ड्रोसोफिला में फसल गतिशीलता और खाद्य पासिंग को मापने
Summary
इस प्रोटोकॉल का लक्ष्य फसल संकुचन को मापना और ड्रोसोफिला आंत में खाद्य वितरण की मात्रा बताना है।
Abstract
अधिकांश जानवर भोजन को पचाने के लिए गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल (जीआई) ट्रैक्ट का उपयोग करते हैं। जीआई ट्रैक्ट में निगले गए भोजन की गति पोषक तत्व अवशोषण के लिए आवश्यक है। अव्यवस्थित जीआई मोटिविटी और गैस्ट्रिक खाली करने से कई बीमारियां और लक्षण होते हैं। एक शक्तिशाली आनुवंशिक मॉडल जीव के रूप में, ड्रोसोफिला का उपयोग जीआई मोटिविटी अनुसंधान में किया जा सकता है। डीरोसोफिला फसल एक अंग है जो भोजन को आगे पाचन के लिए मिडगुट में ले जाता है, कार्यात्मक रूप से स्तनधारी पेट के समान होता है। प्रस्तुत सरल माप उपकरणों का उपयोग कर ड्रोसोफिला फसल गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक प्रोटोकॉल है। फसल की गतिशीलता का मूल्यांकन करने के लिए फसल संकुचन की गिनती के लिए एक विधि और खाद्य पासेजिंग पर फसल के प्रभाव की जांच करने के लिए स्पेक्ट्रोफोटोमीटर का उपयोग करके फसल और आंत के बीच भोजन रंगे नीले रंगे के वितरण का पता लगाने के लिए एक विधि का वर्णन किया गया है। इस विधि का उपयोग नियंत्रण और nprl2 उत्परिवर्ती मक्खियों के बीच फसल गतिशीलता में अंतर का पता लगाने के लिए किया गया था। यह प्रोटोकॉल लागत कुशल और फसल की गतिशीलता के प्रति अत्यधिक संवेदनशील दोनों है।
Introduction
अधिकांश जानवरों में पर्यावरण से ऊर्जा और पोषक तत्वों को अवशोषित करने के लिए गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल (जीआई) ट्रैक्ट नामक पाचन नली होती है। मानव जीआई पथ चार भागों से बना है: घेघा, पेट, छोटी आंत, और बड़ी आंत (पेट) । पोषक तत्व अवशोषण के लिए पेट से आंत तक भोजन मार्ग आवश्यक है। कुछ प्रभावक, जैसे उम्र बढ़ने, विषाक्त दवाएं, और संक्रमण, अव्यवस्थित जीआई ट्रैक्ट मोटिविटी और गैस्ट्रिक खाली करने का कारण बनते हैं, जो कुछ बीमारियों और उनके लक्षणों जैसे अपच, गैस्ट्रोसोफेगल भाटा रोग, और कब्ज1से संबंधित है।
फल मक्खी(ड्रोसोफिला मेलानोगेस्टर)अपने आसान आनुवंशिक हेरफेर के कारण जैव चिकित्सा अनुसंधान में एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मॉडल जानवर है। महत्वपूर्ण बात यह है कि मानव रोग से जुड़े लगभग 77% जीन ड्रोसोफिला2में एक होमोलॉग है। ड्रोसोफिला का उपयोग करके अनुसंधान ने कई रोग तंत्रों की हमारी समझ में भारी प्रगति की है। एक शक्तिशाली आनुवंशिक मॉडल जीव के रूप में, ड्रोसोफिला का उपयोग जीआई ट्रैक्ट रिसर्च 3 में व्यापक रूप से कियाजाताहै। ड्रोसोफिला में एक सरल पाचन तंत्र होता है, जिसे तीन असतत डोमेन में विभाजित किया जाता है: फोरगुट, मिडगुट और हिंडगट4। फसल, फोरगट का एक हिस्सा, एक बैग जैसी संरचना है जो खाद्य भंडारण के लिए एक साइट के रूप में कार्य करती है। मिडगट एक लंबी ट्यूब है और एपिथेलियल परत के माध्यम से भोजन पाचन और पोषक तत्व अवशोषण के लिए साइट के रूप में कार्य करता है, जिसमें अवशोषण आंत्रप्रेन्योट्स (ईसीएस) और स्राविक आंत्रप्रेन्योर (ईई) कोशिकाएं5होती हैं। दिलचस्प बात यह है कि ड्रोसोफिला में पेट के कार्य को दो भागों में विभाजित किया गया है: फसल खाद्य भंडारण के रूप में कार्य करती है और तांबा सेल क्षेत्र (सीसीआर) एक पीएच एंड एलटी; 36के साथ एक अत्यधिक अम्लीय क्षेत्र है। ड्रोसोफिलामें शुरू में भोजन को फसल में ले जाया जाता है और बाद में मिडगुट 7 में पंप कियाजाताहै । इस प्रकार, फसल भोजन पासिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। आंत की मांसपेशियों से घिरा हुआ है और वाल्व और स्फिंकर की एक जटिल सरणी से मिलकर, फसल आगे पाचन के लिए मिडगट में भोजन को अनुबंधित और चलती रहती है।
