ड्रोसोफिला व्यापक रूप से neurodegeneration अध्ययन करने के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में प्रयोग किया जाता है। इस प्रोटोकॉल एक तरीका है जिसके द्वारा अध: पतन, के रूप में मस्तिष्क में रिक्तिका गठन के द्वारा निर्धारित मात्रा निर्धारित किया जा सकता है वर्णन करता है। यह भी एक नमूने के रूप में प्रसंस्करण और सेक्शनिंग नियंत्रण और प्रयोगात्मक मक्खियों द्वारा प्रयोगात्मक प्रक्रिया के कारण प्रभाव को कम करता है।
अल्जाइमर रोग (ई) या पार्किंसंस रोग (पीडी) की तरह प्रगतिशील neurodegenerative रोगों दुनिया भर में मानव स्वास्थ्य के लिए एक बढ़ती हुई खतरा हैं। हालांकि स्तनधारी मॉडल pathogenicity की अंतर्निहित तंत्र में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान की है, साथ में उनके उच्च लागत के साथ स्तनधारी प्रणाली की जटिलता उनके उपयोग को सीमित कर रहे हैं। इसलिए, सरल लेकिन अच्छी तरह से स्थापित ड्रोसोफिला मॉडल-प्रणाली आणविक मार्ग है कि इन बीमारियों में प्रभावित कर रहे हैं की जांच के लिए एक विकल्प प्रदान करता है। व्यवहार घाटे इसके अलावा, neurodegenerative रोगों में इस तरह के neuronal मौत और axonopathy के रूप में ऊतकीय phenotypes की विशेषता है। न्यूरोनल अध: पतन यों और निर्धारित करने के लिए कैसे यह आनुवांशिक और पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित होता है, हम एक ऊतकीय दृष्टिकोण है कि वयस्क मक्खी दिमाग में रिक्तिकाएं मापने पर आधारित है का उपयोग करें। व्यवस्थित त्रुटि के प्रभाव को कम करने के लिए और सीधे नियंत्रण और विस्तार से वर्गों की तुलना करनाएक तैयारी में erimental मक्खियों, हम आयल वर्गों के लिए 'कॉलर' विधि का उपयोग करें। Neurodegeneration तो आकार और / या रिक्तिकाएं कि मक्खी के मस्तिष्क में विकसित किया है की संख्या को मापने के द्वारा मूल्यांकन किया है। यह या तो ब्याज की एक विशेष क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित करके या धारावाहिक वर्गों है कि पूरा सिर अवधि प्राप्त करने के द्वारा पूरे मस्तिष्क का विश्लेषण करके किया जा सकता है। इसलिए, इस विधि के रूप में सामान्य उम्र बढ़ने के दौरान होता है, एक न केवल गंभीर अध: पतन, लेकिन यह भी अपेक्षाकृत हल्के phenotypes कि कुछ वर्गों में ही पहचाने जा रहे हैं मापने के लिए अनुमति देता है।
जीवन प्रत्याशा में वृद्धि के साथ, अल्जाइमर या पार्किंसंस जैसे neurodegenerative रोगों आम जनता के लिए एक बढ़ती हुई स्वास्थ्य खतरा बन गए हैं। राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के अनुसार, 115 मिलियन लोग दुनिया भर में, अंतर्निहित 2050 में पागलपन से प्रभावित होने की हालांकि महत्वपूर्ण प्रगति उनमें से कई के लिए, जीन और जोखिम कारकों इन रोगों के कम से कम कुछ में शामिल की पहचान करने में किया गया है भविष्यवाणी कर रहे हैं आणविक तंत्र अभी भी अज्ञात है या नहीं अच्छी तरह से समझ रहे हैं।
Caenorhabditis एलिगेंस और ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर की तरह सरल अकशेरुकी मॉडल जीवों एक छोटे जीवन चक्र, संतान की बड़ी संख्या है, और अच्छी तरह से स्थापित है और कभी कभी अद्वितीय आनुवंशिक और आणविक विधियों 1 की उपलब्धता सहित neurodegenerative रोगों के तंत्र का अध्ययन करने के लिए प्रयोगात्मक लाभ में से एक किस्म की पेशकश -12। इसके अलावा, इन जीवों निष्पक्ष लिए उत्तरदायी हैंबातचीत स्क्रीन है कि neurodegenerative phenotypes पर अपने उत्तेजक या सुधारने प्रभाव से इन रोगों के लिए योगदान कारकों की पहचान कर सकते हैं।
