무척 추 동물 모델 시스템으로 독성 테스트 실험실에서 초파리 를 사용 하 여 실험 프로토콜

Summary

이 종이 다른 발달 단계에서 phenotypic 출력의 범위에 노출의 영향을 공부 하 고의 목표를 가진 오염 물질을 속 초파리 에서 종 노출 및 이상 한 세대에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다.

Abstract

응급 속성 및 외부 요인 (인구 수준 및 생태계 수준에서에서 상호 작용, 특히) 하지만 그들은 거의 독성 연구에서 고려 생태학적으로 중요 한 끝점, 중재에 중요 한 역할을 재생 합니다. D. melanogaster 이용과, 몇 가지 이름을 행동, 신경, 그리고 유전자에 미치는 영향에 대 한 독성 모델로 떠오르고 있다. 더 중요 한 것은, 속 초파리 에서 응급 속성 및 독성 연구에서 생태학적으로 관련 질문에 응답 하는 통합 프레임 워크 접근을 위한 모델 시스템으로 활용할 수 있습니다. 이 종이의 목적은 phenotypic 출력 및 생태 관련 질문의 범위에 대 한 모델 시스템으로 사용 될 오염 물질을 속 초파리 에서 노출에 대 한 프로토콜을 제공 하는 것입니다. 좀 더 구체적으로,이 프로토콜은 1로 사용할 수 있습니다) 여러 생물학 조직의 수준 연결 및 두 개인 및 인구 수준 피트 니스;에 유독의 영향을 이해 2) 테스트 이용과 발달 노출;의 여러 단계에서의 영향 3) 테스트 대가족제 및 진화 의미 오염 물질; 그리고 4) 동시에 여러 오염 물질과 스트레스 테스트.

Introduction

매년, 약 1000 새로운 화학 물질 화학 산업^1,2;에 의해 소개 된다 그러나, 이러한 화학 물질의 단지 작은 비율의 환경에 미치는 영향 유통^2,3전에 테스트 됩니다. 대규모 재해는 일반적인, 오염 물질의 큰 다양 한 sublethal 및 만성 노출은 둘 다 인간과 야생 동물^4,5에서 광범위 한. Ecotoxicology 및 환경 독물학의 역사적인 초점 생존^6, 에 오염 물질의 영향을 측정 하는 수단으로 치 사 율, 단일 화학 노출, 급성 노출과 노출의 생리 적 효과 테스트 하는 것 이었다 ^{7 , 8 , 9 , 10}. 역할 때문에 현재 접근 제한 동물 실험을 윤리적이 고 비-침략 적 접근으로 변화 하지만, 그 개발, 응급 속성 및 외부 요인 (인구 수준 등을 생태계 수준의 상호 작용) 생태학적으로 중요 한 끝점⁸중재에 재생 합니다. 따라서, 야생 동물 및 실험실에서 척추 동물을 희생 하지 않고 좀 더 전체적인 접근 방식을 통합 하는 방법에 대 한 필요가 있다.

무척 추 동물 모델 시스템, 초파리 melanogaster, 독성 시험에 대 한 좀 더 전체적인 접근에 대 한 필요를 해결 하는 매력적인 대안입니다. D. melanogaster, 전 세기에 대 한 인간 관련 유전자 연구에 대 한 무척 추 동물 모델 시스템으로 원래 개발 되었다¹¹. D. melanogaster 지금 눈에 띄게는 척추 모델 대신 여러 가지 이유로: 1) 유전자와 D. melanogaster 그리고 인간; 사이 통로의 보존 2) 짧은 생성 시간; 척추 모델에 비해 3) 저렴 한 비용, 유지 보수; 4) 큰 샘플 크기; 생성 완화 그리고 5) phenotypic 및 생태학-관련 끝점^{11,12,13,,1415,16,17 테스트 하기 위해 사용할 수의 과다} .

여러 실험실^{11,15,16,17,18,19,20,,2122, 23 , 24 , 25} 지금 사용 하는 D. melanogaster 척추 모델 대신 독성 테스트에 대 한 오염 인 간에 미치는 영향을 이해 하. 지역 야생 종의 초파리 이용 될 수 있다, 뿐만 아니라, 야생 동물 및 인간 생태학 대답에 대 한 독성 모델-, 행동-, 그리고 조직의 여러 생물 학적 수준에서 진화론 관련 질문. 모델 초파리 속 안에 종을 사용 하 여, 여러 측정 끝점은 가능한^{11,15,,1618,19,20 ,,2122,23,,2425}. In addition, 초파리 모델을 사용 하 여, 독물학 수: 1) 윤리적 조직;의 여러 생물 학적 수준에서 효과 링크 2) 통합 응급 요소와 개발의 역할 연구 3) 생태학적으로 중요 한 끝점 (뿐만 아니라 의학적으로 중요 한 끝점); 4) 동시에; 여러 스트레스 테스트 5) 및 장기 테스트 대가족제 (예: 진화 및 transgenerational) 스트레스의 의미. 따라서, 초파리 모델 시스템으로 사용 하 여 다양을 한 접근, 공부 하는 실험실에 D. melanogaster 의 타고 난된 긴장으로 기계적 접근에 국한 되지 않을 수 있습니다.

