытии. В целом, этот протокол демонстрирует потенциальную полезность изучения медных клеток дрозофилы для выявления общих принципов, лежащих в основе механизмов подкисления кишечника.

Мы голодали самок орегонских R более 20 ч, а затем кормили их пищей, дополненной BPB (2%), в течение ~ 12 ч, как описано ранее7,8,9,10,11. Бромфенол синий (BPB) является pH-чувствительным красителем. Он изменяется от...

Watch this Scientific Journal Video about Monitoring Gut Acidification in the Adult Drosophila Intestine at JoVE.com

Monitoring Gut Acidification in the Adult Drosophila Intestine

Здесь мы представляем стандартизированный протокол мониторинга подкисления кишечника у Drosophila melanogaster с оптимальной производительностью. Сначала мы используем этот протокол для мониторинга подкисления кишечника у Drosophila melanogaster , а затем демонстрируем его использование у немодельных видов Drosophila .

Мониторинг подкисления кишечника в кишечнике дрозофилы у взрослых

The fruit fly midgut consists of multiple regions, each of which is composed of cells that carry out unique physiological functions required for the ...

Это самый быстрый и правильный протокол для мониторинга подкисления кишечника дрозофилы с надежными и достоверными результатами. Этот метод поможет определить роль подкисления кишечника у нескольких организмов. И это явление Заключается в том, что простота данной техники является главным преимуществом.Таким образом, он может быть использован для немодельных организмов. Этот метод может контролировать высвобождение кислоты для многих систем, включая клеточные линии и 3D на живых культурах. Эта техника проста с минимальными усилиями.Пища, содержащая бромфенол синий, должна быть приготовлена свежей. Кроме того, при рассечении кишечник не должен растягиваться. Начните организацию анализа подкисления кишечника с приготовления пищи мухи с рН-чувствительным бромфеноловым синим или BPB красителем.Для этого растопите корм мух в микроволновой печи и дайте ей остыть до теплого состояния. Добавьте один миллилитр 4% BPB к одному миллилитру теплой пищи с хорошим перемешиванием. Используя пипетку, добавьте пищу мухи, содержащую BPB, в одну точку примерно 200 микролитров в центре чашки Петри.Затем соберите от нуля до двух дней недевичьих самок Мух Drosophila melanogaster и позвольте мухам восстановиться на стандартной кукурузной муке. Перед экспериментом голодайте мух в течение 24 часов при комнатной температуре во флаконе, содержащем лабораторную салфетку, пропитанную примерно двумя миллилитрами деионизированной воды. Переложите голодных мух в чашку Петри, содержащую одиночные точки свежеприготовленной пищи для мух, дополненную 2% BPB, чтобы позволить мухам кормиться в течение четырех часов при комнатной температуре при воздействии света.Через четыре часа соберите мух, затем приступайте к хирургическому выделению кишок обезболенных мух в 1X PBS щипцами под стереомикроскопом. Подсчитайте количество мух, которые показывают прочный BPB, стоящий в кишках, и рассчитайте процент, используя уравнение. После вскрытия установите образцы в PBS на стеклянную горку и поместите подготовленный слайд под микроскоп.Затем отрегулируйте фокус с помощью IPS. После этого отключите IPS, чтобы открыть затвор для камеры. После рассечения кишечника было обнаружено, что некоторые самки мух Drosophila melanogaster производят кислоту, о чем свидетельствует желтый цвет в CCR кишечника.В то время как кишечник некоторых мух был синим, что свидетельствует о неспособности мух подкислять свои кишки. В течение 30 минут примерно 20% мух подкисили кишечник. Через час 40% кишечника показали подкисление, в то время как после двух-трех часов кормления процент подкисленных кишок увеличился до 60-70%.Не наблюдалось различий в подкислении кишечника для двух различных температурных условий. Эффективность протокола подкисления кишечника оценивалась у различных видов дрозофил. Все протестированные виды показали сильное подкисление кишечника, предполагая, что протокол может быть применен к другим организмам.Самое главное, что нужно помнить, это поместить звездную муху в пластину Петри с дрожжами и бромфенолом синего цвета на четыре часа. Этот метод поможет понять основную биологию и клеточный путь, участвующий в подкислении кишечника. Это также должно помочь определить мишень препарата для создания заболеваний, связанных с подкислением кишечника.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Cell Biology

