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

Мы благодарим наших сотрудников за помощь в тестировании и оптимизации этого протокола: Амейю Беламкар, Мэрилин Кларк, Александра Фитта, Эмму Роуз Галлант, Итана Голдича, Мэтью Лоу, Моргана Марша, Кайла МакКланга, Энди Пуга, Дарси Роуза, Кэмерона Стокбриджа и Ноэль Золман. Мы также благодарим наших коллег из Группы прецизионной токсикологии, особенно наших коллег из Группы воздействия, за помощь в определении целей протокола.
Этот проект получил финансирование от программы исследований и инноваций Европейского Союза «Горизонт 2020» в рамках грантового соглашения No 965406. Работа, представленная в данной публикации, выполнена в рамках кластера ASPIS. Этот вывод отражает только точку зрения авторов, и Европейский Союз не может нести ответственность за любое использование содержащейся в нем информации. Эта публикация также стала возможной при поддержке Института клинических и трансляционных наук штата Индиана, который частично финансируется за счет премии No UL1TR002529 от Национальных институтов здравоохранения, Национального центра развития трансляционных наук, премии в области клинических и трансляционных наук. Содержание является исключительной ответственностью авторов и не обязательно отражает официальную точку зрения Национальных институтов здравоохранения. Часть этого проекта была поддержана за счет средств Университета Индианы, выделенных JRS и консорциуму PhyloTox. JMH и EMP были поддержаны NIH P40OD018537 награды Фондовому центру дрозофилы в Блумингтоне.

<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>

Отсутствие конфликтов интересов, подлежащих раскрытию.