이 종이에 우리는 양육 하 고 다양 한 독성에 관한 질문에 대답을 초파리 를 수집 하기 위한 방법을 제시. 좀 더 구체적으로, 우리는 1에 대 한 방법론을 설명) 하나 이상의 오염 물질; 엮 여 매체에 초파리 를 양육 2) 개발 (예: 제 3 탈피 애벌레, 번데기의 경우, 새로 eclosed 성인 그리고 성숙한 어른 방황); 전체 초파리 수집 그리고 3) 장기 toxicant 노출의 진화 의미 뿐만 아니라 테스트 세대간 및 transgenerational 전송, 오염된 매체에 초파리 를 양육. 이 프로토콜, 이전 작가^{18,19,20,,2122,23,24}를 사용 하 여^,25 보고 발달의 다른 생리 적, 유전적, 그리고 행동 효과 지도 (Pb^{2 +}) 노출. 이 프로토콜 독물학을 어떻게 오염 물질이 모두 인간 고도 점점 더 오염 된 환경에서 야생 동물에 대 한 위험 요소를 이해 하는 데 필수적 이다 전체 론 독물학 방법을 사용 수 있습니다.

Protocol

다음 프로토콜은 독 소의 구강 섭취가 적절 한; 때 오염된 매체에 초파리 속에서 후방에 사용 되는 실험 프로토콜 노출의 다른 형태는 초파리 모델11,15,,1626를 사용 하 여 가능 합니다. 이 프로토콜에서 설명 하는 방법 이전 허쉬 외. 으로 설명 되었습니다. 19 와 피…

Representative Results

구두 노출 함으로써 초파리 개발을 통해 contaminant(s)에, 다양 한 독성에 관한 질문은 생물 학적 조직의 서로 다른 수준에서 초파리 를 노출 하 여 테스트할 수 있습니다. 이 섹션에서는 이전에 게시 논문23,24에서이 프로토콜을 사용 하 여 얻은 대표적인 결과 합니다. 특히,이 프로토콜은 이전 축적, 제거 및 노출의 같?…

Discussion

초파리 melanogaster 유전자와 D. melanogaster 그리고 인간^13,14사이 통로의 광범위 한 보존으로 인해 생물 학적 과정의 범위에 대 한 강력한 모델로 설립 되었습니다. 같은 이유로 그것은 의료 과학에 대 한 강력한 모델, 초파리 는 독물학 끝점의 범위에 anthropogenic 오염의 영향을 공부 하기 적합 한 모델 시스템으로 떠오르고 있다. 여러 실험…

Materials

Carolina Biological Instant Drosophila Medium Formula 4-24	Carolina Biological	173204
Drosophila vials, Narrow (PS), Polystyrene, Superbulk, 1000 vials/unit	Genessee Scientific	32-116SB	Used to store flies
Flugs Closures for vials and bottles, Narrow plastic vials	Genessee Scientific	49-102	Used to store flies
Cardboard trays, trays only, narrow	Genessee Scientific	32-124	Used to organize populations of flies
Cardboard trays, dividers only, narrow	Genessee Scientific	32-126	Used to organize populations of flies
Thermo Scientific Nalgene Square Wide-Mouth HDPE Bottles with Closure	Fischer Scientific	03-312D	Useful for storage of contaminants
Thermo Scientific Nalgene Color-Coded LDPE Wash Bottles	Fischer Scientific	03-409-17C	Useful for storage of contaminants
Eppendorf Repeater M4 Manual Handheld Pipette Dispenser	Fischer Scientific	14-287-150	Used to prepare medium
Combitips Advanced Pipetter Tips – Standard, Eppendorf Quality Tips	Fischer Scientific	13-683-708	Used to prepare medium
Flypad, Standard Size (8.1 X 11.6cm)	Genessee Scientific	59-114	Used to anesthetize flies
Flystuff foot valve	Genessee Scientific	59-121	Used to anesthetize flies
Tubing, green (1 continguous foot/unit)	Genessee Scientific	59-124G	Used to anesthetize flies
Mineral Oil, Light, White, High Purity Grade, 500 mL HDPE Bottle	VWR	97064-130	Used to make a morgue
Glass Erlenmeyer Flask Set – 3 Sizes – 50, 150 and 250ml, Karter Scientific 214U2	Walmart	Not applicable	Used to make a morgue
BGSET5 Glass Beaker Set Of 5	Walmart
Inbred or wildtype line of Drosophila	Bloomington Drosophila Stock Center at Indiana University		https://bdsc.indiana.edu
Wild popultions of Drosophila	UC San Diego Drosophila Stock Center		https://stockcenter.ucsd.edu/info/welcome.php