एलिगेंस लॉन अवॉइडेंस परख के लिए एक स्मार्टफोन-आधारित इमेजिंग विधि
Summary
यह लेख स्मार्टफोन और प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) प्रकाश बॉक्स जैसे आसानी से उपलब्ध वस्तुओं का उपयोग करके, कैनोरहाब्डिस एलिगेंस के लॉन से बचने के व्यवहार को रिकॉर्ड करने की एक सरल, कम लागत वाली विधि का वर्णन करता है। हम वीडियो फ़ाइल को गिनती के लिए अधिक उपयुक्त प्रारूप में संसाधित करने के लिए एक पायथन स्क्रिप्ट भी प्रदान करते हैं।
Abstract
विषाक्त या रोगजनक बैक्टीरिया के संपर्क में आने पर, नेमाटोड केनोरहाब्डिस एलिगेंस एक सीखा लॉन परिहार व्यवहार प्रदर्शित करता है, जिसमें कीड़े धीरे-धीरे अपने खाद्य स्रोत को छोड़ देते हैं और जीवाणु लॉन के बाहर रहना पसंद करते हैं। परख हानिकारक परिस्थितियों का ठीक से जवाब देने के लिए बाहरी या आंतरिक संकेतों को समझने की कीड़े की क्षमता का परीक्षण करने का एक आसान तरीका है। हालांकि एक सरल परख, गिनती समय लेने वाली है, विशेष रूप से कई नमूनों के साथ, और परख अवधि जो रात भर फैली हुई है, शोधकर्ताओं के लिए असुविधाजनक है। एक इमेजिंग सिस्टम जो लंबी अवधि में कई प्लेटों की छवि बना सकता है, उपयोगी लेकिन महंगा है। यहां, हम सी एलिगेंस में लॉन से बचने को रिकॉर्ड करने के लिए एक स्मार्टफोन-आधारित इमेजिंग विधि का वर्णन करते हैं। इस विधि के लिए केवल एक स्मार्टफोन और एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) प्रकाश बॉक्स की आवश्यकता होती है, जो संचारित प्रकाश स्रोत के रूप में काम करता है। फ्री टाइम-लैप्स कैमरा एप्लिकेशन का उपयोग करके, प्रत्येक फोन लॉन के बाहर मैन्युअल रूप से कीड़े गिनने के लिए पर्याप्त तीखेपन और विपरीत छह प्लेटों तक छवि बना सकता है। परिणामी फिल्मों को हर घंटे के समय बिंदु के लिए 10 एस ऑडियो वीडियो इंटरलीव (एवीआई) फाइलों में संसाधित किया जाता है, फिर प्रत्येक प्लेट को दिखाने के लिए क्रॉप किया जाता है ताकि उन्हें गिनती के लिए अधिक उत्तरदायी बनाया जा सके। यह विधि उन लोगों के लिए एक लागत प्रभावी तरीका है जो परिहार दोषों की जांच करना चाहते हैं और संभावित रूप से अन्य सी एलिगेंस परखों तक बढ़ाया जा सकता है।
Introduction
एलिगेंस का अध्ययन करने के कई फायदों के बीच, इसका सरल तंत्रिका तंत्र यह अध्ययन करने का अवसर प्रदान करता है कि आनुवंशिक और सेलुलर स्तर पर परिवर्तन नेटवर्क फ़ंक्शन और व्यवहार आउटपुट को कैसे प्रभावित करते हैं। सीमित संख्या में न्यूरॉन्स होने के बावजूद, सी एलिगेंस जटिल व्यवहारों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं। इनमें से एक लॉन से बचाव है, जिसमें जीवाणुभक्षी नेमाटोड जीवाणु लॉन को छोड़कर एक हानिकारक खाद्य स्रोत का जवाब देता है। एलिगेंस रोगजनक बैक्टीरिया 1,2,3 के लॉन से बचते हैं, बैक्टीरिया के लॉन जो विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करते हैं या विषाक्तपदार्थों के साथ स्पाइक किए जाते हैं 1,4, और यहां तक कि आरएनएआई-व्यक्त करने वाले बैक्टीरिया जिनका लक्ष्य जीन वध कीड़े के स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है। अध्ययनों से पता चला है कि कीड़े रोगजनक बैक्टीरिया 1,6 द्वारा उत्पादित मेटाबोलाइट्स जैसे बाहरी संकेतों का जवाब देते हैं, या आंतरिक संकेत जो इंगित करते हैं कि भोजन उन्हें बीमार कर रहा है 4,7। इन संकेतों को संरक्षित सिग्नलिंग मार्गों के माध्यम से संसाधित किया जाता है, जैसे कि माइटोजन-सक्रिय प्रोटीन काइनेज (एमएपी) मार्ग और ट्रांसफॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर बीटा (टीजीएफ) मार्ग, और आंत और तंत्रिका तंत्र 4,6,7,8 के बीच संचार की आवश्यकता होती है।
यद्यपि परख सरल है, सीखा व्यवहार कई घंटों में विकसित होता है, अक्सर रात भर में। जबकि ऐसे उत्परिवर्ती हैं जो छोड़ने में असमर्थ हैं, इस मामले में दोष प्रदर्शित करने के लिए केवल एक समय बिंदु पर स्कोरिंग से बचना पर्याप्त है, कई उत्परिवर्ती अंततः छोड़ देते हैं लेकिन बाहर आने में धीमे होते हैं। इनके लिए, कीड़े के आंदोलन को हर कुछ घंटों में ट्रैक करने की आवश्यकता होती है, जिसे रात भर करना मुश्किल हो सकता है। गिनती में भी समय लगता है, जिससे प्लेटों के बीच एक अंतराल समय बनता है, और इस प्रकार प्लेटों की संख्या सीमित हो जाती है जिन्हें एक ही समय में परीक्षण किया जा सकता है। परख की पूरी अवधि के लिए एक साथ कई प्लेटों को रिकॉर्ड करने के लिए एक इमेजिंग सेटअप का उपयोग करना बहुत उपयोगी होगा, लेकिन अनुसंधान प्रयोगशाला की वित्त पोषण स्थिति के आधार पर सेटअप की लागत निषेधात्मक हो सकती है।