Плодовая муха Drosophila melanogaster становится мощной системой для NAMs 16,18,19,21. Используя беспрецедентные генетические ресурсы, доступные сообществу мух, в сочетании с последними достижениями в области геномики и метаболомики, исследования химической безопасности с использованием дрозофилы способны быстро идентифицировать молекулярные механизмы, с помощью которых отдельные соединения влияют на метаболизм, физиологию и клеточную сигнализацию (например, см.39). Этот недорогой протокол предназначен для быстрого определения кривых доза-реакция и последующего создания образцов для анализа РНК-секвенирования и метаболомики. Более того, этот гибкий протокол может быть адаптирован для использования с любым генотипом и может вместить многие классы химических веществ.
Примечательным аспектом этого протокола является выбор жидкой пищи, используемой при химическом воздействии, который основан на предыдущем исследовании, но отличается от твердых сред, используемых в большинстве токсикологических исследований дрозофилы18,22. Эта конкретная жидкая среда была выбрана таким образом, чтобы отразить питательную ценность стандартной, твердой среды BDSC, которой мухи также кормят в этом протоколе, чтобы гарантировать, что мухи получают постоянное питание. Простота жидких питательных сред имеет много преимуществ. С жидкими средами легче обращаться, чем с твердой пищей, которую необходимо либо расплавить и затвердеть, либо восстановить из порошка. Жидкие среды также увеличивают пропускную способность системы, обеспечивают равномерное распределение химикатов по питательной среде и сокращают время, затрачиваемое на работу с опасными соединениями. Кроме того, среда не требует нагрева растворов, что облегчает тестирование летучих исследуемых соединений. Наконец, из-за относительно небольшого количества компонентов, включенных в пищевой раствор, нежелательные побочные реакции сводятся к минимуму между исследуемым химическим веществом и другими диетическими компонентами. Дрожжи, используемые в пище, также неактивны, что еще больше ограничивает реакционную способность питательной среды. Однако обратите внимание, что этот метод не подходит для тестирования токсичности для развития или личинок.
Некоторые из материалов, используемых в протоколе, могут быть заменены, например, использование стеклянных флаконов вместо полипропилена. Однако используемые материалы были выбраны как инертные, так и одноразовые, чтобы избежать нежелательных химических реакций между реагентами и химическими воздействиями, которые могут возникнуть в результате очистки стеклянной посуды.
Использование жидкой пищи требует транспортного средства для доставки еды. Фильтровальная бумага из ацетата целлюлозы была выбрана для этой цели из-за ее гибкости и инертности28. Другие исследователи использовали аналогичные протоколы, но с другими транспортными средствами, такими как деликатные рабочие салфетки или фильтр из стекловолокна29,30. Фильтровальная бумага из ацетата целлюлозы соответствовала этим потребностям, потому что это инертное транспортное средство, которое можно разрезать до идеальной формы, чтобы поместить его в дно флаконов с мухами без больших зазоров между бумагой и стенкой флакона, предотвращая гибель из-за застревания мух в среде или самом транспортном средстве.
Важным ограничением этой системы является то, что максимальная проверяемая концентрация химического вещества связана с растворимостью химического вещества. Нерастворимые в воде соединения требуют дополнительного растворителя, что может привести к дополнительным или синергетическим эффектам с интересующим химическим веществом. Это также может создавать ситуации, в которых невозможно приготовить исходные растворы, которые достаточно сконцентрированы для достижения желаемой конечной точки во всех организмах, что ограничивает анализ полученных данных31. Чтобы решить эту проблему, химические вещества с низкой растворимостью в воде можно протестировать, добавив до 0,5% диметилсульфоксида в пищевой раствор. Можно использовать и другие растворители, но для каждого интересующего растворителя необходимы дополнительные исследования, чтобы определить максимально приемлемую концентрацию растворителя в растворе, чтобы максимизировать растворимость при минимизации воздействия растворителя на организм.
