طرق الفحص ذبابة الفاكهة سلوك

الهدف العام من هذا الإجراء هو توضيح طرق فحص السلوكيات الحسية والحركية والتنسيقية في ذبابة الفاكهة (drosophila). ويتم تحقيق ذلك من خلال تقييم الوظيفة الحركية لليرقات أولاً باستخدام اختبار الزحف، ثم تقييم الوظيفة الحركية للبالغين باستخدام اختبار الحلقة، وتقييم قدرات التنسيق والحواس لدى البالغين باستخدام اختبار التودد. وفي النهاية، يمكن لهذه المجموعة من الاختبارات السلوكية أن توضح كيف يمكن للعوامل الوراثية والخارجية، مثل العلاجات الدوائية، أن تؤثر على النشاط والتنسيق.

داخل السوفالا. تكمن الميزة الرئيسية لهذا المقايسة مقارنة بالطرق الحالية مثل المحور الجيولوجي السلبي، في أن مقايسة الحلقة ذات إنتاجية أعلى وأكثر حساسية. يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال الأمراض التنكسية العصبية، مثل الكشف المبكر عن عيوب الحركة.

ستقوم الدكتورة Jamie Becknell، باحثة ما بعد الدكتوراه في مختبري، بشرح هذا الاختبار. يُستخدم اختبار زحف اليرقات لقياس تأثير العوامل الوراثية والبيئية على القدرة الحركية. للبدء، يتم إعداد عملية تزاوج تضم 10 إلى 15 ذكراً و10 إلى 15 أنثى بكر في زجاجة قياسية. وبعد مرور 24 ساعة، ستكون البالغات السليمة قد وضعت عدداً كافياً من البيوض لملء الزجاجة، وذلك للحفاظ على مجتمع سكاني متطابق في العمر عند 24 ساعة.

انقل الحشرات البالغة إلى زجاجة جديدة وكرر العملية. الآن قم بتحضين الزجاجة حتى تظهر اليرقات في طورها الثالث في الغذاء المضاف إلى الزجاجة. أضف 50 إلى 100 milliliters من السكروز بتركيز 20% واتركه لمدة 20 minutes.

ستطفو اليرقات إلى السطح، قم بجمع اليرقات باستخدام ماصة سيرولوجية سعة 25 milliliter مقطوعة الطرف وضعها في سلة شبكية. اغسل اليرقات في السلة الشبكية مرتين باستخدام ماء منزوع الأيونات. يمكن الآن إجراء التجارب عليها.

لمعالجة اليرقات باستخدام عقار ما، استخدم فرشاة لنقل العدد المطلوب من اليرقات إلى دورق سعة 5 ml يحتوي على محلول سكروز بنسبة 5% والعقار المراد دراسته. اترك اليرقات تتغذى على محلول السكر المضاف إليه العقار لمدة 15 دقيقة، ثم صبّها مرة أخرى عبر السلة الشبكية، واشطفها، ثم ابدأ بقياس تأثير العقار على القدرة على الحركة. استخدم فرشاة لنقل يرقة واحدة إلى طبق بتري بقطر 15 cm يحتوي على 2% agar.

ضعها فوق ورقة رسم بياني. الآن، قم بجمع البيانات. ببساطة، قم بعدد خطوط الشبكة التي تعبرها الحمم البركانية في دقيقة واحدة.

بعد ذلك، استخدم الفرشاة لنقل اليرقات إلى فجوة طبق تشريح زجاجي يحتوي على محلول معجون خميرة مخفف تحت مجهر التشريح، وخلال فترة دقيقة واحدة، قم بعدد انقباضات Percy. تُحسب الانقباضة الواحدة كحركة كاملة من الجهة الخلفية إلى الأمامية. كرر العملية حتى يتم عد الأعداد المطلوبة من اليرقات.

يقيس بروتوكول الحلقة سرعة الحركة في الحيوانات البالغة؛ يتم جمع ذباب الذكور البالغين الذين ظهروا حديثاً تحت تخدير خفيف ونقلهم إلى أنبوب قياسي يحتوي على غذاء طبيعي أو غذاء مضاف إليه العقار. يتم وضع 25 ذبابة تقريباً في كل أنبوب. تُحفظ الذباب في درجة حرارة الغرفة لمدة تتراوح من يومين إلى ثلاثة أيام لضمان التعافي الكامل من التخدير ووصول مستويات العقار إلى حالة الاستقرار.

ثم انقل حوالي 25 ذبابة بدون تخدير إلى أنابيب بوليسترين ذات سدادات مصبوبة، وقم بتجميع الأنابيب في جهاز حلقي واحد أو أكثر. اترك الذباب ليرتاح لمدة تتراوح من 15 إلى 20 دقيقة أثناء ضبط الكاميرا الرقمية لتصوير الأنابيب من منظور جانبي، وجهّز مؤقتاً واضبطه على المدة المطلوبة للاختبار. وعادةً ما تكون هذه المدة ثلاث ثوانٍ لإجراء الاختبار.

