Name: assessment of chemical toxicity in adult drosophila melanogaster
Uploaded: 2023-03-24T14:00:00
Duration: 7 min 2 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Chemical Toxicity in Adult Drosophila Melanogaster at JoVE.com

نشكر موظفينا على المساعدة في اختبار هذا البروتوكول وتحسينه: أميا بيلامكار ، مارلين كلارك ، ألكسندر فيت ، إيما روز جالانت ، إيثان جولديتش ، ماثيو لوي ، مورغان مارش ، كايل ماكلونج ، آندي بوجا ، دارسي روز ، كاميرون ستوكبريدج ، ونويل زولمان. كما نشكر زملائنا من مجموعة علم السموم الدقيق ، وخاصة نظرائنا في مجموعة التعرض ، للمساعدة في تحديد أهداف البروتوكول.
تلقى هذا المشروع تمويلا من برنامج البحث والابتكار Horizon 2020 التابع للاتحاد الأوروبي بموجب اتفاقية المنحة رقم 965406. تم تنفيذ العمل المقدم في هذا المنشور كجزء من مجموعة ASPIS. ولا يعكس هذا الناتج سوى آراء المؤلفين، ولا يمكن اعتبار الاتحاد الأوروبي مسؤولا عن أي استخدام للمعلومات الواردة فيه. أصبح هذا المنشور ممكنا أيضا بدعم من معهد إنديانا للعلوم السريرية والانتقالية ، والذي يتم تمويله جزئيا من خلال الجائزة رقم UL1TR002529 من المعاهد الوطنية للصحة ، والمركز الوطني لتطوير العلوم الانتقالية ، وجائزة العلوم السريرية والانتقالية. المحتوى هو مسؤولية المؤلفين وحدهم ولا يمثل بالضرورة الآراء الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة. تم دعم أجزاء من هذا المشروع بأموال من جامعة إنديانا منحت ل JRS واتحاد PhyloTox. تم دعم JMH و EMP من قبل P40OD018537 جائزة المعاهد الوطنية للصحة لمركز بلومنجتون ذبابة الفاكهة.

