Yöntem Spontan Karakterizasyonu Ürkütme kaynaklı hareket yeteneği bir Rotenon ile uyarılan Parkinson Hastalığı Modeli için<em> Drosophila</em
Summary
Parkinson hastalığı hareket yeteneği etkilere neden, merkezi sinir sistemindeki dopaminerjik nöronların dejenerasyonu ile sonuçlanan bir nörodejeneratif hastalıktır. Rotenon modelleri Drosophila Parkinson hastalığı bulunmaktadır. Bu kağıt rotenone neden spontan ve irkilme-kaynaklı hem lokomosyon eksiklikleri niteleyen iki deneyleri özetliyor.
Abstract
Parkinson hastalığı esas olarak, substantia nigra merkezi sinir sistemindeki dopaminerjik nöronların dejenerasyonu ile sonuçlanan bir nörodejeneratif hastalıktır. Hastalık insanlarda katılık, titreme ve demans gibi sunmak motorlu eksiklikleri neden olur. Rotenon mitokondrideki elektron taşıma zincirinin işlevini inhibe ederek oksidatif hasara neden olan bir insektisit olan. Ayrıca, Drosophila Parkinson hastalığı modeli kullanılır. Sinekler onları şaşırtan geçtikten sonra yukarı tırmanmaya zorlayan içsel bir negatif geotactic yanıtı var. Bu rrotenon onlar aşağı dinlendiğini sonra tırmanmaya sineklerin yeteneğini bozabilir erken mortalite ve hareket kusurlarına neden olduğu tespit edilmiştir. Ancak, spontan hareketi rotenone etkisi iyi belgelenmiş değildir. Bu çalışma, rotenon kaynaklı eksiklikleri karakterize etmek için, iki, hassas, tekrarlanabilir ve kapsamlı incelemeler özetlenmektedirKısa vadeli Drosophila lokomosyon ve uzun vadeli spontane hareketlilik irkilme kaynaklı. Bu deneyler, uygun bir hareket yeteneği kusurları ve terapötik maddelerin etkinliğinin diğer Drosophila modelleri karakterize adapte edilebilir.
Introduction
Lokomosyon eksiklikler Parkinson hastalığının büyük bir semptomudur ve büyük ölçüde, substantia nigra 1 dopaminerjik nöronların bozulmasına neden olur. Rotenon Drosophila 2-6 Parkinson motor açıkları modellemek için yoğun şekilde çalışılmış bir ketonik bir böcek öldürücüdür. Rotenon sonuçta hücre ölümüne 7 neden oksidatif fosforilasyon yolu bloke ederek oksidatif hasara neden olur. Dopaminerjik nöronlar, esas olarak, motor 2,7 göre kimyasal etkiler yaratmak, rotenon zehirlenmesine karşı daha eğilimlidir. Sinekler Parkinson hastalığı belirtileri uyararak, biz daha iyi hastalığı anlamak ve 6,8-11. Drosophila bakımı kolay, genetik uysal çünkü bu etkiyi incelemek için iyi bir model sağlamaktadır belirtilerini düzeltmek ve hızlı bir yaşam döngüsüne sahip olabilir.
Çeşitli çalışmalarda rotenon kısa süreli irkilme kaynaklı yol açtığını göstermiştirDrosophila'nın -zaman sinekler lokomosyon kusurlar rrotenon-takviye gıda muhafaza, bunlar irkilme 2-6 sonra daha yavaş bir olumsuz geotactic tepki gösterir. Kontrol denemelerinde olduğu kadar çabuk bir şişe aparatı yukarı tırmanmak için başarısızlık irkilme-kaynaklı lokomosyon kusurları göstergesidir.
