Un, test de comportement évolutives et économiques pour mesurer l'éthanol sédation sensibilité et la tolérance rapide dans<em> Drosophila</em
Summary
Straightforward assays for measuring ethanol sensitivity and rapid tolerance in Drosophila facilitate the use of this model organism for investigating these important ethanol-related behaviors. Here, a relatively simple, scalable assay for measuring ethanol sensitivity and rapid tolerance in flies is described.
Abstract
trouble de consommation d'alcool (AUD) est un grave problème de santé. Malgré une forte composante héréditaire à AUD, quelques gènes ont été clairement mis en cause dans leur étiologie. La mouche des fruits, Drosophila melanogaster, est un modèle puissant pour explorer les mécanismes moléculaires sous-jacents génétique des comportements liés à l'alcool et détient donc une grande promesse pour l'identification et la compréhension de la fonction des gènes qui influencent AUD. L'utilisation du modèle de Drosophila pour ces types d'études dépend de la disponibilité de dosages qui mesurent de façon fiable les réponses comportementales de l'éthanol. Ce rapport décrit un dosage approprié pour évaluer la sensibilité de l'éthanol et de la tolérance rapide de mouches. la sensibilité à l'éthanol mesurée dans ce dosage est influencé par le volume et la concentration d'éthanol utilisé, une variété de manipulations génétiques signalés précédemment, et également la durée de vol sont logés sans nourriture immédiatement avant l'essai. En revanche, l'éthanol sensitivity mesurée dans ce dosage ne est pas affectée par la manipulation de la vigueur à la mouche, sexe du vol, et de suppléments de milieu de croissance avec des antibiotiques ou des levures vivantes. Trois méthodes différentes pour quantifier la sensibilité de l'éthanol sont décrits, tous conduisant à des résultats de sensibilité d'éthanol essentiellement indiscernables. La nature évolutive de ce test, combiné avec sa simplicité globale de set-up et relativement faible coût, le rendent approprié pour petits et grands analyse génétique à grande échelle de la sensibilité de l'éthanol et de la tolérance rapide chez la drosophile.
Introduction
trouble de consommation d'alcool (AUD) est un problème de santé dans le monde énorme (examiné en 1). Bien que les mécanismes favorisant le développement de AUD sont complexes, ces troubles ont une composante génétique importante (par exemple, 2). La grande héritabilité de l'AUD et les réponses comportementales conservés à l'éthanol dans de nombreuses espèces (3,4) examinés en ont généré un vif intérêt dans l'utilisation des organismes modèles génétiques pour enquêter sur l'implication de gènes spécifiques dans les comportements liés à l'éthanol vers une meilleure compréhension de la base moléculaire de AUD. La mouche des fruits, Drosophila melanogaster, a émergé comme un organisme modèle leader pour explorer les mécanismes moléculaires génétique de comportements liés à l'éthanol (examinés dans 3,4). Des études ont mis en évidence chez les mouches rôles pendant plusieurs voies de signalisation dans les réponses comportementales à l'éthanol (examinés dans cinq). Curieusement, certains des gènes et les voies qui influencent responsab comportementaleses à l'éthanol dans les mouches ont également été impliqués dans les comportements liés à l'éthanol rongeurs et / ou AUD humain (par exemple, 6-14). La conservation des mécanismes de conduire les comportements liés à l'éthanol à travers les espèces, couplés avec la suite d'outils génétiques disponibles dans le système de modèle de drosophile, soulignent l'utilité du modèle de la mouche des fruits pour étudier la génétique des réponses comportementales à l'éthanol.
Sensibilité 15,16 et la tolérance (revue dans 17) à l'éthanol chez l'homme est lié au développement de AUD. Ces deux réponses comportementales à l'éthanol peut être modélisée en vol via une variété de tests de laboratoire (revue dans 3,4). Tous les tests de mouches connues des auteurs sont fondés sur des dépendant du temps induite par l'éthanol sédation / incoordination ou la récupération en fonction du temps à partir d'éthanol sédation.
Dans un précédent article de notre groupe sur la génétique de la sensibilité à l'éthanol et rla tolérance de apid chez la drosophile, un test de comportement à base d'éthanol sédation induite vapeur de mouches a été utilisé 18. Les tests dans ce dosage a été initié en transférant adulte vivant vole sans anesthésie pour vider des flacons de produits alimentaires, le piégeage des mouches dans les flacons avec un bouchon en acétate de cellulose, l'addition d'éthanol à la partie supérieure (c.-à-face non volantes) de la bougie d'acétate de cellulose, et sceller le flacon contenant les mouches, bouchon en acétate de cellulose et de l'éthanol avec un bouchon de silicone (voir schéma de la figure S3, référence 18). Plusieurs flacons représentant différents groupes de mouches ont été évalués en parallèle, augmenter le débit de cet essai. Les flacons ont été donnés un code anonyme et expérimentateurs ont été aveuglés au groupe de traitement pour prévenir biais involontaire dans l'évaluation de la sédation. Dans une expérience standard, les mouches dans des flacons ont été frappa doucement à intervalles de 6 min et, après une récupération de 30 secondes, le nombre de mouches sous sédation dans chaque flacon a été compté et converted pour cent vol actives. Les mouches absorbés vapeur d'éthanol à partir de la prise d'acétate de cellulose de façon dépendante du temps, entraînant des augmentations progressives dans l'éthanol interne 18 et la sédation (cf de référence 18 et la figure 1A et 1B dans ce rapport). Sédation dans cet essai a été opérationnel défini comme mouches (i) permanent en l'absence de la marche ou (ii) couché sur le dos avec ou sans battant des ailes. Ici, ce dosage de la sédation de l'éthanol est décrite en détail, outre l'optimisation opérationnelle pertinente à l'utilisation, il est prévu, et le test est utilisé pour traiter la contribution d'options de supplémentation alimentaire sur la sensibilité mouche de sédation.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tests simples qui quantifient de manière reproductible phénotypes significatives sont d'une grande valeur pour l'analyse du comportement. Les travaux décrits ici traite de plusieurs aspects pratiques d'un test pour mesurer la sensibilité de l'éthanol de sédation et la tolérance rapide chez la drosophile. Bien que pas un objectif de ce travail, des analyses comportementales sont facilitées par le maintien de l'environnement et génétique constante de fond pour les sujets de test dans…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
These studies were supported by grants from the National Institutes of Health, National Institute for Alcoholism and Alcohol Abuse to M.G. (P20AA017828, R01AA020634, P50 AA022537). The authors thank Jill Bettinger for helpful discussions and Jacqueline DeLoyht for technical assistance.
Materials
| food vials | VWR | 89092-772 | narrow |
| Flugs | Genesee/flystuff.com | 49-102 | narrow |
| silicone stopper | Fisher Scientific | 09-704-1l | #4 |
| ethanol | Pharmaco-Aaper | 111000200 | 200 proof |
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