<ol>
	<li>United States Occupational Safety and Health Administration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+industry:+OSHA+safety+and+health+standards+(29+CFR+1926/1910).">Construction industry: OSHA safety and health standards (29 CFR 1926/1910).</a> United States Occupational Safety and Health Administration. , (2022).</li><li>Chemical, Metals, Natural Toxins &amp; Pesticides Guidance Documents &amp; Regulations. United States Food &amp; Drug Administration Available from: <a target="_blank" href="https://www.fda.gov/food/guidance-documents-regulatory-information-topic-food-and-dietary-supplements/chemical-metals-natural-toxins-pesticides-guidance-documents-regulations">https://www.fda.gov/food/guidance-documents-regulatory-information-topic-food-and-dietary-supplements/chemical-metals-natural-toxins-pesticides-guidance-documents-regulations</a> (2022)</li><li>Drinking Water Contaminant Candidate List (CCL) and Regulatory Determination. United States Food &amp; Drug Administration Available from: <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/cci">https://www.epa.gov/cci</a> (2022)</li><li>Administration Bottled Water/Carbonated Soft Drinks Guidance Documents &amp; Regulatory Information. United States Food &amp; Drug Administration Available from: <a target="_blank" href="https://www.fda.gov/food/guidance-documents-regulatory-information-topic-food-and-dietary-supplements/bottled-watercarbonated-soft-drinks-guidance-documents-regulatory-information">https://www.fda.gov/food/guidance-documents-regulatory-information-topic-food-and-dietary-supplements/bottled-watercarbonated-soft-drinks-guidance-documents-regulatory-information</a> (2022)</li><li>United States Congress. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Federal+Food,+Drug,+and+Cosmetic+Act.">Federal Food, Drug, and Cosmetic Act.</a> United States Congress. 21, 301-392 (1934).</li><li>Determining if a Cleaning Product is a Pesticide Under FIFRA. Environmental Protection Agency Available from: <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/pesticide-registration/determining-if-cleaning-produt-pesticide-under-fifra">https://www.epa.gov/pesticide-registration/determining-if-cleaning-produt-pesticide-under-fifra</a> (2022)</li><li>United States Congress. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxic+Substances+Control+Act+of+1976.+H.R.+12440.">Toxic Substances Control Act of 1976. H.R. 12440.</a> Library of Congress, United States. , 1640-1707 (1976).</li><li>Wang, Z., Walker, G. W., Muir, D. C. G., Nagatani-Yoshida, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+a+global+understanding+of+chemical+pollution:+a+first+comprehensive+analysis+of+national+and+regional+chemical+inventories.">Toward a global understanding of chemical pollution: a first comprehensive analysis of national and regional chemical inventories.</a> Environmental Science Technology. 54 (5), 2575-2584 (2020).</li><li>Pandey, U. B., Nichols, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+disease+models+in+Drosophila+melanogaster+and+the+role+of+the+fly+in+therapeutic+drug+discovery.">Human disease models in Drosophila melanogaster and the role of the fly in therapeutic drug discovery.</a> Pharmacological Reviews. 63 (2), 411-436 (2011).</li><li>New Approach Methods Work Plan. United States Environmental Protection Agency Available from: <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/system/files/documents/2021-11/nams-work-plan_11_15_21_508-tagged.pdf">https://www.epa.gov/system/files/documents/2021-11/nams-work-plan_11_15_21_508-tagged.pdf</a> (2021)</li><li>Hartung, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+alternative+methods+to+a+new+toxicology.">From alternative methods to a new toxicology.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 77 (3), 338-349 (2011).</li><li>Mahony, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+confidence+in+non-animal+methods:+Practical+examples+of+collaboration+between+regulators,+researchers+and+industry.">Building confidence in non-animal methods: Practical examples of collaboration between regulators, researchers and industry.</a> Computational Toxicology. 10, 78-80 (2019).</li><li>Kavlock, R. 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=Accelerating+the+pace+of+chemical+risk+assessment.">Accelerating the pace of chemical risk assessment.</a> Chemical Research in Toxicology. 31 (5), 287-290 (2018).</li><li>European Chemicals Agency. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Approach+Methodologies+in+Regulatory+Science,+Proceedings+of+the+Scientific+Workshop.">New Approach Methodologies in Regulatory Science, Proceedings of the Scientific Workshop.</a> European Chemicals Agency. , (2016).</li><li>Wambaugh, J. 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=New+approach+methodologies+for+exposure+science.">New approach methodologies for exposure science.</a> Current Opinion in Toxicology. 15, 76-92 (2019).</li><li>Rand, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophotoxicology:+The+growing+potential+for+Drosophila+in+neurotoxicology.">Drosophotoxicology: The growing potential for Drosophila in neurotoxicology.</a> Neurotoxicology and Teratology. 32 (1), 74-83 (2010).</li><li>Ong, C., Yung, L. Y. L., Cai, Y., Bay, B. H., Baeg, G. H. <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+organism+to+study+nanotoxicity.">Drosophila melanogaster as a model organism to study nanotoxicity.</a> Nanotoxicology. 9 (3), 396-403 (2015).</li><li>Peterson, E. K., Long, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+protocol+for+using+Drosophila+as+an+invertebrate+model+system+for+toxicity+testing+in+the+laboratory.">Experimental protocol for using Drosophila as an invertebrate model system for toxicity testing in the laboratory.</a> Journal of Visualized Experiments. (137), e57450 (2018).</li><li>Rand, M. D., Montgomery, S. L., Prince, L., Vorojeikina, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+toxicity+assays+using+the+Drosophila+model.">Developmental toxicity assays using the Drosophila model.</a> Current Protocols in Toxicology. 59, 11-20 (2014).</li><li>Misra, J. R., Horner, M. A., Lam, G., Thummel, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptional+regulation+of+xenobiotic+detoxification+in+Drosophila.">Transcriptional regulation of xenobiotic detoxification in Drosophila.</a> Genes &amp; Development. 25 (17), 1796-1806 (2011).</li><li>Rocha, J. B. T. <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+promising+model+organism+in+toxicological+studies.">Drosophila melanogaster as a promising model organism in toxicological studies.</a> Archives of Basic and Applied Medicine. 1 (1), 33-38 (2013).</li><li>Affleck, J. G., Walker, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+as+a+model+for+developmental+toxicology:+using+and+extending+the+drosophotoxicology+model.">Drosophila as a model for developmental toxicology: using and extending the drosophotoxicology model.</a> Methods in Molecular Biology. 1965, 139-153 (2019).</li><li>Ugur, B., Chen, K., Bellen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+tools+and+assays+for+the+study+of+human+diseases.">Drosophila tools and assays for the study of human diseases.