इसे संबोधित करने के लिए, हमने एक बहुत ही सरल विधि तैयार की जो बचाव परख को रिकॉर्ड करने के लिए स्मार्टफोन का उपयोग करती है। प्रत्येक फोन छह परख प्लेटों तक के टाइम-लैप्स वीडियो रिकॉर्ड कर सकता है। संचारित प्रकाश प्रदान करने के लिए, हम एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) प्रकाश बॉक्स का उपयोग करते हैं जिसे आसानी से ऑनलाइन खरीदा जा सकता है। परख प्लेटों को एक ऊंचे मंच पर रखा जाता है, जो खोखले आयताकार सुरंगों द्वारा समर्थित होता है, जो आने वाले प्रकाश को केंद्रित करता है, जिससे विपरीत होता है। हम एक पायथन स्क्रिप्ट भी प्रदान करते हैं जो वीडियो को ऑडियो वीडियो इंटरलीव (एवीआई) फ़ाइलों में परिवर्तित करता है जो प्रत्येक प्रति घंटा समय बिंदु के 10 एस क्लिप दिखाते हैं। वीडियो को तब अलग-अलग प्लेटों में क्रॉप किया जाता है और मैन्युअल गिनती के लिए उपयोग करने के लिए अलग-अलग फ़ाइलों में सहेजा जाता है।
विधि एक कम लागत वाली प्रक्रिया प्रदान करती है जो उपयोग करने में भी बेहद आसान है, उन वस्तुओं का उपयोग करके जो अधिकांश लोगों के लिए आसानी से उपलब्ध हैं। यहां, हम मानव रोगज़नक़ स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (पीए 14) के खिलाफ अच्छी तरह से स्थापित लॉन परिहार परख का उपयोग करके विधि का वर्णन करते हैं, जिसका प्रोटोकॉल पहले 2,9 वर्णित किया गया है। अंत में, हम उन लोगों के लिए इमेजिंग विधि के विचारों और सीमाओं की भी समीक्षा करते हैं जो इसे अन्य सी एलिगेंस व्यवहार प्रयोगों पर लागू करना चाहते हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रत्यक्ष अवलोकन पर भरोसा करने के बजाय इमेजिंग पशु व्यवहार, न केवल सुविधाजनक है, बल्कि दृश्य प्रलेखन छोड़ने का लाभ भी है। यह एक उद्देश्य तीसरे व्यक्ति द्वारा अंधा विश्लेषण की अनुमति देता है, या छवि पहच?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम पांडुलिपि के महत्वपूर्ण पढ़ने और पायथन कोड का परीक्षण करने के लिए देवोक जूनग ली को धन्यवाद देते हैं। यह शोध कोरिया के राष्ट्रीय अनुसंधान फाउंडेशन 2017 R1A5A2015369 (K.h.Y.) और 2019R1C1C1008708 (K.-h.Y.) द्वारा प्रायोजित किया गया था।
Materials
| 35 mm Petri dish | SPL | #10035 | |
| Bacto agar | BD | #214010 | |
| Bacto Peptone | BD | #211677 | |
| CaCl2 | DAEJUNG | 2507-1400 | |
| Cholesterol | BioBasic | CD0122 | |
| Dipotassium hydrogen phosphate (K2HPO4) | JUNSEI | 84120-0350 | |
| Glycerol | BioBasic | GB0232 | |
| King B Broth | MB cell | MB-K0827 | |
| LED light box multi-pad | Artmate | N/A | This is a USB powered, LED light pad for tracing and drawing purposes. Artmate is a Korean brand, but searching for "LED light box for tracing" in any search engine should yield numerous options from other brands. Overall dimension is around 9" x 12" (A4 size). For example, from amazon US: https://www.amazon.com/LITENERGY-Ultra-Thin-Adjustable-Streaming-Stenciling/dp/B07H7FLJX1/ref=sr_1_5?crid=YMYU0VYY226R&keywords= LED%2Blight%2Bbox&qid=1674183224&sprefix =led%2Blight%2Bbo%2Caps%2C270&sr=8-5&th=1 |
| MgSO4 | DAEJUNG | 5514-4400 | |
| Plastic paper sleeve (clear) | Smead | #85753 | Any clear plastic sheet with a bit of stiffness can be used as stage. For example, from Amazon US: https://www.amazon.com/Smead-Organized-Translucent-Project-85753/dp/B07HJTRCT7/ref=psdc_1069554_t3_B09J48GXQ 8 |
| Potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) | JUNSEI | 84185-0350 | |
| Power strip | To accommodate 3 phones and one LED box, you need at least 4 outlets. | ||
| Smartphone | N/A | N/A | Minimum requirement: 12MP wide camera, 1080p HD video recording at 30fps |
| Sodium chloride(NaCl) | DAEJUNG | #7548-4100 | |
| Sodium phosphate dibasic anhydrous (Na2HPO4) | YAKURI | #31727 |
Referências
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