أمسك بجهاز الحلقة في يد واحدة دون إزعاج الذباب، وأمسك بمؤقت الكاميرا في اليد الأخرى بإحكام. انقر بالجهاز على الطاولة ثلاث مرات لإسقاط الذباب، وابدأ في الوقت ذاته العد التنازلي لمؤقت الكاميرا. كرر التجربة مرة واحدة كل دقيقة حتى يتم إجراء خمس أو ست محاولات.

من الضروري عدم إعادة استخدام أنابيب الاختبار المصنوعة من البوليسترين بعد جمع مجموعات البيانات الأولية؛ لأن الذباب الجديد الذي يوضع في أنابيب مستخدمة لن يتسلق إلى نفس المدى الذي يتسلقه الذباب الموضوع في أنابيب جديدة. ولجمع البيانات باستخدام برنامج عرض الصور، قم بحساب متوسط الارتفاع المقطوع في التسلق لكل مجموعة من المجموعات المختلفة.

يتطلب هذا المقاييس وجود تهجينات جينية مُعدة مسبقاً في زجاجات تُنتج ذرية وفيرة لجمع الذباب اللازم للمقاييس. وفي غضون ساعتين من الفجر الذاتي للحيوان، قم بتفريغ الزجاجات لجمع جميع البالغين على فترات زمنية تتراوح بين ثلاث إلى أربع ساعات. اجمع الذكور والإناث حديثي الظهور الذين لم يسبق لهم التزاوج، مع وضع الذكور بشكل فردي في قوارير أو أنابيب تحتوي على الغذاء، ووضع الإناث في مجموعات مكونة من خمس إلى ست إناث.

في أقفاص مماثلة، يلزم توفير أعداد متساوية من الذكور والإناث من أجل المقايسة. بعد عزل الذباب المجموع لمدة خمسة أيام، يتم التحضير لنقلهم إلى عجلة تزاوج وإجراء المقايسة. بعد ذلك، يتم نقل أنثى واحدة وذكر واحد بعناية إلى حجرة عجلة التزاوج تحت مجهر تشريحي.

راقب الزوج لمدة 10 دقائق أو حتى تتم عملية الجماع بنجاح خلال هذه الفترة. سجل متى تمت ملاحظة كل سلوك من السلوكيات المتعددة لأول مرة. سجل متى استدار الذكر نحو الأنثى لأول مرة.

عندما يلمس الذكر الأنثى بساقه لأول مرة، قم بتسجيل ذلك، وعندما يمد الذكر جناحه ويهزه لأول مرة، قم بتسجيل ذلك، وعندما يلعق الذكر الأعضاء التناسلية للأنثى لأول مرة، قم بتسجيل ذلك. سجل عندما يثني الذكر بطنه تحت نفسه لأول مرة. سجل عندما يحاول الذكر لأول مرة تسلق الأنثى. وأخيراً، سجل إجمالي الوقت المستغرق في سلوك التودد حتى حدوث الجماع.

بالنسبة للحيوانات من النوع البري، يحدث هذا عادةً خلال خمس إلى 10 دقائق، ويتم جمع البيانات وفق ثلاث معايير مختلفة. أولاً، فترة الكمون للسلوك هي الوقت المستغرق قبل ملاحظته لأول مرة. ثانياً، تكرار السلوك هو ما إذا كان قد لوحظ أم لا.

وثالثاً، يمثل مؤشر التودد الوقت الذي تقضيه الحشرات في عملية التودد مقسوماً على إجمالي الوقت وصولاً إلى عملية الجماع في تجربة معينة. إن وجود طفرات في جين F-U-S-T-L-S يرتبط بالتصلب الجانبي الضموري. وأظهرت الطفرات الجينية التي تحتوي على إدراج مركزي نصف قدرة الزحف مقارنة بمجموعات التحكم من النوع البري، بينما أدت طفرة مغلطة R 5 21 C إلى خفض سرعة الزحف لتصل إلى سنتيمتر واحد فقط في الدقيقة تقريباً.

أدى اختبار الحلقة على ذباب بالغات شابة من النوع البري إلى متوسط ارتفاع تسلق يتراوح بين ثلاثة وخمسة سنتيمترات خلال فترة زمنية مدتها ثلاث ثوانٍ. وفي هذا الاختبار، لم يُلاحظ أي فقدان للحساسية حتى بعد إجراء خمس تجارب متتالية بفاصل دقيقة واحدة بين كل منها. وأثناء محاولة إجراء اختبار الحلقة، من المهم تذكر ضرورة توخي الدقة قدر الإمكان فيما يتعلق بالتوقيت.

بمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إجراء مقايسة تزاحم اليرقات في غضون 30 إلى 40 دقيقة لمراقبة 10 تجارب لنمط جيني واحد إذا نُفذت بشكل صحيح. بعد مشاهدة هذا الفيديو، ينبغي أن يكون لديك أيضاً فهم جيد لكيفية مراقبة وتقييم سلوكيات التودد في الذبابة.