Medición de la esperanza de vida en<em> Drosophila melanogaster</em
Summary
Drosophila melanogaster es un organismo modelo eficaz para explorar las bases moleculares de la regulación de la longevidad. Este protocolo se discutirán los pasos involucrados en la generación de un reproducible, basado en la población de medición de la longevidad, así como los posibles escollos y cómo evitarlos.
Abstract
El envejecimiento es un fenómeno que provoca deterioro constante fisiológica en casi todos los organismos en los que se ha examinado, que conducen a una disminución del rendimiento físico y un mayor riesgo de enfermedad. Envejecimiento individual se manifiesta a nivel de población como un aumento en la mortalidad dependiente de la edad, que a menudo se mide en el laboratorio mediante la observación de la vida útil en grandes cohortes de individuos de igual edad. Los experimentos que buscan cuantificar el grado en que las manipulaciones genéticas o ambientales impacto esperanza de vida en organismos modelo simples han tenido un éxito notable para la comprensión de los aspectos del envejecimiento que se conservan a través de taxones y para inspirar nuevas estrategias para extender la esperanza de vida y la prevención de la enfermedad asociada a la edad en mamíferos .
La mosca del vinagre, Drosophila melanogaster, es un organismo modelo atractivo para el estudio de los mecanismos del envejecimiento debido a su relativamente corta vida, la cría conveniente, y la genética fáciles.Sin embargo, las medidas demográficas del envejecimiento, incluyendo la edad y la supervivencia específica de la mortalidad, son extraordinariamente sensibles a incluso pequeñas variaciones en el diseño experimental y el medio ambiente, y el mantenimiento de las prácticas de laboratorio estrictos para la duración de los experimentos de envejecimiento se requiere. Estas consideraciones, junto con la necesidad de practicar un cuidadoso control de los antecedentes genéticos, son esenciales para la generación de mediciones robustas. De hecho, hay muchas controversias notables que rodean inferencia a partir de experimentos de longevidad en la levadura, gusanos, moscas y ratones que han sido relacionados con artefactos ambientales o genéticos 1-4. En este protocolo se describe un conjunto de procedimientos que se han optimizado durante muchos años de la medición de la longevidad en Drosophila utilizando frascos de laboratorio. También se describe el uso del software dLife, que fue desarrollado por nuestro laboratorio y está disponible para descarga ( http://sitemaker.umich.edu/pletcherlab / software). dLife acelera el rendimiento y promueve las buenas prácticas mediante la incorporación de diseño experimental óptima, lo que simplifica el manejo mosca y recopilación de datos, análisis de datos y la normalización. También vamos a discutir los muchos escollos potenciales en el diseño, la recogida e interpretación de datos de vida útil, y proporcionar medidas para evitar estos peligros.
Protocol
Representative Results
Discussion
El protocolo presentado aquí describe un método para producir mediciones reproducibles de la longevidad de adultos de Drosophila que es adaptable para la evaluación de las intervenciones genéticas, farmacológicos, y ambientales. Aspectos cruciales del protocolo incluyen el control cuidadoso del entorno de desarrollo larval, reduciendo al mínimo el estrés adulto, y minimizar el sesgo entre los grupos experimentales y controles. También presentamos el uso del software de gestión de ciclo de vida dLife ex…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por fondos de la Fundación Médica Ellison (SDP, http://www.ellisonfoundation.org/index.jsp ), NIH K01AG031917 (NJL, http://www.nih.gov/ ), NIH 5T32GM007315-35 (JR) y NIH R01AG030593 (SDP). En este trabajo se utilizan los recursos del núcleo Drosophila Envejecimiento (DAC) del Centro de Excelencia de choque Nathan en la biología del envejecimiento financiado por el Instituto Nacional del Envejecimiento P30-AG-013283 ( http://www.nih.gov/ ). Los autores desean agradecer al Laboratorio Pletcher útil para los debates y, en particular Brian Chung para la lectura crítica del manuscrito. Nos gustaría reconocer Nick Asher y Borowicz Kathryn para asistencia para la recopilación de datos.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Active Dry Yeast | Fleishmann’s Yeast | 2192 | |
| Grape Agar Powder Premix | Genesee Scientific | 47-102 | |
| Large Embryo Collection Cages | Genesee Scientific | 59-101 | |
| Large Replacement End Caps | Genesee Scientific | 59-103 | |
| 6 oz Square Bottom Bottles, polypropylene | Genesee Scientific | 32-130 | |
| Flugs Closures for Stock Bottles | Genesee Scientific | 49-100 | |
| Drosophila Vials, Wide, Polystrene | Genesee Scientific | 32-117 | |
| Flugs Closures for Wide Vials | Genesee Scientific | 49-101 | |
| Wide Orifice Aardvark Pipet Tips, 200 ul | Denville Scientific | P1105-CP | |
| Flystuff Flypad, Standard Size | Genesee Scientific | 59-114 | |
| BD Falcon 15 ml Conical Centrifuge Tubes | Fisher Scientific | 14-959-70C | |
| Fisherbrand Petri Dishes with Clear Lids, Raised Ridge; 100 O.D. x 15 mm H; | Fisher Scientific | 08-757-12 | |
| Kimax* Colorware Flasks 1,000 ml yellow | Fisher Scientific | 10-200-47 | |
| PBS pH 7.4 10x | Invitrogen | 70011044 | |
| Gelidium Agar | Mooragar | n/a | |
| Brewer’s Yeast | MP Biomedicals | 0290331280 | |
| Granulated Sugar | Kroger | n/a | |
| Tegosept | Genesee Scientific | 20-266 | Fly Food Preservative |
| Propionic Acid, 99% | Acros Organics | 149300025 | Fly Food Preservative |
| Kanamycin Sulfate | ISC BioExpress | 0408-10G | |
| Tetracycline HCl | VWR | 80058-724 |
Referencias
- Toivonen, J. M., et al. No influence of Indy on lifespan in Drosophila after correction for genetic and cytoplasmic background effects. PLoS Genet. 3, e95 (2007).