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 9 (3), 235-244 (2016).</li><li>Chien, S., Reiter, L. T., Bier, E., Gribskov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homophila:+human+disease+gene+cognates+in+Drosophila.">Homophila: human disease gene cognates in Drosophila.</a> Nucleic Acids Research. 30 (1), 149-151 (2002).</li><li>Wangler, M. 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=Model+organisms+facilitate+rare+disease+diagnosis+and+therapeutic+research.">Model organisms facilitate rare disease diagnosis and therapeutic research.</a> Genetics. 207 (1), 9-27 (2017).</li><li>Colbourne, J. K., 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=Toxicity+by+descent:+A+comparative+approach+for+chemical+hazard+assessment.">Toxicity by descent: A comparative approach for chemical hazard assessment.</a> Environmental Advances. 9, 100287 (2022).</li><li>Hales, K. G., Korey, C. A., Larracuente, A. M., Roberts, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+on+the+fly:+a+primer+on+the+Drosophila+model+system.">Genetics on the fly: a primer on the Drosophila model system.</a> Genetics. 201 (3), 815-842 (2015).</li><li>Vang, L. L., Medvedev, A. V., Adler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+ways+to+measure+behavioral+responses+of+Drosophila+to+stimuli+and+use+of+these+methods+to+characterize+a+novel+mutant.">Simple ways to measure behavioral responses of Drosophila to stimuli and use of these methods to characterize a novel mutant.</a> PLoS One. 7 (5), 37495 (2012).</li><li>Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B., Byfield, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+to+assay+Drosophila+behavior.">Methods to assay Drosophila behavior.</a> Journal of Visualized Experiments. (61), e3795 (2012).</li><li>Bloomington Drosophilia Stock Center. BDSC Cornmeal Food Available from: <a target="_blank" href="https://bdsc.indiana.edu/information/recipes/bloomfood.html">https://bdsc.indiana.edu/information/recipes/bloomfood.html</a> (2022)</li><li>Martins, R. R., McCracken, A. W., Simons, M. J. P., Henriques, C. M., Rera, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+catch+a+Smurf?+-+ageing+and+beyond&#8230;+in+vivo+assessment+of+intestinal+permeability+in+multiple+model+organisms.">How to catch a Smurf? - ageing and beyond&#8230; in vivo assessment of intestinal permeability in multiple model organisms.</a> Bio-Protocol. 8 (3), 2722 (2018).</li><li>Rera, 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=Modulation+of+longevity+and+tissue+homeostasis+by+the+Drosophila+PGC-1+homolog.">Modulation of longevity and tissue homeostasis by the Drosophila PGC-1 homolog.</a> Cell Metabolism. 14 (5), 623-634 (2011).</li><li>Benchmark Dose Software (BMDS) (Build 3.3; Model Library Version 2022.10) [Computer Software]. United States Environmental Protection Agency Available from: <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/bmds/download-bmds">https://www.epa.gov/bmds/download-bmds</a> (2022)</li><li>Ortiz, J. G., Opoka, R., Kane, D., Cartwright, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+arsenic+susceptibility+from+a+genetic+perspective+in+Drosophila+reveals+a+key+role+for+glutathione+synthetase.">Investigating arsenic susceptibility from a genetic perspective in Drosophila reveals a key role for glutathione synthetase.</a> Toxicological Sciences. 107 (2), 416-426 (2009).</li><li>Pickett, A. D., Patterson, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arsenates:+effect+on+fecundity+in+some+Diptera.">Arsenates: effect on fecundity in some Diptera.</a> Science. 140 (3566), 493-494 (1963).</li><li>Goldstein, S. H., Babich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+arsenite+and+arsenate+to+Drosophila+melanogaster+in+a+combined+adult/developmental+toxicity+assay.">Differential effects of arsenite and arsenate to Drosophila melanogaster in a combined adult/developmental toxicity assay.</a> Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 42 (2), 276-282 (1989).</li><li>Polak, M., Opoka, R., Cartwright, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+of+fluctuating+asymmetry+to+arsenic+toxicity:+support+for+the+developmental+selection+hypothesis.">Response of fluctuating asymmetry to arsenic toxicity: support for the developmental selection hypothesis.</a> Environmental Pollution. 118 (1), 1928 (1928).</li><li>Zhou, 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=A+Drosophila+model+for+toxicogenomics:+Genetic+variation+in+susceptibility+to+heavy+metal+exposure.">A Drosophila model for toxicogenomics: Genetic variation in susceptibility to heavy metal exposure.</a> PLoS Genetics. 13 (7), 1006907 (2017).</li><li>Anholt, R. R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemosensation+and+evolution+of+Drosophila+host+plant+selection.">Chemosensation and evolution of Drosophila host plant selection.</a> iScience. 23 (1), 100799 (2020).</li><li>Depetris-Chauvin, A., Galagovsky, D., Grosjean, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemicals+and+chemoreceptors:+ecologically+relevant+signals+driving+behavior+in+Drosophila.">Chemicals and chemoreceptors: ecologically relevant signals driving behavior in Drosophila.</a> Frontiers in Ecology and Evolution. 3, 41 (2015).</li><li>Aryal, B., 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=Protocol+for+binary+food+choice+assays+using+Drosophila+melanogaster.">Protocol for binary food choice assays using Drosophila melanogaster.</a> STAR Protocols. 3 (2), 101410 (2022).</li><li>Shimada, I., Nakao, M., Kawazoe, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+differential+sensitivity+and+role+of+the+central+nervous+system+in+the+feeding+behavior+of+Drosophila+melanogaster.">Acute differential sensitivity and role of the central nervous system in the feeding behavior of Drosophila melanogaster.</a> Chemical Senses. 12 (3), 481-490 (1987).</li><li>Tanimura, T., Isono, K., Takamura, T., Shimada, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dimorphism+in+the+taste+sensitivity+to+trehalose+in+Drosophila+melanogaster.">Genetic dimorphism in the taste sensitivity to trehalose in Drosophila melanogaster.</a> Journal of Comparative Physiology. 147 (4), 433-437 (1982).</li><li>Ro, J., Harvanek, Z. M., Pletcher, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FLIC:+high-throughput,+continuous+analysis+of+feeding+behaviors+in+Drosophila.">FLIC: high-throughput, continuous analysis of feeding behaviors in Drosophila.</a> PLoS One. 9 (6), 101107 (2014).</li><li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+Precision+Medicine:+Building+a+Knowledge+Network+for+Biomedical+Research+and+a+New+Taxonomy+of+Disease.">Toward Precision Medicine: Building a Knowledge Network for Biomedical Research and a New Taxonomy of Disease.</a> National Academy of Sciences. , (2011).</li><li>Li, H., Tennessen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+Drosophila+larval+samples+for+gas+chromatography-mass+spectrometry+(GC-MS)-based+metabolomics.">Preparation of Drosophila larval samples for gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)-based metabolomics.</a> Journal of Visualized Experiments. (136), e57847 (2018).</li></ol>

