Journal of Visualized Experiments (JoVE) 3월호는 Drosophila의 운동 행동을 측정하는 세 가지 근본적으로 중요한 분석법에 초점을 맞춘 논문으로 시작합니다. 구체적으로, 이러한 분석법에는 유충의 기어감 분석(유충의 운동 기능 측정용), RING 분석(성체의 운동 기능 측정용), 그리고 구애 분석(조정 및 감각 능력 평가용)이 포함됩니다.
유충 보행 분석법은 유충을 수집하고 어린 파리를 관심 있는 실험 약물에 노출시키는 과정을 포함합니다. 그 다음 동물들을 모눈종이 위에 놓인 페트리 접시로 옮기고, 분당 가로지르는 격자선의 수를 계산할 수 있습니다.
신속 반복성 음성 지성(Rapid Iterative Negative Geotaxis, RING) 프로토콜은 성체 초파리를 특수 바이알에 넣고 가볍게 쳐서 바닥으로 내려가게 하는 과정을 포함합니다. 초파리는 본능적으로 중력에 반하여 위쪽으로 기어 올라갑니다. 이미지 분석을 통해 초파리가 짧은 시간 동안 얼마나 높이 올라갈 수 있는지를 측정함으로써 성체의 운동 능력을 결정할 수 있습니다.
더 복잡한 감각 유도 행동을 평가하기 위해 구애 분석(courtship assay)이 사용되며, 이는 성적 경험이 없는 수컷과 암컷을 mating wheel이라고 알려진 특수 장치에 넣는 것으로 시작됩니다. 실험 세션 동안 연구자는 수컷 초파리가 몇 가지 특징적인 구애 행동을 보이는 시간의 양을 기록합니다. 놀랍게도, 단 몇 분 만에 수컷 초파리는 암컷 쪽으로 방향을 잡고, 암컷의 복부를 두드리며, 날개로 노래를 만들고, 암컷을 핥은 뒤 최종적으로 교미합니다.
종합적으로, 이러한 분석법들은 drosophila 행동에 기여하는 유전적 및 환경적 요인을 규명하는 데 도움이 될 수 있는 일련의 강력한 행동 테스트를 나타냅니다.
이달 후반, JoVE는 운동 생리학으로 초점을 옮겨 상파울루 대학교 연구진이 스포츠와 같은 복합 운동에서 다양한 에너지 시스템의 기여도를 밝히기 위해 설계된 방법을 소개합니다. 저자들은 시연 사례로 유도를 선택했습니다. 정밀하게 배치된 휴대용 가스 분석기를 사용하여, 통제된 조건 하의 유도 운동 중 산소 소비량을 측정할 수 있습니다. 운동 전, 중, 후의 산소 소비량을 비교함으로써 유산소 및 무젖산 무산소 대사의 에너지 기여도를 결정할 수 있습니다. 운동 전후의 혈액 채취와 뒤이은 전기화학적 분석을 통해 유도라는 스포츠에서 젖산 무산소 대사의 에너지 기여도를 결정합니다. 산소 소비량과 혈장 젖산 농도 데이터를 결합하면, 가장 좋아하는 유도 던지기 기술과 같은 복합 운동의 특정 측면에 대한 서로 다른 에너지 시스템의 상대적 기여도를 결정할 수 있습니다.
또한 3월에 JoVE는 제브라피시의 알코올 노출과 관련된 발달 연구를 발표할 계획입니다. 배아가 원하는 시점까지 발달하면, mRNA 정제 후 qPCR 및 whole mount in situ hybridization을 수행함으로써 알코올 노출이 유전자 발현에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 광학 현미경을 사용하여 somite 모양과 같은 형태학적 변화 또한 평가할 수 있습니다. 에탄올 노출에 의해 관심 유전자의 발현이 감소하거나 증가하는 것이 관찰되면, 알코올로 유도된 표현형을 회복시키기 위해 2세포기 전후의 배아에 capped mRNA 또는 morpholino를 주입할 수 있습니다. 저자들은 발달 중인 제브라피시의 알코올 노출이 포유류에서 관찰되는 것과 유사한 형태학적 표현형 및 유전자 발현 프로파일을 유도한다는 것을 보여주며, mRNA 주입이 발달 이상에 미치는 알코올의 영향을 되돌릴 수 있음을 입증합니다.
Immunology and Infection 섹션에서 JoVE는 UC Riverside의 식물 기생충학 실험을 소개합니다. 특히, 저자들은 습한 토양을 통해 자유롭게 이동하여 식물의 뿌리를 감염시키고 영양분을 섭취하는 절대 기생 식물 기생충인 뿌리혹선충에 관심을 두고 있습니다. 먼저, 감염된 식물을 처리하고 뿌리혹선충을 수집하는 방법이 설명됩니다. 유충이 높은 감염력을 가진 단계로 발달하면 토양에 접종할 수 있습니다. 이후, 뿌리를 염색하여 이러한 기생충에 의해 생성된 특징적인 뿌리혹의 존재 여부를 평가할 수 있습니다. 화분에 심은 식물을 이용한 실험 외에도, 저자들은 투명 파우치에서 재배한 식물을 사용하여 뿌리혹 분석을 수행하는 방법을 보여줍니다. 이를 통해 뿌리를 쉽게 관찰할 수 있으며, 매년 전 세계 작물 손실의 5%를 차지하는 이 파괴적인 감염의 존재 여부를 고처리량 스크리닝으로 용이하게 확인할 수 있습니다.
3월 JoVE 콘텐츠 요약에서는 이번 달에 출시될 50편 이상의 논문 중 4편을 중점적으로 소개합니다. 그 외 주목할 만한 실험으로는 초파리 촉각의 냄새 유발 반응 영상화 방법, 전자 코를 이용한 과일의 휘발성 화합물 분석, 그리고 일반 사무 기기를 개조하여 살아있는 세포 내로 거대 분자를 전달하는 방법 등이 포함되어 있습니다.