, Yavaşlatıldı Hızlandırılmış ve Ters Honey Bee Model Yaşlanma ile Örneklerin Alınması
Summary
Bal arısı işçiler, yaşlanma sosyal davranışları ziyade kronolojik yaşına bağlıdır. Burada çok farklı yaşlanma desenleri ile işçi-tipleri elde edilmiş ve hücresel yaşlanma için analiz edilebilir göstermek.
Abstract
Çok sosyal hayvanlar Dernekleri yakından ilgili bireyler arasında büyük farklılıklar ömrü bulunmaktadır. Sosyal böcekler arasında, bal arısı ömrü ve yaşlanmanın plastisite sosyal faktörler ile açıklanmaktadır nasıl çalışma için iyi kurulmuş bir modeldir.
Bal arılarının işçi kast nektar ve polen toplamak damızlık eğilimi hemşire arılar, arılar ve silaj içerir. Önceki iş beyin fonksiyonları ve uçuş performans hemşireler daha silaj daha hızlı senesce göstermiştir. Silaj geri hemşirelik görevleri dönmek Ancak, beyin fonksiyonları, kurtarabilirsiniz. Hızlandırılmış yaşlanma ve ters fonksiyonel bu gibi desenler protein bolca değişikler ve bağışıklık fonksiyonu, değiştirilmiş metabolik kaynak seviyeleri ile bağlantılıdır. , Vitelogenin, hormonal kontrol ve hücresel savunma uyarlanmış işlevleri olan bir yumurta sarısı protein, işçi farklı yaşlanma dinamiklerini kontrol eden bir ağda önemli bir düzenleyici eleman olarak hizmet edebilir.
Burada hemşire ve silaj ortaya çıkması izlenir, ve daha uzun ömürlü hemşire içine genellikle kısa ömürlü silaj ters dahil olmak üzere, nasıl manipüle edilebileceğini açıklar. Bizim temsilcisi sonuçları benzer kronolojik yaş ile bireylerin deneysel koşullar altında silaj ve hemşire arıların içine ayırt nasıl gösterebilir. Biz geri hemşirelerle silaj davranış tersine valide nasıl örneklemektedir. Son olarak, burada hücresel yaşlanma lipofusin birikimi, yaşlanma evrensel bir biyomarker ölçülerek değerlendirilebilir kadar farklı gösterir.
Sosyal etkileri bağlantı olabilir mekanizmaları eğitim ve plastisite yaşlanma için, bu protokol, ilgili örnek malzeme elde etmek ve gelecekteki çalışmalar arasında veri karşılaştırılabilirliği artırmak için ayarlanmış standart bir araç sağlar.
Introduction
Çok sosyal hayvanlar kompleks koloni yapıları üreme kastın etkileşimi yoluyla korunur ve farklı sosyal görev davranışları tipik olmayan-yenidenüretim işçilerin bir yardımcı kast. Farklı işçiler, belirli fizyolojik adaptasyonlar farklı sib bakım davranışlarını sağlamak ve aynı zamanda aşırı ömrü farklılıklara bağlıdır. Bal arıları ve körfareler toplumsallık hızlandırılmış, ihmal veya 1-3 yaşlanma ters kalıpları ile nasıl bağlantılı olduğunu incelemek için en gelişmiş hayvan modellerini temsil eder.
Bal arısı kolonilerinde, bir tek yumurtlayan kraliçe gıda için damızlık, yem eğilimindedir binlerce işçi tarafından destekli, ve, termoregülasyon veya hijyenik davranışları 4 koruma meşgul. Bu işçiler arasında, son derece kısa ömürlü yem, ara ile hemşire arılar, ve uzun ömürlü kış (diutinus) arı vardır. Bireyler, ancak, belirli bir kalıcı wo bağlı değildirrker-tipi, ancak esnek bir davranış ontogenezini görüntüler: Onlar ("temporal kastlara") bir sosyal görev davranışı değiştirmez. Toy arılar sonunda dışında toplayıcı değişebilir ki, yavru eğilimi hemşire arılar için değiştirebilirsiniz. Ancak, toy yuva arılar da uzun ömürlü kış arıları dönüşebilmektedir ve kısa ömürlü yem bile genellikle uzun ömürlü hemşire içine dönebilirsiniz. Aşırı (kış arılar) ve orta (hemşire arılar) ömrü ile İşçi bol kaynakları ile gıda üretim ve depolama organları iyi gelişmiştir – (1,5 gözden) kısa ömürlü aramayanlara aksine. Ancak, bireysel ömrü düzenleme bireyin kaynak dengesi basit değişiklikler ötesinde böyle jöle üretimi 6, hormonal kontrol 7, bağışıklık gibi olmayan çoğaltılması işçi kast çeşitli adapte işlevleri vardır, bir yumurta sarısı protein, üzerinde araştırma tarafından önerilmektedir 8 ve anti-oksidan savunma 9.