لا يوجد تضارب في المصالح للإفصاح.

تظهر ذبابة الفاكهة Drosophila melanogaster كنظام قوي ل NAMs16،18،19،21. من خلال الاستفادة من الموارد الجينية التي لا مثيل لها المتاحة لمجتمع الذباب، جنبا إلى جنب مع التطورات الحديثة في علم الجينوم والأيض، فإن دراسات السلامة الكيميائية باستخدام ذبابة الفاكهة قادرة على تحديد الآليات الجزيئية التي تتداخل من خلالها المركبات الفردية مع التمثيل الغذائي وعلم وظائف الأعضاء وإشارات الخلية بسرعة (على سبيل المثال، انظر39). تم تصميم هذا البروتوكول غير المكلف لتحديد منحنيات الاستجابة للجرعة بسرعة وبالتالي توليد عينات لتحليل RNA-seq والأيض. علاوة على ذلك ، يمكن تكييف هذا البروتوكول المرن للاستخدام مع أي نمط وراثي ويمكن أن يستوعب العديد من فئات المواد الكيميائية.
أحد الجوانب البارزة لهذا البروتوكول هو اختيار الطعام السائل المستخدم في التعرض الكيميائي ، والذي يعتمد على دراسة سابقة ، ولكنه يختلف عن الوسائط الصلبة المستخدمة في معظم الدراسات السمية لذبابة الفاكهة18،22. تم اختيار هذه الوسائط السائلة المحددة لتعكس المحتوى الغذائي لوسائط BDSC القياسية الصلبة التي يتم تغذية الذباب أيضا في هذا البروتوكول ، لضمان حصول الذباب على تغذية متسقة. تتميز بساطة وسائط التغذية السائلة بالعديد من المزايا. الوسائط السائلة أسهل في التعامل معها من الطعام الصلب ، الذي يحتاج إما إلى صهره وإعادة ترسيخه أو إعادة تشكيله من مسحوق. تزيد الوسائط السائلة أيضا من إنتاجية النظام ، وتضمن التوزيع الكيميائي المتساوي في جميع أنحاء وسائط التغذية ، وتقلل من الوقت المستغرق في العمل مع المركبات الخطرة. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتطلب الوسائط تسخين المحاليل ، مما يسهل اختبار مركبات الاختبار المتطايرة. أخيرا ، بسبب المكونات القليلة نسبيا المدرجة في محلول الطعام ، يتم تقليل التفاعلات الجانبية غير المرغوب فيها بين مادة الاختبار الكيميائية والمكونات الغذائية الأخرى. الخميرة المستخدمة في الطعام غير نشطة أيضا ، مما يحد من تفاعل وسط التغذية. ومع ذلك ، يرجى ملاحظة أن الطريقة غير مناسبة لاختبار سمية النمو أو اليرقات.
يمكن استبدال بعض المواد المستخدمة في البروتوكول ، مثل استخدام قوارير الذباب الزجاجية بدلا من البولي بروبلين. ومع ذلك ، تم اختيار المواد المستخدمة لتكون خاملة ويمكن التخلص منها لتجنب التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها بين الكواشف والتعرض الكيميائي الذي قد ينتج عن تنظيف الأواني الزجاجية.
يتطلب استخدام الطعام السائل وسيلة لتوصيل الطعام. تم اختيار ورق ترشيح خلات السليلوز لهذا الغرض بسبب مرونته وطبيعته الخاملة28. استخدم باحثون آخرون بروتوكولات مماثلة ولكن مع مركبات أخرى ، مثل مناديل المهام الدقيقة أو مرشح الألياف الزجاجية29,30. يناسب ورق ترشيح أسيتات السليلوز هذه الاحتياجات لأنه مركبة خاملة يمكن قطعها إلى الشكل المثالي لتناسبها في الجزء السفلي من قوارير الذباب دون وجود فجوات كبيرة بين الورق وجدار القارورة ، مما يمنع الموت بسبب تعلق الذباب في الوسائط أو السيارة نفسها.
أحد القيود المهمة لهذا النظام هو أن الحد الأقصى للتركيز القابل للاختبار للمادة الكيميائية مرتبط بقابلية ذوبان المادة الكيميائية. تتطلب المركبات غير القابلة للذوبان في الماء مذيب إضافي ، مما قد يؤدي إلى تأثيرات إضافية أو تآزرية مع المادة الكيميائية ذات الأهمية. يمكن أن يؤدي ذلك أيضا إلى حدوث مواقف لا يمكن فيها إعداد حلول مخزون مركزة بدرجة كافية لتحقيق نقطة النهاية المرغوبة في جميع الكائنات الحية ، وبالتالي الحد من تحليل البيانات الناتجة31. لمعالجة هذا ، يمكن اختبار المواد الكيميائية ذات القابلية المنخفضة للذوبان في الماء عن طريق إضافة ما يصل إلى 0.5٪ ثنائي ميثيل سلفوكسيد إلى محلول الطعام. يمكن استخدام مذيبات أخرى أيضا ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لكل مذيب مهم لتحديد أقصى تركيز مقبول للمذيب داخل المحلول لزيادة الذوبانية إلى أقصى حد مع تقليل تأثيرات المذيب على الكائن الحي.
وصف التوصيف المكثف للاستجابة الشمية في ذبابة الفاكهة كيف يتجنب الذباب استهلاك المركبات السامة40,41 ، مما يؤدي إلى انخفاض التغذية على الوسائط المعالجة. يعالج اختبار الصبغة الزرقاء هذه الظاهرة من خلال السماح للباحثين بفحص سلوكيات التغذية للذباب الذي يتغذى على كل تركيز من المواد الكيميائية التجريبية42،43،44 بكفاءة. يشير وجود أو عدم وجود اللون الأزرق في الجهاز الهضمي للذبابة إلى ما إذا كانت الذبابة تأكل الوسط المحتوي على المواد السامة. على الرغم من وجود طرق أكثر تطورا لتقييم سلوكيات تغذية الذباب ، مثل عداد تفاعل الطعام السائلالمتطاير 45 ، فإن هذه الطريقة النوعية مناسبة بشكل أفضل للفحص عالي الإنتاجية.
أحد الجوانب البارزة لهذا البروتوكول هو أنه تم تحسينه لفترة تعرض مدتها 48 ساعة دون الحاجة إلى نقل الذباب أو إضافة سائل إضافي إلى قارورة التعرض. أدى استخدام غرفة الرطوبة ووضع الغرف في حاضنة محفوظة في رطوبة عالية إلى منع ورق الترشيح الذي يحتوي على وسائط التغذية من الجفاف خلال هذا الإطار الزمني. يمكن تكييف البروتوكول لفترات تعرض أطول ، ولكن يجب تعديل الطريقة لضمان عدم جفاف ورق الترشيح والتسبب في تغييرات كبيرة في تركيز المحلول أو الفتك بسبب الجفاف.
أخيرا ، من الخصائص المهمة لهذا البروتوكول أنه يمكن أن يستوعب المتغيرات الجينية بسهولة ، مما يسمح للباحثين باستخدام مجموعة واسعة من الأدوات الجينية لذبابة الفاكهة لتوسيع هذه الدراسات الأولية على الكائنات الحية البرية لفهم آليات العمل الكيميائي في الجسم الحي بشكل أفضل. في هذا الصدد ، يمكن تعديل البروتوكول الموضح أعلاه بسهولة لاستكمال بروتوكول JoVE الموصوف سابقا من قبل Peterson and Long والذي يسمح بالتحليل السمي للذباب الذي يتم صيده في البرية18.
بسبب التنوع الكبير في الدراسات السابقة حول سمية زرنيخيت الصوديوم في ذبابة الفاكهة32،33،34،35،36 ، تمت معالجة ذباب Oregon-R بهذا المركب لإثبات فعالية نظامنا. أظهر ذكور الذباب LD 50 من 0.65 mM ، وأظهرت الإناثLD 50 من0.90 mM. وهذا يتماشى مع الدراسات السابقة لذبابة الفاكهة البالغة المعالجة بزرنيخيت الصوديوم. على سبيل المثال ، وجد Goldstein و Babich37 أن 50٪ من الذباب (الجنسين المختلطين) ماتوا بعد 7 أيام من التعرض ل 0.5 mM NaAsO2. على الرغم من أن هذه جرعة أقل قليلا مما لوحظ حاليا ، إلا أن الاختلافات بين أساليبهم وهذه الطريقة (بما في ذلك استخدام وسائط التعرض الصلبة ، ومقياس زمني أطول ، والجنسين المختلطين) من المحتمل أن تفسر هذا الاختلاف. الأهم من ذلك ، أدت كلتا الطريقتين إلى قيم LD50 متشابهة بشكل عام.
يمكن استخدام الملاحظات من التجارب باستخدام هذا البروتوكول للعثور على أهداف وراثية وجزيئية للدراسات السلوكية أو الميكانيكية اللاحقة. يمكن أيضا استخدام طريقة التعرض لعلاج ذبابة الفاكهة لأخذ عينات من الأيض والبروتينات ، مما يجعل هذا البروتوكول مناسبا تماما للمجال المتنامي لعلم السموم الدقيق (على غرار مجال الطب الدقيق46). في هذا الصدد ، يمكن جمع الذباب المكشوف بعد الخطوة 8 للتحليل الجينومي والأيضي اللاحق. يمكن بعد ذلك معالجة العينات التي تم جمعها في الخطوة 8 ، كما هو موضح بواسطة Li و Tennessen47 ، بدءا من الخطوة 3.
في نهاية المطاف ، فإن البيانات التي تم الحصول عليها من التجارب الموصوفة أعلاه ، بالإضافة إلى أي بيانات لاحقة عن الأيض والبروتينات ، ستستخدم بشكل مثالي في المقارنات بين الأنواع. كما لوحظ سابقا26 ، فإن مثل هذه الدراسات عبر الأنواع قوية وقادرة على تحديد كيفية تداخل المواد الكيميائية الفردية مع المسارات البيولوجية المحفوظة. وبالتالي ، يمكن استخدام البروتوكول الموصوف أعلاه للعثور على القواسم المشتركة التطورية استجابة للمواد السامة الفردية عبر الشعب والمساعدة في إبلاغ تنظيم السلامة الكيميائية.

