La obtención de especímenes con desacelerado, acelerado y Invertida Envejecimiento en la abeja de la miel Modelo
Summary
En los trabajadores de abejas, el envejecimiento depende de los comportamientos sociales, más que en la edad cronológica. Aquí se muestra cómo se pueden obtener y se analizó la senescencia celular trabajadores-con tipos muy diferentes patrones de envejecimiento.
Abstract
Sociedades de animales altamente sociales cuentan con grandes diferencias de vida útil entre individuos estrechamente relacionados. Entre los insectos sociales, la abeja de la miel es el mejor modelo establecido para estudiar cómo la plasticidad en la vida útil y el envejecimiento se explica por factores sociales.
La casta de obreras de las abejas melíferas incluye las abejas nodrizas, que tienden la cría y abejas para cosechadoras de forraje, que recogen el néctar y el polen. Trabajos anteriores han demostrado que las funciones del cerebro y el rendimiento de vuelo envejecen más rápidamente en los cazadores-recolectores que en las enfermeras. Sin embargo, las funciones del cerebro pueden recuperar, cuando recolectoras vuelven a sus tareas de enfermería. Estos patrones de senescencia funcional acelerada y revirtió están vinculados a los niveles modificados de recursos metabólicos, alteraciones en la abundancia de proteínas y la función inmune. La vitelogenina, una proteína de la yema con funciones adaptadas en el control hormonal y de defensa celular, puede servir como un elemento regulador importante en una red que controla las diferentes dinámicas de envejecimiento de los trabajadores.
A continuación se describe la forma en la aparición de las enfermeras y los cazadores-recolectores se puede controlar, y manipulado, incluyendo la reversión de cazadores-recolectores normalmente de corta duración en las enfermeras de vida más larga. Nuestros resultados representativos muestran cómo los individuos con edad cronológica similares diferencian en cazadores-recolectores y las abejas nodrizas, en condiciones experimentales. Ejemplificamos cómo reversión del comportamiento de los cazadores-recolectores de nuevo a las enfermeras puede ser validado. Última, mostramos cómo los diferentes senescencia celular se puede evaluar mediante la medición de la acumulación de lipofuscina, un biomarcador universal de la senescencia.
Para el estudio de los mecanismos que pueden vincular las influencias sociales y el envejecimiento de la plasticidad, este protocolo constituye un instrumento estandarizado establecido para adquirir material de la muestra correspondiente, y para mejorar la comparabilidad de los datos entre los estudios futuros.
Introduction
Las complejas estructuras de colonias de animales altamente sociales se mantienen a través de la interacción de una casta reproductiva, y una casta de ayudante normalmente los trabajadores no se reproduzcan con las diferentes conductas de tarea social. En los diferentes trabajadores, las adaptaciones fisiológicas específicas permiten a los comportamientos de cuidado sib distintas, y también están vinculados a las diferencias de vida útil extremas. Las abejas y las ratas topo representan los modelos animales más desarrollados para estudiar cómo la sociabilidad está vinculada a patrones de aceleración, insignificante o invertido envejecimiento 1-3.
En las colonias de abejas de miel, una sola reina que pone huevos con la asistencia de miles de trabajadores que tienden a las crías, buscar comida, y participar en la vigilancia, la termorregulación o comportamientos de higiene 4. Entre estos trabajadores son los recolectores extremadamente efímeras, las abejas nodrizas con intermedio, y el invierno (diutinus) esperanzas de vida más largas con las abejas. Los individuos, sin embargo, no están obligados permanentemente a cierto wotipo rker, pero mostrar una ontogenia conductual flexibles: se cambian de un comportamiento tarea social a otro ("castas temporales"). Abejas Callow pueden cambiar a la cría tendiendo las abejas nodrizas, que con el tiempo puede cambiar al forrajeo exterior. Sin embargo, las abejas nido inexperto también pueden transformarse en las abejas más longevos de invierno, y recolectores de corta duración, incluso puede volver a enfermeras típicamente de vida más larga. Trabajadores con extrema (las abejas de invierno) e intermedio (abejas nodrizas) vida han bien desarrollado de producción y almacenamiento de alimentos órganos con cuantiosos recursos – a diferencia de cazadores-recolectores de corta duración (revisado en 1,5). Sin embargo, que la regulación de la vida útil individuo va más allá de simples cambios en el equilibrio de los recursos de un individuo es sugerido por la investigación sobre una proteína de la yema, que tiene diversas funciones adaptadas en el trabajador de castas no reproducir, como la producción de jalea de 6, control hormonal 7, inmune 8 y anti-oxidante defensa 9.
Los patrones de fdisminución unctional (senescencia) disparidades espejo de vida útil entre los trabajadores, según lo establecido para olfativo, y también para otras funciones cerebrales o motoras 10-13. Específicamente, la disminución significativa en la función de aprendizaje después de sólo dos semanas de forrajeo coincide con una progresión similar en la mortalidad de forraje 14, en oposición a la falta de disminución detectable (senescencia insignificante) en de larga vida abejas de invierno 15.
Para identificar las huellas dactilares moleculares del envejecimiento flexibles adaptamos paradigmas experimentales establecidos que permitan el seguimiento y la manipulación de las transiciones de tipo de envejecimiento 8,16,17. Experimento 1 se detalla cómo obtener muestras en las que los efectos de la edad cronológica y de tipo trabajador conductas sociales específicas sobre el envejecimiento pueden separarse. Experimento 2 se describe la inversión de cazadores-recolectores con acelerados en las abejas nodrizas con dinámica de envejecimiento más lento. Experimento 3 se presenta un enfoque para probar los efectos de la senescencia celular por anatomical cuantificación de un biomarcador establecido para el envejecimiento celular (lipofuscina) 18.
Protocol
Representative Results
Discussion
Estamos aquí adoptamos anteriormente descrito se acerca 8,16,17,19,20, e integrarlos en un único flujo de trabajo que facilitará el estudio del envejecimiento flexibles en las abejas de miel. Nuestro objetivo es proporcionar a los científicos que son novatos en este campo con una herramienta estandarizada establecido para obtener material de la muestra correspondiente, y para mejorar la reproducibilidad experimental entre los diferentes equipos de investigación. Mientras que nuestros procedimientos se si…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Damos las gracias a Osman Kaftanoglu consejos útiles y asistencia durante el rodaje. Nos gustaría agradecer a los revisores anónimos por sus comentarios perspicaces. Este trabajo fue apoyado por el Consejo de Investigación de Noruega (otorga 180.504, 191.699 y 213.976), Marie Curie/FP7 (ref proyecto. 238.665), el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (NIA subvención P01 AG22500) y el Pew Charitable Trusts.
Materials
| Name of reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Apifonda | Südzucker AG, Mannheim/Ochsenfurt, Germany | ||
| paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127 | |
| phosphate-buffered saline | Sigma-Aldrich | P4417 | |
| Glycerol | Merck | 1.04094.1000 |
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