$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hier presenteren we een eenvoudige, goedkope en hoge doorvoer methode voor het beoordelen van sedatie tijd als gevolg van blootstelling aan ethanol in Drosophila melanogaster. In tegenstelling tot veel huidige methoden, waarvoor groepsanalyses nodig zijn, stelt deze test een enkele persoon in staat om individuele sedatietijdgegevens te verzamelen voor ~ 2.000 vliegen binnen een werkperiode van 8 uur. We vonden dat een enkele persoon kan scoren 48 vliegen voor sedatie tijd in ongeveer 5 min. In dit tempo kunnen 2.000 vliegen worden gescoord in ongeveer 4 uur, hoewel scoren later kan worden uitgevoerd. Met onze test varieert de geregistreerde sedatietijd voor de meeste vliegen van 5-15 min bij blootstelling aan 1 mL van 100% ethanol. Lagere concentraties ethanol of kleinere leveringsvolumes zullen resulteren in langere sedatietijden.
De huidige methoden voor de beoordeling van de sedatietijd vereisen het testen van grote aantallen vliegen zonder metingen op alleenstaanden15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26. Veel huidige sedatie en gevoeligheidstesten zijn afhankelijk van ST5022,23,24, het tijdstip waarop 50% van de vliegen wordt verdoofd als gevolg van blootstelling aan ethanol. Hoewel het verkrijgen van de ST50 voor groepen vliegen niet de primaire motivatie was om deze test te ontwikkelen, tonen de video-opnamen een hoger nut aan in vergelijking met de huidige methoden, omdat de opnames kunnen worden gebruikt om de ST50 vast te stellen voor groepen individueel geteste vliegen en om het percentage vliegen te meten dat aan een bepaald criterium voldoet (bijvoorbeeld verlies van posturale controle) op elk moment. Opgemerkt moet worden dat dergelijke video-analyses extra tijd zouden vergen.
In tegenstelling tot de huidige inebriometer testen, de methode die we beschrijven vereist geen gespecialiseerde tools op te zetten en kan worden uitgevoerd in elk laboratorium met behulp van gemeenschappelijke materialen. Met behulp van deze methode hebben we betrouwbare en consistente sedatietijden voor individuele vliegen verkregen. De test kan in beginsel worden uitgebreid om de effecten van blootstelling aan vluchtige stoffen te beoordelen. De test kan ook worden toegepast om effecten van acute toxiciteit van vluchtige stoffen op andere insecten, waaronder andere vliegsoorten, te meten. Individuele sedatietijdgegevens kunnen worden gebruikt om de mate van fenotypische variatie binnen een populatie, zoals de DGRP, te beoordelen.
We gebruikten kleine insectenzeefnetjes om direct contact met de ethanoloplossing te voorkomen, terwijl we voldoende hoeveelheden ethanoldampen de vlieg konden bereiken. De laag witte kaasdoek op de top van het scherm mesh biedt visueel contrast tussen de vlieg en het oppervlak hieronder en zorgt ervoor dat vliegen niet verstrikt raken in het scherm mesh, wat kan leiden tot dubbelzinnige bepaling van het verlies van posturale controle. Commercieel verkrijgbare membranen die poreus zijn voor water en lucht gaven inconsistente resultaten en waren onvoldoende doordringbaar voor ethanoldampen. We hebben bewust gebruik gemaakt van kleine insect scherm gaas, omdat het een uniform poreus materiaal dat variatie in ethanol blootstelling minimaliseert als gevolg van vlieg positie binnen een put. Wijzigingen kunnen worden aangebracht in dit protocol op basis van beschikbare materialen, hoewel we raden een gecontroleerde gedragskamer, toegang tot 90%-100% ethanol dicht bij de vlieg, en uniforme ethanol blootstelling.
Vlieg positie binnen de cel cultuur platen moeten worden gerandomiseerd tussen repliceert om positionele bias te voorkomen. Voor grotere experimenten die gebruik van deze test over meerdere dagen vereisen en daarom onderhevig zijn aan omgevingsvariatie die de resultaten van de test kan beïnvloeden (bijvoorbeeld veranderingen in de barometerdruk)27,raden we ten zeerste aan dat vliegen elke dag op hetzelfde tijdstip worden getest en gerandomiseerd, zowel binnen als over dagen, vooral als verschillende lijnen en/of geslachten met elkaar moeten worden vergeleken.
De methode die we hebben ontwikkeld is het meest geschikt voor het meten van het effect van acute blootstelling aan alcohol, maar is niet geschikt voor het verkrijgen van consumptiegegevens of modelleringsverslaving. Gegevens over de gevoeligheid van alcoholsedatie die uit deze test zijn verkregen, kunnen echter worden geïntegreerd met andere maatregelen van alcoholgerelateerde fenotypen. Een beperking van het systeem is dat de verticale hoogte van standaard celcultuurplaten verticale vliegbewegingen mogelijk maakt die niet gemakkelijk door video kunnen worden gevolgd voor een gedetailleerde beoordeling van de algehele activiteit of bewegingsvrijheid. Deze beperking heeft echter geen invloed op een nauwkeurige beoordeling van de sedatietijd. Bij het gebruik van vliegen van verschillende genotypen (bijvoorbeeld in DGRP-afgeleide uitgefokte populaties28), maakt deze test het ook mogelijk om individuele vliegen op te halen om zwembaden van vliegen te verzamelen met contrasterende fenotypes voor bulk DNA-sequencing en extreme QTL mapping29,30. Globaal, staat deze test snelle, goedkope inzameling van de gegevens van de alcoholsedatie op grote aantallen enige vliegen toe.