يتعرض البشر باستمرار للمواد الكيميائية من مجموعة متنوعة من المصادر ، بما في ذلك الهواء1 ، والغذاء2 ، والماء 3,4 ، والأدوية5 ، ومواد التنظيف6 ، ومنتجات العناية الشخصية 7 ، والمواد الكيميائية الصناعية 7 ، ومواد البناء 7. علاوة على ذلك ، يتم إدخال الآلاف من المواد الكيميائية الجديدة كلعام 8 ، وكثير منها لا يتم فحصه بشكل صحيح من أجل الصحة والسلامة البيئية. ينبع هذا النقص في اختبارات السلامة الكيميائية الكافية جزئيا من الاعتماد المفرط على نماذج الثدييات ، مثل الفئران والجرذان. في حين أن نماذج القوارض هذه غنية بالمعلومات ، فإن اختبار السلامة الكيميائية في هذه الأنظمة مكلف ويستغرق وقتا طويلا وغالبا ما يسبب مستويات غير مقبولة من المعاناة لحيوان الاختبار9.
تعد الأعباء المالية والأخلاقية المرتبطة باختبار السلامة الكيميائية للثدييات ، فضلا عن الطبيعة المستهلكة للوقت لدراسات الثدييات ، من العوامل الرئيسية المساهمة في ندرة البيانات المحيطة بالمواد الكيميائية الجديدة. لمعالجة هذه المشكلة ، تقوم وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) ، والوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية (ECHA) ، ووزارة الصحة الكندية ، ووكالات أخرى بتنفيذ تدابير تدمج منهجيات النهج الجديدة (NAMs) في الأطر التنظيمية10 ، وبالتالي وضع سياسة أمريكا الشمالية وأوروبا بما يتماشى مع الأهداف الدولية لاستبدال وتقليل وتحسين استخدام الحيوانات (3Rs principal)11 ، 12,13,14. وتشمل هذه الآليات مجموعة متنوعة من المقايسات التي تستند أساسا إلى النماذج المختبرية ونماذج السيليكو التي توفر فهما آليا للسمية الكيميائية بدلا من مراقبة الشدائد التي تلحق بأنواع اختبار الثدييات، مما يزيد من معدل توليد البيانات لتقييم المخاطر الكيميائية مع الاستمرار في إنتاج نواتج عالية الدقة15. ومع ذلك ، لم يثبت بعد أن هذه الطرق تحمي من السمية الجهازية ، بما في ذلك تعطيل العمليات البيولوجية الحيوية التي تنطوي على التواصل بين الأعضاء وإشارات الغدد الصماء. علاوة على ذلك ، لا يمكنهم تفسير التراكم البيولوجي للمواد الكيميائية داخل أنسجة معينة ، وقدرة المركبات الفردية على الامتصاص والإفراز ، والتفاعل بين السلوك والتعرض للمواد الكيميائية.
ونظرا للقيود المفروضة على النماذج المختبرية والحاسوبية، فإن الاستخدام الناجح لنماذج NAMs لتقليل أو استبدال نماذج الثدييات ينبغي أن يشمل أيضا نماذج اللافقاريات في الجسم الحي، مثل ذبابة الفاكهة، ذبابة الفاكهة الميلانوجاستر. أظهرت الدراسات السابقة التي أجريت على الذبابة أن هذا الكائن مناسب تماما لدراسة المسارات الجينية المحفوظة التي تحمي الخلايا الحيوانية من الجزيئات السامة16،17،18،19،20،21،22. علاوة على ذلك ، تظهر الذبابة تشابها وراثيا ملحوظا مع البشر ، بما في ذلك المتجانسات الوظيفية لأكثر من 65٪ من الأمراض البشرية 23،24،25 والحفاظ بشكل أكبر على المسارات الوظيفية المهمة 26. هذه الميزات ، جنبا إلى جنب مع دورة حياتها القصيرة نسبيا ، وتكلفة الصيانة المنخفضة ، والاستجابات السلوكية التي يمكن ملاحظتها بسهولة ، تجعل ذبابة الفاكهة مناسبة تماما للاستخدام كنموذج سمي27،28،29،30. علاوة على ذلك ، يتمتع الذباب بإنتاجية أعلى بكثير من نماذج القوارض ويلتقط التأثيرات على التمثيل الغذائي وعلم وظائف الأعضاء والإشارات الهرمونية التي لا يمكن اكتشافها بسهولة بواسطة NAMs غير العضوية الأخرى9.
يمثل البروتوكول الموصوف هنا إطارا لاختبار آثار التعرض للمواد الكيميائية على ذبابة الفاكهة لدى البالغين. تم تصميم الطريقة لتكون فعالة وغير مكلفة وقابلة للتكرار ، مع تقليل الوقت الذي يجب أن يكون فيه الباحثون على اتصال بمادة الاختبار الكيميائية واستيعاب جمع العينات لعلم الأيض ونهج omics الأخرى. تم تحسين البروتوكول لاختبار مادة كيميائية واحدة لكل تجربة ، ولكن يمكنه بسهولة استيعاب المعلمات التجريبية الأخرى ، مثل المذيبات المتنوعة أو مجموعات من المواد الكيميائية.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5 inch flower lever action craft punch</td>
			<td>Bira Craft</td>
			<td>HCP-115-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL Centrifuge Tubes&#160;</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89039-666</td>
			<td>High-Performance Centrifuge Tubes with Flat or Plug Caps, Polypropylene, 15 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 ml Tubes&#160;</td>
			<td>VWR</td>
			<td>16466-044</td>
			<td>Micro Centrifuge Tube with Flat Screw-Cap, conical bottom</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml Tubes&#160;</td>
			<td>VWR&#160;</td>
			<td>60818-576</td>
			<td>Culture Tubes, Plastic, with Dual-Position Caps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL Centrifuge Tubes&#160;</td>
			<td>Corning&#160;</td>
			<td>430290</td>
			<td>50 mL polypropylene centrifuge tubes, conical bottom with plug seal cap</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benchmark Dose Software version 3.2</td>
			<td>U.S. Environmental Protection Agency</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cardboard trays</td>
			<td>Genesee Scientific flystuff</td>
			<td>32-122</td>
			<td>trays and dividers for narrow vials&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 gas pads</td>
			<td>Genesee Scientific flystuff</td>
			<td>59-114</td>
			<td>FlyStuff flypad, CO2 anesthetizing apparatus&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Combitips advanced, 50 mL</td>
			<td>Eppendorf&#160;</td>
			<td>0030089693</td>
			<td>Combitips&#160;advanced, Biopur, 50&#160;mL, light gray, colorless tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton balls</td>
			<td>Genesee Scientific flystuff</td>
			<td>51-101</td>
			<td>Cotton balls, large, fits narrow vials&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delicate task wipes</td>
			<td>Kimtech</td>
			<td>34155</td>
			<td>Kimtech Science Kimwipes Delicate Task Wipes, 1 Ply / 8.2&#34; x 4.39&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drosophila Vial Plugs, Cellulose Acetate (aka, Flugs)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89168-888</td>
			<td>Wide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FD&#38;C Blue No. 1</td>
			<td>Spectrum Chemical</td>
			<td>FD110</td>
			<td>CAS number 3844-45-9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flies&#160;</td>
			<td>BDSC</td>
			<td>Stock #2057&#160;</td>
			<td>OregonR wildtype&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves (nitrile)</td>
			<td>Kimtech</td>
			<td>55082/55081/55083</td>
			<td>Kimtech purple nitrile exam gloves, 5.9 mil, ambidextrous 9.5&#34;&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grade 1 CHR cellulose chromatography paper</td>
			<td>Cytvia</td>
			<td>3001-917</td>
			<td>Sheet, 46 x 57 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh for humidity chamber</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multipette / Repeater (X) stream&#160;</td>
			<td>Eppendorf&#160;</td>
			<td>022460811</td>
			<td>Repeater Xstream&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic grate</td>
			<td>Plaskolite</td>
			<td>18469 (from lowes)</td>
			<td>Plaskolite 24 in x 48 in 7.85 sq ft louvered ceiling light panels, cut down to fit in rubbermaid tubs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic trays for glass vials</td>
			<td>Genesee Scientific flystuff</td>
			<td>59-207</td>
			<td>Narrow fly vial reload tray&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene Drosophila Vial</td>
			<td>VWR</td>
			<td>75813-156</td>
			<td>Wide (28.5 mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubbermaid tubs</td>
			<td>Rubbermaid</td>
			<td>3769017 (from Lowes)</td>
			<td>Rubbermaid Roughneck Tote 10 gallon 18&#34; L x 12&#34; W x 8 1/2&#34; H</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose ultra pure</td>
			<td>MP Biomedicals, Inc.</td>
			<td>821721</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube racks for wide-mouthed tubes</td>
			<td>Thermo scientific&#160;</td>
			<td>5970-0230</td>
			<td>Nalgene Unwire Test tube racks, for 30 mm tubes&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Purification System</td>
			<td>Millipore Milli-Q</td>
			<td>ZMQ560F01</td>
			<td>Millipore Milli-Q Biocel Water Purifier&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast extract</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>451120050</td>
			<td>CAS number 84604-16-0</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of chemical toxicity in adult drosophila melanogaster