Biology

Monitoring Gut Acidification in the Adult Drosophila Intestine

Unit 1

Membrane Transport and Active Transporters

SCIENTISTS IN ACTION

Extracting DNA from the Gut Microbes of the Termite (Zootermopsis Angusticollis) and Visualizing Gut Microbes

Extracting DNA from the Gut Microbes of the Termite Zootermopsis Angusticollis and Visualizing Gut Microbes

Извлечение ДНК из Gut микробы Термит (Zootermopsis Angusticollis) и Визуализация Gut Микробы

Termites are among the few animals known to have the capacity to subsist solely by consuming wood.  The termite gut tract contains a dense and ...

Whole Cell Recordings from Brain of Adult Drosophila

Всего записей сотовый от мозга взрослого дрозофилы

In this video, we demonstrate the procedure for isolating whole brains from adult Drosophila in preparation for recording from single neurons. We begin by ...

High-Resolution Video Tracking of Locomotion in Adult Drosophila Melanogaster

Видео высокого разрешения отслеживания передвижения у взрослых дрозофилы

Flies provide an important model for studying complex behavior due to the plethora of genetic tools available to researchers in this field.  Studying ...

Monitoring Heart Function in Larval Drosophila melanogaster for Physiological Studies

Monitoring Heart Function in Larval Drosophila melanogaster for Physiological Studies

Мониторинг функции сердца в личинок Дрозофилы Для физиологических исследований

We present various methods to record cardiac function in the larval Drosophila. The approaches allow heart rate to be measured in unrestrained  and  ...

Dissection of Oenocytes from Adult Drosophila melanogaster

Dissection of Oenocytes from Adult Drosophila melanogaster

Препарирование Oenocytes от взрослых Дрозофилы</em

In Drosophila melanogaster, as in other insects, a waxy layer on the outer surface of the cuticle, composed primarily of hydrocarbon compounds, provides ...

Insulin Injection and Hemolymph Extraction to Measure Insulin Sensitivity in Adult Drosophila melanogaster

Insulin Injection and Hemolymph Extraction to Measure Insulin Sensitivity in Adult Drosophila melanogaster

Инъекции инсулина и гемолимфы добычи для измерения чувствительности к инсулину у взрослых Дрозофилы</em

Conserved nutrient sensing mechanisms exist between mammal and fruit fly where peptides resembling mammalian insulin and glucagon, respectively function ...

Long-term Lethal Toxicity Test with the Crustacean Artemia franciscana

Long-term Lethal Toxicity Test with the Crustacean Artemia franciscana

Долгосрочные Смертельное испытания токсичности с ракообразных Артемия franciscana</em

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

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Живая съемка апоптоза клеток во время акции<em&gt; Drosophila</em&gt; Эмбриогенеза

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

The Tomato/GFP-FLP/FRT Method for Live Imaging of Mosaic Adult Drosophila Photoreceptor Cells

The Tomato/GFP-FLP/FRT Method for Live Imaging of Mosaic Adult Drosophila Photoreceptor Cells

Томатный / GFP-ФЛП / FRT Метод живых изображений мозаики взрослых<em&gt; Дрозофилы</em&gt; клетки фоторецепторов

The Drosophila eye is widely used as a model  for studies of development and neuronal degeneration. With the powerful mitotic  recombination technique, ...

Gavaging Adult Zebrafish

Gavaging взрослых данио рерио

The zebrafish has become an important in vivo model in biomedical research. Effective methods must be developed and utilized to deliver compounds or ...