Обширная характеристика реакции обоняния у дрозофилы описала, как мухи избегают потребления токсичных соединений40,41, что приводит к уменьшению питания обработанными средами. Анализ синего красителя устраняет это явление, позволяя исследователям эффективно проверять пищевое поведение мух, получавших каждую концентрацию экспериментального химического вещества42,43,44. Наличие или отсутствие синего цвета в желудочно-кишечном тракте мухи указывает на то, питалась ли муха средой, содержащей токсиканты. Несмотря на то, что существуют более сложные методы оценки поведения мух при кормлении, такие как счетчик45 взаимодействия жидкости мухи с пищей, этот качественный метод лучше подходит для скрининга с более высокой пропускной способностью.
Примечательным аспектом этого протокола является то, что он был оптимизирован для 48-часового периода воздействия без необходимости переноса мух или добавления дополнительной жидкости во флакон для воздействия. Использование камеры влажности и помещение камер в инкубатор с высокой влажностью предотвратило высыхание фильтровальной бумаги, содержащей питательную среду, в течение этого периода времени. Протокол может быть адаптирован для более длительной экспозиции, но метод должен быть скорректирован таким образом, чтобы фильтровальная бумага не высохла и не вызвала значительных изменений концентрации раствора или летальности из-за высыхания.
Наконец, важной характеристикой этого протокола является то, что он может легко приспосабливаться к генетическим вариантам, что позволяет исследователям использовать широкий спектр генетических инструментов для дрозофилы , чтобы расширить эти предварительные исследования организмов дикого типа, чтобы лучше понять механизмы химического действия in vivo. В связи с этим протокол, изложенный выше, может быть легко изменен, чтобы дополнить ранее описанный протокол JoVE Петерсоном и Лонгом, который позволяет проводить токсикологический анализ пойманных в дикой природе мух18.
Из-за большого разнообразия предыдущих исследований токсичности арсенита натрия у дрозофилы 32,33,34,35,36 мух Oregon-R обрабатывали этим соединением, чтобы продемонстрировать эффективность нашей системы. Самцы мух показали LD 50 0,65 мМ, а самки показали LD50 0,90 мМ. Это согласуется с предыдущими исследованиями взрослой дрозофилы, обработанной арсенитом натрия. Например, Гольдштейн и Бабич37 обнаружили, что 50% мух (смешанного пола) погибли после 7 дней воздействия 0,5 мМ NaAsO2. Хотя это несколько меньшая доза, чем наблюдалось в настоящее время, различия между их методами и этим методом (включая использование твердых сред воздействия, более длительную временную шкалу и смешанный пол), вероятно, объясняют эту разницу. Важно отметить, что оба метода привели к общим одинаковым значениям LD50.
Наблюдения экспериментов с использованием этого протокола могут быть использованы для поиска генетических и молекулярных мишеней для последующих поведенческих или механистических исследований. Метод воздействия также может быть использован для лечения дрозофилы для отбора проб для метаболомики и протеомики, что делает этот протокол хорошо подходящим для растущей области прецизионной токсикологии (смоделированной из области прецизионной медицины46). В связи с этим подвергшиеся воздействию мухи могут быть собраны после шага 8 для последующего геномного и метаболомного анализа. Образцы, собранные на шаге 8, затем могут быть обработаны, как описано Ли и Теннессеном47, начиная с шага 3.
В конечном счете, данные, полученные в результате описанных выше экспериментов, а также любые последующие данные метаболомики и протеомики, в идеале должны использоваться в межвидовых сравнениях. Как отмечалось ранее26, такие межвидовые исследования являются мощными и способны определить, как отдельные химические вещества влияют на консервативные биологические пути. Таким образом, протокол, описанный выше, может быть использован для поиска эволюционных общих черт в ответ на отдельные токсиканты по всему типу и помочь в определении правил химической безопасности.