F Desenlerkoku için kurulmuş, ve diğer beyin veya motor fonksiyonların 10-13 gibi Fonk düşüş (ihtiyarlık) işçiler arasında ayna ömrü eşitsizlikler,. Uzun ömürlü kış arı 15 saptanabilir bir düşüş (ihmal edilebilir ihtiyarlama) eksikliği karşı Spesifik olarak, toplayıcı sadece iki hafta sonra öğrenme fonksiyonunda önemli bir düşüş, toplayıcılar 14 benzer bir ölüm ilerlemesini eşleşir.
Biz izleme ve yaşlanma-tip geçişler 8,16,17 işlemek için izin kurulan deneysel paradigmalar uyarlanmış esnek yaşlanmanın moleküler parmak izlerini tespit etmek. Kronolojik yaş ve yaşlanma üzerinde işçi-tipi belirli sosyal davranışların etkileri ayrılabilir hangi örnekleri edinme 1. ayrıntıları deneme. Deney 2 yavaşladı yaşlanma dinamikleri ile hemşire arılar içine hızlandırılmış ile arayıcıların tersine anlatılmaktadır. Deney 3 Anatomica tarafından hücresel yaşlanma etkilerini incelenmesi için bir yaklaşım sağlarHücresel yaşlanma (lipofusin) 18 için kurulmuş bir biyolojik belirteç l ölçümü.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biz burada daha önce açıklanan 8,16,17,19,20 yaklaşımları benimsemek, bal arıları ve esnek yaşlanmayı okuyan kolaylaştıracak tek bir iş akışına entegre. Amacımız, ilgili örnek materyal elde etmek için ayarlanmış bir standart araç ile bu alana acemi bilim adamları sağlamak ve farklı araştırma ekipleri arasında deneysel tekrarlanabilirlik geliştirmektir. Bizim prosedürleri basitleştirilmiş ve (örneğin 8 karşılaştırmak) önceki açıklamalarında olduğu gibi öz…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz çekimler sırasında yardımcı tavsiye ve yardım için Osman Kaftanoğlu teşekkür ederim. Biz anlayışlı yorumlar için anonim eleştirmenlerine teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma Norveç Araştırma Konseyi (180.504, 191.699, 213.976 ve hibe), Marie Curie/FP7 (proje ref. 238665), Yaşlanma (hibe NIA P01 AG22500) Ulusal Enstitüsü ve Pew Bağış Güven tarafından desteklenmiştir.
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 |
References
- Munch, D., Amdam, G. V. The curious case of aging plasticity in honey bees. FEBS Lett. 584, 2496-2503 (2010).
- Buffenstein, R. Negligible senescence in the longest living rodent, the naked mole-rat: insights from a successfully aging species. J Comp Physiol B. 178, 439-445 (2008).
- Parker, J. D. What are social insects telling us about aging?. Myrmecological News. 13, 103-110 (2010).
- Seeley, T. D. . The Wisdom of the Hive. , (1995).
- Amdam, G. V., Omholt, S. W. The regulatory anatomy of honeybee lifespan. J Theor Biol. 216, 209-228 (2002).
- Amdam, G. V., Norberg, K., Hagen, A., Omholt, S. W. Social exploitation of vitellogenin. Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 1799-1802 (2003).