تولد الصناعات البشرية مئات الآلاف من المواد الكيميائية ، وكثير منها لم يدرس بشكل كاف من أجل السلامة البيئية أو التأثيرات على صحة الإنسان. يتفاقم هذا النقص في معلومات السلامة الكيميائية بسبب طرق الاختبار الحالية في الثدييات باهظة الثمن وكثيفة العمالة وتستغرق وقتا طويلا. في الآونة الأخيرة ، يعمل العلماء والمنظمون على تطوير منهجيات نهج جديدة (NAMs) لاختبار السلامة الكيميائية تكون أرخص وأكثر سرعة وتقلل من معاناة الحيوانات. ومن أهم هذه الآليات التي ظهرت استخدام الكائنات اللافقارية كبدائل لنماذج الثدييات لتوضيح أنماط العمل الكيميائية المحفوظة عبر الأنواع ذات الصلة البعيدة، بما في ذلك البشر. لتعزيز هذه الجهود ، هنا ، نصف طريقة تستخدم ذبابة الفاكهة ، ذبابة الفاكهة ، لتقييم السلامة الكيميائية. يصف البروتوكول إجراء بسيطا وسريعا وغير مكلف لقياس صلاحية وسلوك تغذية الذباب البالغ المكشوف. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تكييف البروتوكول بسهولة لتوليد عينات للنهج الجينومية والأيضية. بشكل عام ، يمثل البروتوكول خطوة مهمة إلى الأمام في إنشاء ذبابة الفاكهة كنموذج قياسي للاستخدام في علم السموم الدقيق.