Люди постоянно подвергаются воздействию химических веществ из различных источников, включая воздух1, продукты питания2, воду3,4, лекарства5, чистящие средства6, средства личной гигиены 7, промышленные химикаты 7 и строительные материалы 7. Кроме того, каждый годвводятся тысячи новых химических веществ, многие из которых не проходят надлежащую проверку на безопасность здоровья и окружающей среды. Это отсутствие адекватных испытаний на химическую безопасность отчасти связано с чрезмерной зависимостью от моделей млекопитающих, таких как мыши и крысы. Несмотря на то, что такие модели грызунов информативны, испытания на химическую безопасность в этих системах являются дорогостоящими, трудоемкими и часто причиняют недопустимые страдания испытуемому животному9.
Финансовое и этическое бремя, связанное с тестированием химической безопасности млекопитающих, а также трудоемкий характер исследований млекопитающих, являются основными факторами, способствующими нехватке данных о новых химических веществах. Для решения этой проблемы Агентство по охране окружающей среды США (EPA), Европейское химическое агентство (ECHA), Министерство здравоохранения Канады и другие агентства реализуют меры, которые включают новые методологии подхода (NAM) в нормативно-правовую базу10, тем самым приводя политику Северной Америки и Европы в соответствие с международными целями по замене, сокращению и совершенствованию использования животных (принцип 3R)11, 12,13,14. NAM охватывают различные анализы, основанные главным образом на моделях in vitro и in silico, которые обеспечивают механистическое понимание химической токсичности вместо наблюдения за неблагоприятными условиями, причиняемыми подопытным видам млекопитающих, тем самым увеличивая скорость получения данных для оценки химического риска, при этом получая результаты с высокой точностью15. Однако еще не доказано, что эти методы защищают от системной токсичности, включая нарушение жизненно важных биологических процессов, связанных с межорганной связью и эндокринной сигнализацией. Кроме того, они не могут объяснить биоаккумуляцию химических веществ в определенных тканях, способность отдельных соединений поглощаться и секретироваться, а также взаимодействие между поведением и химическим воздействием.
Из-за ограничений in vitro и вычислительных моделей успешное использование NAM для уменьшения или замены моделей млекопитающих должно также включать модели беспозвоночных in vivo, таких как плодовая муха Drosophila melanogaster. Предыдущие исследования на мухе показали, что этот организм хорошо подходит для изучения консервативных генетических путей, которые защищают клетки животных от токсичных молекул 16,17,18,19,20,21,22. Более того, муха демонстрирует замечательное генетическое сходство с людьми, включая функциональные гомологи более чем 65% заболеваний человека 23,24,25 и еще большую сохранность важных функциональных путей 26. Эти особенности в сочетании с их относительно коротким жизненным циклом, низкими затратами на техническое обслуживание и легко наблюдаемыми поведенческими реакциями делают дрозофилу хорошо подходящей для использования в качестве токсикологической модели27,28,29,30. Кроме того, мухи имеют гораздо более высокую пропускную способность, чем модели грызунов, и улавливают эффекты на метаболизм, физиологию и передачу сигналов гормонов, которые не могут быть легко обнаружены другими неорганизменными NAM9.
Описанный здесь протокол представляет собой основу для тестирования воздействия химического вещества на взрослых дрозофил. Метод разработан, чтобы быть эффективным, недорогим и воспроизводимым, а также сводить к минимуму время, необходимое исследователям для контакта с тестируемым химическим веществом, и приспосабливаться к сбору образцов для метаболомики и других омиксных подходов. Протокол оптимизирован для тестирования одного химического вещества в эксперименте, но может легко учитывать другие экспериментальные параметры, такие как различные растворители или комбинации химических веществ.