- Guidugli, K. R., et al. Vitellogenin regulates hormonal dynamics in the worker caste of a eusocial insect. FEBS Lett. 579, 4961-4965 (2005).
- Amdam, G. V., et al. Social reversal of immunosenescence in honey bee workers. Exp Gerontol. 40, 939-947 (2005).
- Seehuus, S. C., Norberg, K., Gimsa, U., Krekling, T., Amdam, G. V. Reproductive protein protects functionally sterile honey bee workers from oxidative stress. Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 962-967 (2006).
- Scheiner, R., Amdam, G. V. Impaired tactile learning is related to social role in honeybees. J Exp Biol. 212, 994-1002 (2009).
- Behrends, A., Scheiner, R., Baker, N., Amdam, G. V. Cognitive aging is linked to social role in honey bees (Apis mellifera. Exp Gerontol. 42, 1146-1153 (2007).
- Münch, D., Baker, N., Kreibich, C. D., Braten, A. T., Amdam, G. V. In the laboratory and during free-flight: old honey bees reveal learning and extinction deficits that mirror mammalian functional decline. PLoS One. 5, e13504 (2010).
- Vance, J. T., Williams, J. B., Elekonich, M. M., Roberts, S. P. The effects of age and behavioral development on honey bee (Apis mellifera) flight performance. J Exp Biol. 212, 2604-2611 (2009).
- Dukas, R. Mortality rates of honey bees in the wild. Insect Soc. 55, (2008).
- Behrends, A., Scheiner, R. Learning at old age: a study on winter bees. Front Behav Neurosci. 4, 15 (2010).
- Huang, Z. -. Y., Robinson, G. E. Honeybee colony integration: Worker-worker interactions mediate hormonally regulated plasticity in division of labor. Proc Natl Acad Sci USA. 89, 11726-11729 (1992).
- Huang, Z. Y., Robinson, G. E. Regulation of honey bee division of labor by colony age demography. Behavioral Ecology and Sociobiology. 39, 147-158 (1996).
- Double, K. L., et al. The comparative biology of neuromelanin and lipofuscin in the human brain. Cell Mol Life Sci. 65, 1669-1682 (2008).
- Fonseca, D. B., Brancato, C. L., Prior, A. E., Shelton, P. M., Sheehy, M. R. Death rates reflect accumulating brain damage in arthropods. Proc Biol Sci. 272, 1941-1947 (2005).
- Baker, N., Wolschin, F., Amdam, G. V. Age-related learning deficits can be reversible in honeybees Apis mellifera. Exp Gerontol. 47, 764-772 (2012).
- Capaldi, E. A., et al. Ontogeny of orientation flight in the honeybee revealed by harmonic radar. Nature. 403, 537-540 (2000).
- Marco Antonio, D. S., Guidugli-Lazzarini, K. R., do Nascimento, A. M., Simoes, Z. L., Hartfelder, K. RNAi-mediated silencing of vitellogenin gene function turns honeybee (Apis mellifera) workers into extremely precocious foragers. Naturwissenschaften. 95, 953-961 (2008).
- Whitfield, C. W., Cziko, A. -. M., Robinson, G. E. Gene expression profiles in the brain predict behavior in individual honey bees. Science. 302, 296-299 (2003).
- Schmidt, J. O. Attraction of reproductive honey bee swarms to artificial nests by Nasonov pheromone. Journal of Chemical Ecology. 20, 1053-1056 (1994).
- De Moraes, R., Bowen, I. D. Modes of cell death in the hypopharyngeal gland of the honey bee (Apis mellifera L). Cell Biol Internat. 24, 737-743 (2000).
- Sheehy, M. R. A flow-cytometric method for quantification of neurolipofuscin and comparison with existing histological and biochemical approaches. Arch Gerontol Geriatr. 34, 233-248 (2002).
- Hsieh, Y. S., Hsu, C. Y. Honeybee trophocytes and fat cells as target cells for cellular senescence studies. Exp Gerontol. 46, 233-240 (2011).
- Wolschin, F., Munch, D., Amdam, G. V. Structural and proteomic analyses reveal regional brain differences during honeybee aging. J Exp Biol. 212, 4027-4032 (2009).