لطالما عملت الذبابة كنموذج في الدراسات لتحديد سمية زرنيخيت الصوديوم (NaAsO2)35،36،37،38. ولإثبات فعالية البروتوكول، تعرض ذكور وإناث الذباب ل NaAsO2، بهدف مقارنة هذه النتائج بالدراسات السابقة. باستخدام المنهجية الموضحة أعلاه، تعرض الذكور والإناث البالغين في ولاية أوريغون-آر (مخزون BDSC #2057) لمجموعة من تركيزات NaAsO 2 (0 و0.01 و0.02 و0.1 و0.2 و1 و2 مللي مول) وسجلوا مدى الفتك بعد 48 ساعة من بدء التعرض (الشكل 1A، B).
كان الغرض من هذا التحليل الأولي هو تحديد النطاق التقريبي للتركيزات التي من شأنها أن تسمح بتوصيف أكثر دقة لسمية NaAsO2. في التجارب اللاحقة، تم اختيار التركيزات (0 و0.2 و0.5 و1 و1.5 و2 و2.5 و3 و3.5 و5 مللي مول) التي حددت بدقة أكبر منحنى استجابة الجرعة NaAsO2 (الشكل 1C، D). لاحظ أن التحليل الناتج فحص العديد من التركيزات التي تسببت في الفتك بنسبة 100٪. تم تحليل البيانات باستخدام برنامج الجرعة المعيارية المتاح للجمهور التابع لوكالة حماية البيئة الإصدار 3.2.0.125. تم تصميم البيانات على أنها "ثنائية التفرع" وتم استخدام نموذج Dichotomous Hill للتحليلات اللاحقة. بناء على هذا النموذج ، كانت LD10 وLD 25 و LD 50 النهائية من ذكور الذباب التي تم تغذيتها NaAsO2 0.30 mM و0.50 mM و 0.65 mM على التوالي. بالنسبة لإناث الذباب ، كانت هذه القيم أعلى قليلا ، مع LD10 من 0.30 mM ، و LD25 من 0.65 mM ، وLD 50 من 0.90 mM. بشكل عام ، فإن القيم التي تم الحصول عليها باستخدام هذه الطريقة مماثلة لتلك التي تم الإبلاغ عنها سابقا لسمية الزرنيخ في ذبابة الفاكهة الميلانية35،36،37،38 ، وبالتالي التحقق من صحة المنهجية.
بالإضافة إلى النسخ المتماثلة الستة المستخدمة لحساب منحنى الاستجابة للجرعة، تم تغذية ذكور وإناث الذباب أيضا بمحاليل التعرض NaAsO2 التي تحتوي على 1٪ FD&C أزرق، والذي يمكن رؤيته بسهولة في الجهاز الهضمي باستخدام المجهر الضوئي. استنادا إلى وجود صبغة زرقاء داخل أمعاء الذباب الذي يتغذى على NaAsO 2، استمر كل من ذكور وإناث الذباب في التغذية بعد 24 ساعة من بداية التعرض للمواد الكيميائية، بغض النظر عن تركيز NaAsO 2 الموجود داخل الوسائط السائلة (الشكل 2). ومع ذلك ، لوحظ أن الطعام المبتلع يتم تقيؤه أحيانا بجرعات أعلى من 0.2 مليمتر للإناث و 0.5 ملليمتر للذكور (الشكل 2). تشير هذه النتائج إلى أن القلس يمكن أن يلعب دورا رئيسيا في استجابة ذبابة الفاكهة للتسمم بالزرنيخ.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65029/65029fig01.jpg"> الشكل 1: منحنيات الاستجابة للجرعة لذبابة الفاكهة الذكرية والأنثوية المعالجة ب NaAsO2 لمدة 48 ساعة. توضح جميع الرسوم البيانية النسب المقدرة للذباب الميت عند كل تركيز NaAsO2 تم اختباره بناء على نموذج التل ثنائي التفرع. (أ، ب) تم اختبار مجموعة واسعة من تركيزات NaAsO2 لتقريب الجرعة التي يبدأ عندها كل جنس من الذبابة في الموت. (أ) يوضح بيانات الذكور، و(ب) يوضح بيانات الإناث. N = 4 قوارير ، مع 20 ذبابة لكل قارورة. (ج، د) تم اختبار نطاق أضيق من تركيزات NaAsO2 لتحديد جرعات دقيقة مات عندها 10٪ و 25٪ و 50٪ من كل جنس من الذباب. يشار إلى هذه الجرعات على يمين كل رسم بياني. (ج) يوضح بيانات الذكور، و(د) يوضح بيانات الإناث. N = 6 قوارير ، مع 20 ذبابة لكل قارورة. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65029/65029fig01large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65029/65029fig02.jpg"> الشكل 2: النتائج التمثيلية من مقايسة الصبغة الزرقاء لذبابة الفاكهة الذكرية والأنثوية المعالجة ب NaAsO2 لمدة 24 ساعة. تظهر الصور المجهرية أن الذباب يتغذى على تركيزات متزايدة من NaAsO2. يظهر الصف (A) ذكور الذباب، ويظهر الصف (B) إناث الذباب، مع زيادة تركيز NaAsO2 من اليسار إلى اليمين. يظهر البطن كمية صغيرة من اللون الأزرق بالقرب من الصدر بتركيزات منخفضة ، مما يشير إلى أن وسائط التعرض دخلت القناة الهضمية. عند التركيزات الأعلى ، تبدأ الصبغة الزرقاء في التراكم حول الفم ، مما يشير إلى أن وسائط التعرض يتم تقيؤها. شريط المقياس 1 مم. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65029/65029fig02large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Chemical Toxicity in Adult Drosophila Melanogaster at JoVE.com

Assessment of Chemical Toxicity in Adult Drosophila Melanogaster

يصف هذا البروتوكول طريقة فعالة وغير مكلفة تستخدم الوسائط السائلة لتقييم آثار المواد السامة الكيميائية على صلاحية ذبابة الفاكهة الميلانية البالغة.

تقييم السمية الكيميائية في ذبابة الفاكهة الميلانوجاستر البالغة

Human industries generate hundreds of thousands of chemicals, many of which have not been adequately studied for environmental safety or effects on human ...