<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

Человеческая промышленность производит сотни тысяч химических веществ, многие из которых не были должным образом изучены на предмет экологической безопасности или воздействия на здоровье человека. Этот дефицит информации о химической безопасности усугубляется современными методами тестирования на млекопитающих, которые являются дорогостоящими, трудоемкими и трудоемкими. В последнее время ученые и регулирующие органы работают над разработкой новых методологий подхода (NAM) для испытаний на химическую безопасность, которые являются более дешевыми, быстрыми и уменьшают страдания животных. Одним из ключевых направлений движения неприсоединения является использование беспозвоночных организмов в качестве замены моделей млекопитающих для выяснения консервативных химических способов действия отдаленно родственных видов, включая человека. Чтобы продвинуть эти усилия, здесь мы описываем метод, который использует плодовую муху Drosophila melanogaster для оценки химической безопасности. Протокол описывает простую, быструю и недорогую процедуру измерения жизнеспособности и пищевого поведения взрослых мух, подвергшихся воздействию. Кроме того, протокол может быть легко адаптирован для создания образцов для геномных и метаболомных подходов. В целом, протокол представляет собой важный шаг вперед в установлении дрозофилы в качестве стандартной модели для использования в точной токсикологии.

Муха долгое время служила моделью в исследованиях по определению токсичности арсенита натрия (NaAsO2)35,36,37,38. Чтобы продемонстрировать эффективность протокола, самцы и самки мух были подвергнуты воздействию NaAsO2 с целью сравнения этих результатов с более ранними исследованиями. Используя методологию, описанную выше, взрослые мужчины и женщины Oregon-R (BDSC stock #2057) подвергались воздействию диапазона концентраций NaAsO 2 (0, 0,01, 0,02, 0,1, 0,2, 1 и2 мМ) и оценивались на летальность через 48 часов после начала воздействия (рис. 1A, B).
Цель этого первоначального анализа состояла в том, чтобы определить приблизительный диапазон концентраций, который позволил бы более точно охарактеризовать токсичность NaAsO2. В последующих экспериментах были выбраны концентрации (0, 0,2, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5 и 5 мМ), которые более точно определяли кривую доза-реакция NaAsO2 (рис. 1C, D). Обратите внимание, что в результате анализа было изучено несколько концентраций, которые вызывали 100% летальность. Данные были проанализированы с использованием общедоступного программного обеспечения Benchmark Dose версии 3.2.0.125 Агентства по охране окружающей среды. Данные были смоделированы как «дихотомические», а для последующего анализа использовалась дихотомическая модель Хилла. Основываясь на этой модели, конечные LD10, LD25 и LD 50 самцов мух, получавших NaAsO2, составляли 0,30 мМ,0,50 мМ и 0,65 мМ соответственно. Для самок мух эти значения были немного выше: LD 10 0,30 мМ, LD25 0,65 мМ и LD50 0,90 мМ. В целом, значения, полученные с использованием этого метода, аналогичны значениям, о которых сообщалось ранее для токсичности мышьяка в Drosophila melanogaster35,36,37,38, что подтверждает правильность методологии.
В дополнение к шести репликам, используемым для расчета кривой доза-реакция, самцов и самок мух также кормили растворами воздействия NaAsO2, которые содержали 1% синего FD & C, который легко виден в пищеварительном тракте с помощью световой микроскопии. Основываясь на наличии синего красителя в кишечнике мух, получавших NaAsO 2, как самцы, так и самки мух продолжали питаться через 24 часа после начала химического воздействия, независимо от концентрации NaAsO 2, присутствующей в жидкой среде (рис. 2). Однако было замечено, что проглоченная пища иногда отрыгивается в дозах выше 0,2 мМ для женщин и 0,5 мМ для мужчин (рис. 2). Эти данные свидетельствуют о том, что регургитация может играть ключевую роль в реакции дрозофилы на отравление мышьяком.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65029/65029fig01.jpg"> Рисунок 1: Кривые доза-реакция для самцов и самок дрозофилы , получавших NaAsO2 в течение 48 часов. На всех графиках показаны расчетные пропорции мертвых мух при каждой концентрации NaAsO2 , протестированной на основе модели Дихотомического холма. (А,Б) Был протестирован широкий диапазон концентраций NaAsO2 , чтобы приблизиться к дозе, при которой каждый пол мухи начинает умирать. (А) показывает мужские данные, а (Б) показывает женские данные. N = 4 флакона, по 20 мух на флакон. (С,Д) Более узкий диапазон концентраций NaAsO2 был протестирован для определения точных доз, при которых погибало 10%, 25% и 50% каждого пола мух. Эти дозы указаны справа от каждого графика. (C) показывает мужские данные, а (D) показывает женские данные. N = 6 флаконов, по 20 мух на флакон. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65029/65029fig01large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65029/65029fig02.jpg"> Рисунок 2: Репрезентативные результаты анализа синего красителя самцов и самок дрозофилы, получавших NaAsO2 в течение 24 часов. Микрофотографии показывают, что мухи кормят растущими концентрациями NaAsO2. В ряду (А) показаны самцы мух, а в ряду (В) - самки мух, при этом концентрация NaAsO2 увеличивается слева направо. Брюшная полость показывает небольшое количество синего цвета возле грудной клетки при низких концентрациях, что указывает на то, что среда воздействия попала в кишечник. При более высоких концентрациях синий краситель начинает накапливаться вокруг рта, что свидетельствует о том, что среда воздействия отрыгивается. Масштабная линейка составляет 1 мм. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65029/65029fig02large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</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

