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Qubit低量程呼吸测量仪(RP1LP)在昆虫研究中的进展
日期:2021-11-01 16:30:34

Qubit Systems为实验室和现场的昆虫呼吸测量提供准确、可靠的仪器已超过25年。从果蝇到粪甲虫,其单通道和多通道气体交换系统已被创造性和有效地用于研究饮食、环境和基因组对昆虫生理和行为的影响。以下是RP1LP用户最近发表的一些文献介绍。


Disparate regulation of IMD singaling drives sex differences in infection pathology in Drosophila melanogaster. Crystal, M.V. and Dionne M.S. (2021) PNAS August 10, 2021 118 (32)https://doi.org/10.1073/pnas.2026554118

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果蝇具有野生型和突变型免疫应答,本文测量了其代谢和生理输出,以确定性别是否受到不同病理来源的影响。两性表现出不同的免疫活性,但类似于细菌源性代谢病理学。PGRP-LB是一种雌性特异的、免疫诱导的、免疫缺乏(IMD)途径的负调节因子,其表达可使雌性能够降低免疫活性,以应对细菌数量的减少。在缺乏PGRP-LB的情况下,雌性果蝇对感染的抵抗力更强。雌性果蝇(而非雄性果蝇)对IMD信号通路的高度调节降低了免疫活动的成本,但降低了对细菌感染的抵抗力。


Heat shock proteins and antioxidants as mechanisms of response to ivermectin in the dung beetle Euoniticellus intermedius. Villada-Bedoya, S. et al. (2021) Chemosphere 269,https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128707

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将雌性和雄性粪甲虫Euoniticellus intermedius暴露于亚致死剂量伊维菌素(一种用于家畜的抗寄生虫药)中,测量其代谢率、热休克蛋白70(Hsp70)表达、抗氧化能力和脂质氧化损伤。伊维菌素治疗的雄性和雌性的代谢率较高。伊维菌素治疗的雌性增加了Hsp70的表达,而雄性增加了抗氧化能力。两种性别均未显示脂质氧化损伤水平的变化。有人提出了一个兴奋过程,即暴露于伊维菌素诱导一种针对氧化应激的保护机制,这在雄性和雌性中是不同的。家畜粪便中的伊维菌素对粪甲虫和其他动物群构成威胁,热休克蛋白和抗氧剂可减轻这种威胁。


Muscle function and homeostasis require cytokine inhibition of AKT activity in Drosophila. Kiedorf, K. et al. (2020) eLife 2020; 10.7554/eLife.51595

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免疫系统在控制新陈代谢方面起作用。在果蝇中,高脂肪饮食可以触发免疫系统,导致胰岛素抵抗和寿命缩短。Kierdorf的研究调查了免疫系统和新陈代谢如何协同工作,揭示了复杂的相互作用。这涉及到停止健康果蝇肌肉中dome受体的活动,导致AKT活性增加,AKT是细胞内传递胰岛素型信号的关键蛋白。这导致了胰岛素信号的过度激活、肌肉功能的降低、能量储存和消耗的有害变化以及昆虫的寿命缩短。Quibit的RP1LP被用来监测果蝇的代谢率。

 

Different amplitudes of temperature fluctuation induce distinct transcriptomic and matabolomic response in the dung beetle Phanaeus vindex. Sheldon, K.S. et al. (2020) J Exp Biol (2020) 223 (23) https://doi.org/10.1242/jeb.233239

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使用能量储备的呼吸测定法(Qubit RP1LP)评估和基于HPLC-MS的代谢组学,研究了暴露于恒定(20℃)、低波动(20±5℃)或高波动(20±12℃)温度处理下的粪甲虫代谢率和能量储备的热敏感性。研究未发现代谢率或能量储备的显著差异,表明增加的波动并不需要能量。组装并注释de novo转录组,揭示暴露于不同波动的甲虫的非重叠转录组和代谢组反应,这与组蛋白的翻译后修饰有关。因此,对不同温度波动的适应是不同的,并且与增加转录可塑性有关。组蛋白修饰可能是快速适应温度变化的基础。


仪器简介

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Q-Box RP1LP低量程呼吸测量仪,设计用于测量小型动物(如昆虫、爬行动物、两栖动物、其他无脊椎动物和小型哺乳动物)在开放流或停止流气体交换系统中的代谢率。Q-Box RP1LP甚至可以用于测量真菌和微生物菌落中的CO2和O2交换。当与Qubit的气体转换系统相结合时,可以在多达7种生物体上测量代谢率和RQ(包括参考的8通道系统)。

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