Uzun vadede rotenone etkisi, kendiliğinden hareket de Drosophila etkinliği izler (DAMs) başarıyla Drosophila sirkadiyen ritim hareketini izlemek için kullanılır olmuştur. Tarif 12,13 inceler değildir. Sinekler DAM yüklenen bireysel tüpler içine yerleştirilir. Bu cihaz, bir sinek kızılötesi ışını kırar kez sayar bir kızılötesi sensörü ile donatılmıştır. Bu sayımlar rahatsız hareketlilik ve aktivite 12,13 bir ölçüsü olarak kullanılabilir. Bir DAM sinek koyarak, onların uzun vadeli lokomosyon rotenone etkisi karakterize edilebilir. Bu çalışma, ölçüm için yöntemler anlatılmaktadırure kısa vadeli iyi rrotenon aracılı motorlu eksikliklerin etkilerini anlamak için hareketlilik ve uzun vadeli spontan lokomosyonu irkilme kaynaklı. Bunlar, bu kusurlar lokomosyon tersi diğer bileşiklerin çalışmaya izin vermesi nedeniyle, Parkinson hastalığının taklit lokomosyon eksiklikleri karakterizasyonu önemlidir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmada, Parkinson hastalığı ile indüklenen Drosophila rotenon modelinde uzun süreli spontane hareketlilik ve kısa süreli irkilme kaynaklı hareketlilik iki ölçüm için iki prosedürleri tarif eder. Bir de, Parkinson hastalığı, örneğin modellemek için bilinen diğer farmakolojik ajanlar, parakuat 14, Parkinson hastalığı, örneğin genetik modelleri, alfa-sinüklein mutantlar 15, ve hareketlilikte bir etkileyen hastalıklar ve d…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar arka plan müziği sağlamak için, video işleme ve Eric Thomas, müzik departmanı, Colby College ile teknik yardım için, Qiuli Wang, Dil Kaynak Merkezi, Colby College teşekkür etmek istiyorum. Bu proje Araştırma Kaynakları, INBRE için Ulusal Merkezi (P20RR016463-12), Genel Tıp Bilimleri Ulusal Enstitüsü (P20 GM103423-12) hibe ile desteklenen, Sağlık ve Bilim Bölümü Grant, Colby College (STA) vatandaşları Enstitüleri. JL ve LWM Yaz Scholar Fonu, Colby College hibe tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Standard narrow vials | Genesee Scientific | 32-120 | |
| Rotenone | Sigma | R8875 | Store in freezer, make fresh for each experiment |
| Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma | D8418 | Solvent for rotenone |
| Instant Drosophila medium | Carolina Biological | Formula 4-24 | |
| Drosophila activity monitor (DAM) | Trikinetics | DAM2 | trikinetics.com |
| DAM tubes | Trikinetics | Tubes 5X65 mm | |
| Recipe for Rotenone +food (125 mM dose) | Make 62.5 mM rotenone stock solution in DMSO by dissolving 25 mg rotenone in 1 ml DMSO | ||
| For 125 mM dose, add 10 mM rotenone stock in DMSO to 5 ml water. |
References
- Olanow, C. W., Tatton, W. G. Etiology and pathogenesis of Parkinson’s disease. Annual review of neuroscience. 22, 123-144 (1999).
- Coulom, H., Birman, S. Chronic exposure to rotenone models sporadic Parkinson’s disease in Drosophila melanogaster. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 24, 10993-10998 (2004).
- Hosamani, R., Ramesh, S. R., Muralidhara, Attenuation of rotenone-induced mitochondrial oxidative damage and neurotoxicty in Drosophila melanogaster supplemented with creatine. Neurochemical research. 35, 1402-1412 (2010).
- Islam, R., et al. A neuroprotective role of the human uncoupling protein 2 (hUCP2) in a Drosophila Parkinson’s disease model. Neurobiology of disease. 46, 137-146 (2012).
- Lawal, H. O., et al. The Drosophila vesicular monoamine transporter reduces pesticide-induced loss of dopaminergic neurons. Neurobiology of. 40, 102-112 (2010).
- St Laurent, ., O’Brien, R., M, L., Ahmad, S. T. Sodium butyrate improves locomotor impairment and early mortality in a rotenone-induced Drosophila model of Parkinson’s disease. Neurosciences. 246, 382-390 (2013).
- Sherer, T. B., et al. Mechanism of toxicity in rotenone models of Parkinson’s disease. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 23, 10756-10764 (2003).
- Munoz-Soriano, V., Paricio, N. Drosophila models of Parkinson’s disease: discovering relevant pathways and novel therapeutic strategies. Parkinson’s disease. , 520640 (2011).
- Steffan, J. S., et al. Histone deacetylase inhibitors arrest polyglutamine-dependent neurodegeneration in Drosophila. Nature. 413, 739-743 (2001).
- Auluck, P. K., Bonini, N. M. Pharmacological prevention of Parkinson disease in Drosophila. Nature medicine. 8, 1185-1186 (2002).
- Whitworth, A. J., et al. Increased glutathione S-transferase activity rescues dopaminergic neuron loss in a Drosophila model of Parkinson’s disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102, 8024-809 (2005).
- Ahmad, S. T., Steinmetz, S. B., Bussey, H. M., Possidente, B., Seggio, J. A. Larval ethanol exposure alters free-running circadian rhythm and per Locus transcription in adult D. melanogaster period mutants. Behavioural brain research. 241, 50-55 (2013).
- Seggio, J. A., Possidente, B., Ahmad, S. T. Larval ethanol exposure alters adult circadian free-running locomotor activity rhythm in Drosophila melanogaster. Chronobiology international. 29, 75-81 (2012).
- Chaudhuri, A., et al. Interaction of genetic and environmental factors in a Drosophila parkinsonism model. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 27, 2457-2467 (2007).
- Feany, M. B., Bender, W. W. A Drosophila model of Parkinson’s disease. Nature. 404, 394-398 (2000).
- Ali, Y. O., Escala, W., Ruan, K., Zhai, R. G. Assaying locomotor, learning, and memory deficits in Drosophila models of neurodegeneration. Journal of Visualized Experiments : JoVE. , (2011).
- 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).
- Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. Methods to assay Drosophila behavior. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2012).
- Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster. Journal of Visualized Experiments : JoVE. , (2009).