Этот протокол описывает эффективный и недорогой метод, который использует жидкие среды для оценки воздействия химических токсикантов на жизнеспособность взрослой Drosophila melanogaster.

Оценка химической токсичности у взрослых Drosophila melanogaster

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

Протокол представляет собой важный шаг на пути к созданию дрозофилы в качестве стандартной модели для испытаний на химическую безопасность и для разработки новых методологий подхода, обычно называемых NAM. В протоколе описан эффективный и недорогой метод, использующий жидкие среды для оценки влияния химических токсикантов на жизнеспособность взрослой особи Drosophila melanogaster. Начните с того, что сложите четыре листа целлюлозной хроматографической бумаги первого сорта и разрежьте их на полоски шириной два дюйма.Выдавите вставки из фильтровальной бумаги в форме цветка, используя 1.5-дюймовый бумажный перфоратор, содержащий краситель в форме цветка. Вставьте стопку фильтровальной бумаги на дно полипропиленового флакона диаметром 28,5 мм с помощью деревянного дюбеля без лака размером 22 на 220 миллиметров. Убедитесь, что стопка дает надежно расположенную на дне флакона.Храните подготовленные флаконы в пластиковых или картонных лотках и поместите лотки в большие полиэтиленовые пакеты до использования. Откройте стеклянный флакон с мухами, поместите его на горловину подготовленного пластикового флакона и перенесите отсортированных мух, подобранных по полу, во флакон для голодания, постукивая дном пластикового флакона по столешнице. Закройте пластиковый флакон пробкой из ацетата целлюлозы или флугом и запишите всех мух, потерянных при этой передаче.Пометьте полоской флаконы, содержащие самок мух. Во избежание случайного смешивания оставляйте флаконы с кольчужными мухами без опознавательных знаков. Подготовьте камеру влажности к ночному воздействию, положив на дно шесть стандартных бумажных полотенец.Затем смочите бумажные полотенца 100 миллилитрами воды и поместите пластиковую сетку поверх влажных полотенец, чтобы флаконы не соприкасались с пропитанными бумажными полотенцами. После размещения лотков с голодными флаконами в горизонтальном положении в камере влажности перенесите камеру влажности в инкубатор с температурой 25 градусов Цельсия для ночной инкубации. Чтобы подготовить флаконы с химическим воздействием, перенесите четыре флакона голодающих самок мух, содержащих 20 мух на флакон, в четыре флакона с экспозицией каждой химической концентрации.Пометьте эти флаконы как женские. Приготовьте флаконы с химическим воздействием, содержащие синий краситель, перелив флакон с голодными самками мух в синий флакон для воздействия на каждую химическую концентрацию. Пометьте этот флакон как женский.Запишите количество мух, присутствующих в каждом флаконе после переноса, и отметьте количество погибших или сбежавших. В норме все 20 мух должны пережить ночное голодание и перелететь. Поместите экспонированные флаконы горизонтально в свежеприготовленную камеру влажности, прежде чем поместить камеру в инкубатор с температурой 25 градусов по Цельсию с влажностью примерно 60% и циклом от 12 до 12 часов от света до темноты.Осмотрите экспозиционные флаконы через 24 и 48 часов после начала химического воздействия. Подсчитайте и запишите мертвых мух в каждом флаконе в каждый момент времени. Чтобы определить, потребляли ли подвергшиеся воздействию мухи синие экспонирующие среды в синих экспозиционных флаконах через 24 часа после химического воздействия, осмотрите стенки флакона на наличие признаков синих фекалий, которые появляются в виде маленьких точек на боковой стороне экспонирующего флакона и флуг.Затем обезболите мух углекислым газом, прежде чем осматривать брюшко на наличие синего красителя. Исследуйте мух на предмет ненормального пищевого поведения, такого как срыгивание, растяжение урожая и нарушение барьерной функции кишечника. После этого выбросьте все загрязненные флаконы, фильтровальную бумагу, пробки и мухи в соответствующие контейнеры для химических отходов.Если во флаконах остались живые мухи, заморозьте флаконы перед тем, как выбросить их в соответствующий контейнер для отходов. Эффективность протокола определяли путем воздействия на взрослый орган или самцов и самок мух в диапазоне концентраций арсонита натрия от нуля до двух миллимолей для оценки летальности после 48 часов воздействия. В последующих экспериментах были выбраны концентрации от нуля до пяти миллимолей, которые более точно определяли кривую реакции на дозу арсонита натрия.Основываясь на этой модели, конечная смертельная доза, или LD 10, LD 25 и LD 50 самцов мух, которых кормили арсонитом натрия, составляла 0,30 миллимоля, 0,50 миллимоля и 0,65 миллимоля соответственно. Эти значения были немного выше для самок мух с LD 10 0,30 миллимоля, LD 25 0,65 миллимоляра и LD 50 0,90 миллимоля. У самцов и самок мух, которых кормили 1% F, D и C синим, содержащими растворы арсонита натрия, проглоченную пищу иногда отрыгивали в дозах выше 0,2 миллимоля для самок и 0,5 миллимоляра для самцов, что позволяет предположить, что регургитация может играть ключевую роль в реакции окалины на отравление мышьяком.Следуя этому протоколу воздействия, мухи могут быть легко собраны для дальнейшего анализа, включая геномные и метаболомные исследования. Этот протокол является первым шагом в установлении плодовой мушки drosophila melanogaster в качестве общей генетической модели для проведения крупномасштабных исследований точной токсикологии.

Research

JoVE Journal

Biology

Assessment of Chemical Toxicity in Adult Drosophila Melanogaster

Dissection of Larval CNS in Drosophila Melanogaster

Препарирование личинок ЦНС у дрозофилы

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

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 ...

Live Imaging Of Drosophila melanogaster Embryonic Hemocyte Migrations

Live Imaging Of Drosophila melanogaster Embryonic Hemocyte Migrations

Живая съемка Дрозофилы Эмбриональные миграции гемоцитов

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

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 ...

Isolation of Drosophila melanogaster Testes

Isolation of Drosophila melanogaster Testes

Изоляция Дрозофилы Семенники

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

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 ...

Measurement of Lifespan in Drosophila melanogaster

Measurement of Lifespan in Drosophila melanogaster

Измерение продолжительности жизни в<em&gt; Дрозофилы</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

Улучшенная Северная Клякса обнаружения малых РНК видов в<em&gt; Дрозофилы</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

Поддержание<em&gt; Дрозофилы</em&gt; Население Кейдж

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

Определение области оптических поперечных мышц Drosophila Melanogaster взрослых косвенные рейса мышц

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