ऐसे आनुवंशिक बातचीत का विश्लेषण करने और उम्र बढ़ने के प्रभाव का आकलन करने neurodegeneration पता लगाने के लिए और इसकी गंभीरता को मापने के लिए मात्रात्मक प्रोटोकॉल की आवश्यकता है। यह आकलन अपेक्षाकृत आसानी से किया जा सकता है जब इस तरह की घ्राण सीखने, नकारात्मक geotaxis, या तेजी से phototaxis के रूप में ड्रोसोफिला में व्यवहार सभी पहलुओं, जो एक अंकीय प्रदर्शन मूल्य 13-21 प्रदान मापने। यह भी न्यूरॉन्स की गणना के द्वारा neuronal अस्तित्व पर प्रभाव का निर्धारण करने के लिए संभव है। हालांकि, यह तभी संभव है जब एक विशिष्ट जनसंख्या है कि स्पष्ट रूप से पहचाने जाने योग्य है, डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स कि पीडी में प्रभावित कर रहे हैं, और फिर भी, परिणाम विवादास्पद 22-24 गया है की तरह पर ध्यान केंद्रित कर रहा है।
यहां वर्णित प्रोटोकॉल कॉलर विधि का उपयोग करता आयल धारावाहिक वर्गों प्रदर्शन करने के लिए एक विधिकि मूल रूप से हाइजेनबर्ग और Bohl, जो इसे इस्तेमाल किया ड्रोसोफिला 25 में संरचनात्मक मस्तिष्क म्यूटेंट को अलग-थलग करने के लिए विकसित किया गया था। कॉलर विधि के प्रयोग के बाद cryosections, vibratome वर्गों, और प्लास्टिक वर्गों 26-28 में शामिल है, अनुकूलित किया गया है। इधर, इस विधि पूरे उड़ सिर, जो तब रिक्तिकाएं कि neurodegenerative phenotypes 16,21,29-32 साथ मक्खियों में विकसित मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता का धारावाहिक वर्गों प्राप्त करने के लिए कार्यरत है। इन मापों विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में किया जा सकता है या पूरी मस्तिष्क को कवर कर सकते हैं; बाद के दृष्टिकोण के रूप में उम्र बढ़ने के दौरान मनाया एक भी कमजोर अपक्षयी phenotypes की पहचान करने की अनुमति देता है। अंत में, जब कॉलर का उपयोग, 20 मक्खियों के लिए एक तैयारी है, जो के रूप में संसाधित किया जा सकता है न केवल कम समय लेने वाली है, लेकिन यह भी में मामूली परिवर्तन की वजह से कलाकृतियों को कम करने, नियंत्रण और एक ही तैयारी में प्रयोगात्मक मक्खियों के विश्लेषण के लिए अनुमति देता है तैय़ारी।
वर्णित विधि ड्रोसोफिला के मस्तिष्क में neurodegeneration यों के लिए एक साधन प्रदान करता है। एक विशेष प्रकार की कोशिका गिनती जैसे अन्य तरीकों, neurodegeneration की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, इस विधि का लाभ …
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by grants to D.K. from the Medical Research Foundation of Oregon and from NIH/NINDS (NS047663). E.S. was supported by a training grant from the NIH (T32AG023477).
Name of the Reagent/Equipment | Company | Catalog Number | |
Collar | Genesee Scientific | TS 48-100 | We are using custom made collars that are made from one piece of metal instead of layers as the ones by Genesee. A discription to make collars can be found at http://flybrain.neurobio.arizona.edu/Flybrain/html/atlas/fluorescent/index.html |
Rubber ice cube tray for embedding | Household store | The size can be made to fit by glueing in additional walls | |
Crystallizing dish | Fisher Scientific company | 08-762-3 | |
Ether | Fisher Scientific Company | E138-1 | |
Ethanol | Decon Laboratories Inc. | 2701 | |
Choloroform | Fisher Scientific Company | C298-500 | |
Glacial Acetic Acid | Fisher Scientific Company | A38-212 | |
Methylbenzoate | Fisher Scientific Company | M205-500 | Distinct Odor |
Use in fume hood | |||
Low Melting Point Paraffin Wax | Fisher Scientific Company | T565 | Make sure to keep extra melted in a 65°C waterbath |
Microtome | Leica Biosystems | Reichert Jung 2040 Autocut | |
Microscope Slide | Fisher Scientific Company | 12-550D | |
Microscope Cover Glass | Fisher Scientific Company | 12-545-M | |
SafeClear | Fisher Scientific Company | 314-629 | Three different containers for washes |
Vertical Staining Jar with Cover | Ted Pella Inc. | 432-1 | |
Permount | Fisher Scientific Company | SP15-500 | |
Poly-L-lysine Solution | Sigma Life Science | P8290-500 |