यह प्रोटोकॉल ड्रोसोफिलामें फसल से मिडगिट तक खाद्य आंदोलन का पता लगाने की अनुमति देता है। फसल संकुचन का मूल्यांकन फसल संकुचन आवृत्ति की गणना करके किया जाता है। इसके अलावा फसल और आंत के बीच भोजन वितरण का पता लगाकर भोजन पासिंग पर फसल के प्रभाव की जांच की जाती है। इसके अलावा, खाद्य वितरण का उपयोग विभिन्न भोजन अवधियों का उपयोग करके तत्काल खाद्य आंदोलन या बुनियादी खाद्य स्थिति को प्रतिबिंबित करने के लिए किया जा सकता है। एक साथ लिया गया, यह प्रोटोकॉल ड्रोसोफिलामें फसल गतिशीलता और भोजन पासिंग का तेजी से मूल्यांकन करने के तरीके प्रदान करता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
ड्रोसोफिला में भोजन पाचन के लिए फसल से पेट तक ले जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, पोषक तत्वों को अवशोषित कर लिया जाता है, और कचरे को मल के रूप में शरीर से बाहर निकाल दिया जाता है। इस प्रकार, मल इंजेक्शन क…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना (नंबर ३१८७२२८७), जियांग्सू प्रांत के नेचुरल साइंस फाउंडेशन (NO) ने सपोर्ट किया । BK20181456) और जियांग्सू प्रांत में छह प्रतिभा चोटियों परियोजना (नहीं । SWYY-146) ।
Materials
| 96-well plate | Thermo fisher | 269620 | |
| Brillant Blue FCF | Solarbio | E8500 | also called FD&C Blue No. 1 |
| Centrifuge | Thermo fisher | Heraeus Pico 17 | |
| Spectrophotometer | Spectra Max | cMax plus | |
| Tweezers | Dumont | 11252-30 |
References
- Kusano, M., et al. Gastrointestinal motility and functional gastrointestinal diseases. Current Pharmaceutical Design. 20 (16), 2775-2782 (2014).
- Reiter, L. T., Potocki, L., Chien, S., Gribskov, M., Bier, E. A systematic analysis of human disease-associated gene sequences in Drosophila melanogaster. Genome Research. 11 (6), 1114-1125 (2001).
- Apidianakis, Y., Rahme, L. G. Drosophila melanogaster as a model for human intestinal infection and pathology. Disease Models & Mechanisms. 4 (1), 21-30 (2011).
- Lemaitre, B., Miguel-Aliaga, I. The Digestive Tract of Drosophila melanogaster. Annual Review of Genetics. 47, 377-404 (2013).
- Miguel-Aliaga, I., Jasper, H., Lemaitre, B. Anatomy and Physiology of the Digestive Tract of Drosophila melanogaster. Génétique. 210 (2), 357-396 (2018).
- Strand, M., Micchelli, C. A. Quiescent gastric stem cells maintain the adult Drosophila stomach. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (43), 17696-17701 (2011).
- Ren, J., et al. Beadex affects gastric emptying in Drosophila. Cell Research. 24 (5), 636-639 (2014).
- Xi, J., et al. The TORC1 inhibitor Nprl2 protects age-related digestive function in Drosophila. Aging. 11 (21), 9811-9828 (2019).
- Wei, Y., Reveal, B., Cai, W., Lilly, M. A. The GATOR1 Complex Regulates Metabolic Homeostasis and the Response to Nutrient Stress in Drosophila melanogaster. G3. 6 (12), 3859-3867 (2016).
- 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 (20), 8253-8256 (2007).
- Diegelmann, S., et al. The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster. Journal of Visualized Experiments. (121), e55024 (2017).
- Edgecomb, R. S., Harth, C. E., Schneiderman, A. M. Regulation of feeding behavior in adult Drosophila melanogaster varies with feeding regime and nutritional state. Journal of Experimental Biology. 197, 215-235 (1994).
- Peller, C. R., Bacon, E. M., Bucheger, J. A., Blumenthal, E. M. Defective gut function in drop-dead mutant Drosophila. Journal of Insect Physiology. 55 (9), 834-839 (2009).
- Chtarbanova, S., et al. Drosophila C virus systemic infection leads to intestinal obstruction. Journal of Virology. 88 (24), 14057-14069 (2014).
- Solari, P., et al. Opposite effects of 5-HT/AKH and octopamine on the crop contractions in adult Drosophila melanogaster: Evidence of a double brain-gut serotonergic circuitry. PLoS One. 12 (3), 0174172 (2017).