- Spencer, C. C., Howell, C. E., Wright, A. R., Promislow, D. E. Testing an ‘aging gene’ in long-lived drosophila strains: increased longevity depends on sex and genetic background. Aging Cell. 2, 123-130 (2003).
- Burnett, C., et al. Absence of effects of Sir2 overexpression on lifespan in C. elegans and Drosophila. Nature. 477, 482-485 (2011).
- Bokov, A. F., et al. Does reduced IGF-1R signaling in Igf1r+/- mice alter aging?. PLoS One. 6, e26891 (2011).
- Lewis, E. B. A new standard food medium. Drosophila Information Service. 34, 117-118 (1960).
- Skorupa, D. A., Dervisefendic, A., Zwiener, J., Pletcher, S. D. Dietary composition specifies consumption, obesity, and lifespan in Drosophila melanogaster. Aging Cell. 7, 478-490 (2008).
- Rera, M., et al. Modulation of longevity and tissue homeostasis by the Drosophila PGC-1 homolog. Cell Metab. 14, 623-634 (2011).
- Kaplan, E. L., Meier, P. Nonparametric Estimation from Incomplete Observations. Journal of the American Statistical Association. 53, 457-481 (1958).
- Pletcher, S. D. Mitigating the Tithonus Error: Genetic Analysis of Mortality Phenotypes. Sci. Aging Knowl. Environ. 2002, pe14 (2002).
- Pletcher, S. D., Khazaeli, A. A., Curtsinger, J. W. Why do life spans differ? Partitioning mean longevity differences in terms of age-specific mortality parameters. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 55, 381-389 (2000).
- Promislow, , Tatar, , Pletcher, , Carey, Below-threshold mortality: implications for studies in evolution, ecology and demography. Journal of Evolutionary Biology. 12, 314-328 (1999).
- Pletcher, Model fitting and hypothesis testing for age-specific mortality data. Journal of Evolutionary Biology. 12, 430-439 (1999).
- Partridge, L., Gems, D. Benchmarks for ageing studies. Nature. 450, 165-167 (2007).
- Roman, G., Endo, K., Zong, L., Davis, R. L. P[Switch], a system for spatial and temporal control of gene expression in Drosophila melanogaster. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98, 12602-12607 (2001).
- Ford, D., et al. Alteration of Drosophila life span using conditional, tissue-specific expression of transgenes triggered by doxycyline or RU486/Mifepristone. Exp. Gerontol. 42, 483-497 (2007).
- Priest, N. K., Mackowiak, B., Promislow, D. E. The role of parental age effects on the evolution of aging. Evolution. 56, 927-935 (2002).
- Smith, E. M., et al. Feeding Drosophila a biotin-deficient diet for multiple generations increases stress resistance and lifespan and alters gene expression and histone biotinylation patterns. J. Nutr. 137, 2006-2012 (2007).
- Sorensen, J. G., Loeschcke, V. Larval crowding in Drosophila melanogaster induces Hsp70 expression, and leads to increased adult longevity and adult thermal stress resistance. J. Insect Physiol. 47, 1301-1307 (2001).
- Bass, T. M., et al. Optimization of dietary restriction protocols in Drosophila. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 62, 1071-1081 (2007).
- Miquel, J., Lundgren, P. R., Bensch, K. G., Atlan, H. Effects of temperature on the life span, vitality and fine structure of Drosophila melanogaster. Mechanisms of Ageing and Development. 5, 347-370 (1976).
- Pittendrigh, C. S., Minis, D. H. Circadian systems: longevity as a function of circadian resonance in Drosophila melanogaster. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 69, 1537-1539 (1972).
- Joshi, A., Mueller, L. D. Adult crowding effects on longevity in Drosophila melanogaster: Increase in age-dependent mortality. Current Science. 72, 255-260 (1997).
- Ja, W. W., et al. Prandiology of Drosophila and the CAFE assay. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104, 8253-8256 (2007).
- Lee, K. P., et al. Lifespan and reproduction in Drosophila: New insights from nutritional geometry. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105, 2498-2503 (2008).
- Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila. Experimental gerontology. 40, 386-395 (2005).