ويمثل البروتوكول خطوة هامة لوضع ذبابة الفاكهة كنموذج موحد لاختبار السلامة الكيميائية ولوضع منهجيات نهج جديدة تسمى عادة NAMs. يصف البروتوكول طريقة فعالة وغير مكلفة تستخدم الوسائط السائلة لتقييم تأثيرات المواد السامة الكيميائية على صلاحية ذبابة الفاكهة الميلانية البالغة. ابدأ بتكديس أربع أوراق من ورق كروماتوغرافيا السليلوز من الدرجة الأولى وتقطيعها إلى شرائح بعرض بوصتين.قم بإدخال ورق ترشيح على شكل زهرة باستخدام لكمة ورقية مقاس 1.5 بوصة تحتوي على صبغة على شكل زهرة. ادفع كومة ورق الترشيح إلى أسفل قارورة بولي بروبيلين قطرها 28.5 مم باستخدام وتد خشبي غير مصقول مقاس 22 × 220 ملم. تأكد من أن المكدس يقع بشكل آمن في الجزء السفلي من القارورة.قم بتخزين القوارير المعدة في صواني بلاستيكية أو من الورق المقوى وضع الصواني في أكياس بلاستيكية كبيرة حتى الاستخدام. افتح القارورة الزجاجية التي تحتوي على الذباب ، وضعها على فم القارورة البلاستيكية المعدة وانقل الذباب المطابق للجنس المصنف إلى قارورة الجوع عن طريق النقر على الجزء السفلي من القارورة البلاستيكية على سطح الطاولة. أغلق القارورة البلاستيكية بسدادة أسيتات السليلوز أو flug وسجل أي ذباب مفقود في هذا النقل.بمناسبة قوارير الجوع التي تحتوي على الذباب الإناث مع شريط. لتجنب الاختلاط العرضي ، اترك القوارير مع ذباب البريد بدون علامات. جهز غرفة الرطوبة للتعرض طوال الليل عن طريق وضع ستة مناشف ورقية قياسية في الأسفل.ثم انقع المناشف الورقية ب 100 مل من الماء وضع الشبكة البلاستيكية فوق المناشف المبللة لضمان عدم ملامسة القوارير للمناشف الورقية المشبعة. بعد وضع صواني قوارير الجوع في وضع أفقي داخل غرفة الرطوبة ، قم بنقل غرفة الرطوبة إلى حاضنة 25 درجة مئوية للحضانة طوال الليل. لتحضير قوارير التعرض للمواد الكيميائية ، انقل أربع قوارير من إناث الذباب الجائعة تحتوي على 20 ذبابة لكل قارورة إلى أربع قوارير تعرض لكل تركيز كيميائي.تسمية هذه القوارير على أنها أنثى. تحضير قوارير التعرض للمواد الكيميائية التي تحتوي على صبغة زرقاء عن طريق نقل قارورة من إناث الذباب الجائعة إلى قارورة تعرض زرقاء لكل تركيز كيميائي. تسمية هذه القارورة على أنها أنثى.سجل عدد الذباب الموجود في كل قارورة بعد النقل ولاحظ العدد الذي مات أو هرب. عادة ، يجب أن تنجو جميع الذباب ال 20 من الجوع والنقل بين عشية وضحاها. ضع قوارير التعرض أفقيا في غرفة رطوبة معدة حديثا قبل وضع الحجرة في حاضنة 25 درجة مئوية مع رطوبة 60٪ تقريبا و 12 إلى 12 ساعة من الضوء إلى دورة مظلمة.افحص قوارير التعرض بعد 24 و 48 ساعة من بدء التعرض للمواد الكيميائية. عد وسجل الذباب الميت في كل قارورة في كل نقطة زمنية. لتحديد ما إذا كان الذباب المكشوف قد استهلك وسط التعرض الأزرق في قوارير التعرض الزرقاء بعد 24 ساعة من التعرض الكيميائي ، افحص جدران القارورة بحثا عن مؤشرات البراز الأزرق الذي يظهر كنقاط صغيرة على جانب قارورة التعرض والتدفق.بعد ذلك ، قم بتخدير الذباب باستخدام ثاني أكسيد الكربون قبل فحص البطن بحثا عن وجود صبغة زرقاء. افحص الذباب بحثا عن سلوكيات التغذية غير الطبيعية مثل القلس وانتفاخ المحاصيل وانهيار وظيفة الحاجز المعوي. بمجرد الانتهاء من ذلك ، تخلص من جميع القوارير الملوثة وورق الترشيح والمقابس والذباب في حاويات النفايات الكيميائية المناسبة.إذا بقي الذباب الحي في القنينات ، فقم بتجميد القوارير قبل التخلص منها في حاوية النفايات المناسبة. تم تحديد فعالية البروتوكول عن طريق تعريض الأعضاء البالغة أو الذباب الذكري والأنثوي لنطاق تركيزات أرسونيت الصوديوم من صفر إلى مليمولار لتسجيل الفتك بعد 48 ساعة من التعرض. في التجارب اللاحقة ، تم اختيار تركيزات من صفر إلى خمسة مليمولار تحدد بدقة أكبر منحنى استجابة جرعة أرسونيت الصوديوم.بناء على هذا النموذج ، كانت الجرعة المميتة النهائية ، أو LD 10 و LD 25 و LD 50 من ذكور الذباب التي تغذت على أرسونيت الصوديوم 0.30 مللي مولار و 0.50 مليمولار و 0.65 مليمولار على التوالي. كانت هذه القيم أعلى قليلا بالنسبة لإناث الذباب مع LD 10 من 0.30 مليمولار ، و LD 25 من 0.65 مليمولار و LD 50 من 0.90 مليمولار. في ذكور وإناث الذباب الذي تم تغذيته ب 1٪ F D و C أزرق يحتوي على محاليل أرسونيت الصوديوم ، تم تقيؤ الطعام المبتلع أحيانا بجرعات أعلى من 0.2 مليمولار للإناث و 0.5 مليمولار للذكور ، مما يشير إلى أن القلس يمكن أن يلعب الدور الرئيسي في استجابة خبث الفيليا للتسمم بالزرنيخ.باتباع بروتوكول التعرض هذا ، يمكن جمع الذباب بسهولة لمزيد من التحليل ، بما في ذلك الدراسات الجينومية والأيضية. هذا البروتوكول هو الخطوة الأولى في إنشاء ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة كنموذج وراثي شائع لإجراء دراسات واسعة النطاق لعلم السموم الدقيق.

Research

JoVE Journal

Biology

Assessment of Chemical Toxicity in Adult Drosophila Melanogaster

Dissection of Larval CNS in Drosophila Melanogaster

تشريح الجهاز العصبي المركزي اليرقات في Melanogaster ذبابة الفاكهة

The central nervous system (CNS) of Drosophila larvae is complex and poorly understood.  One way to investigate the CNS is to use immunohistochemistry to ...

High-Resolution Video Tracking of Locomotion in Adult Drosophila Melanogaster

عالية الدقة تعقب الفيديو للتنقل في الكبار ذبابة الفاكهة السوداء البطن

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

Live Imaging Of Drosophila melanogaster Embryonic Hemocyte Migrations

Live Imaging Of Drosophila melanogaster Embryonic Hemocyte Migrations

يعيش تصوير ذبابة الفاكهة السوداء البطن هجرات كرية دموية الجنينية

Many studies address cell migration using in vitro methods, whereas the physiologically relevant environment is that of the organism itself. Here we ...

Dissection of Oenocytes from Adult Drosophila melanogaster

Dissection of Oenocytes from Adult Drosophila melanogaster

تشريح Oenocytes من الكبار ذبابة الفاكهة السوداء البطن</em

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

Isolation of Drosophila melanogaster Testes

Isolation of Drosophila melanogaster Testes

عزلة ذبابة الفاكهة السوداء البطن الخصيات

The testes of Drosophila melanogaster provide an important model for the study of stem cell maintenance and differentiation, meiosis, and soma-germline ...

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

حقن الانسولين واستخراج الدملمف لقياس حساسية الانسولين في الكبار ذبابة الفاكهة السوداء البطن</em

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

Measurement of Lifespan in Drosophila melanogaster

Measurement of Lifespan in Drosophila melanogaster

قياس عمر في<em&gt; ذبابة الفاكهة الدروسوفيلا</em

Aging is a phenomenon that results in steady physiological deterioration in nearly all organisms in which it has been examined, leading to reduced ...

Enhanced Northern Blot Detection of Small RNA Species in Drosophila Melanogaster

Enhanced Northern Blot Detection of Small RNA Species in Drosophila Melanogaster

تعزيز الشمالية كشف طخة الأنواع RNA الصغيرة في<em&gt; الدروسوفيلاميلانوجاستر</em

The last decades have witnessed the explosion of scientific interest around gene expression control mechanisms at the RNA level. This branch of molecular ...

Maintenance of a Drosophila melanogaster Population Cage

Maintenance of a Drosophila melanogaster Population Cage

صيانة<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; عدد السكان قفص

Large quantities of DNA, RNA, proteins and other cellular components are often required for biochemistry and molecular biology experiments. The short life ...

Optical Cross-Sectional Muscle Area Determination of Drosophila Melanogaster Adult Indirect Flight Muscles

Optical Cross-Sectional Muscle Area Determination of Drosophila Melanogaster Adult Indirect Flight Muscles

تحديد منطقة عضلة مستعرضة الضوئية عضلات الطيران غير المباشر الكبار Melanogaster المورفولوجية

Muscle mass wasting, known as muscle atrophy, is a common phenotype in Drosophila models of neuromuscular diseases. We have used the indirect flight ...