Drosophila melanogaster zijn nuttig bij het bestuderen van genetische of ecologische manipulaties die gedrag zoals spontane motorische activiteit beïnvloeden. Hier beschrijven we een protocol dat monitoren met infrarood stralen en data analyse software om spontane bewegingsactiviteit kwantificeren gebruikt.
Drosophila melanogaster is gebruikt als een uitstekend modelorganisme milieu en genetische manipulaties die beïnvloedende bestuderen. Een dergelijk gedrag is spontaan bewegingsactiviteit. Hier beschrijven we ons protocol dat Drosophila bevolking monitoren en een tracking systeem dat continue monitoring van de spontane bewegingsactiviteit van vliegen zorgt voor meerdere dagen tegelijk gebruikt. Deze methode is eenvoudig, betrouwbaar en objectieve kunnen worden gebruikt om de effecten van veroudering, geslacht, veranderingen in calorische voedsel toevoeging van drugs, of genetische manipulaties die menselijke ziekten nabootsen onderzoeken.
Fruitvliegen, Drosophila melanogaster, zijn gebruikt als een waardevol model organisme om onderliggende mechanismen van complexe gedragingen, zoals leren en geheugen, sociale interactie, agressie, druggebruik, slaap, sensorische functies, verkering, en paring 1,2 bestuderen. Een gedrag dat is onderzocht door middel van meerdere protocollen is spontane bewegingsactiviteit. Negatieve geotaxis was een van de eerste methoden ontwikkeld voor het meten Drosophila activiteit en dit protocol omvat het meten van het percentage van vliegen die een bepaalde hoogte van de flacon bereiken na vliegen werden geschud om de bodem van de houder 1,3. Deze methode heeft voordelen dat ze eenvoudig, goedkoop, en omdat het geen speciale apparatuur kan in elk laboratorium worden verricht. Het is gebruikt als een waardevolle screening instrument om de effecten van verschillende genetische manipulaties op vlieg mobiliteit 3 bestuderen. Het is echter tijd en arbeidsintensief eennd de mogelijkheid van vertekening door variabele schudden van de flesjes en menselijke opnamen.
De negatieve geotaxis methode werd verbeterd door de ontwikkeling van de negatieve methode Rapid Iterative geotaxis (RING) 4,5, die foto's van de vlieg flesjes na het schudden van de vliegen naar de bodem neemt. Het voordeel van dit protocol is de gevoeligheid en de mogelijkheid van het testen van een groot aantal vliegen flacons tegelijkertijd. Echter, dit protocol heeft nog steeds het potentieel voor menselijke fouten, en alleen meet negatieve geotaxis. Andere laboratoria hebben eenvoudige observatie gebruikt in cultuur flesjes om bewegingsactiviteit 6 bepalen.
Recent zijn ontwikkeld verschillende video-opname systemen voor het meten van fly bewegingsactiviteit. Een video-monitoring protocol voorziet tijd voor aanpassing voor de opname 7. De methode beschreven door Slawson et al.. Maakt ook gebruik van een lucht-puls naar movemen stoppent tot de start van de opname, die mogelijk een stressor de dieren 7 zijn. Deze methode geeft informatie over gemiddelde snelheid, maximum snelheid, tijd doorbrengen in beweging, enz. Een andere driedimensionale tracking systeem meet de maximale snelheid van individuele vliegen tijdens ~ 0.2 seconden van de vrije vlucht opstijgen 8. Een drie-dimensionale videobewaking protocol gebruikt vliegen die GFP en meerdere camera's uitgerust met filters waardoor detectie van fluorescentie te vliegen mobiliteit 9 bepalen. Vliegen in dit protocol meestal cilindrisch vluchtpatronen, die potentieel vertonen door de vorm van Drosophila cultuur flacons 10. Deze werkwijze werd verbeterd door een koepel, waardoor metingen spontane beweging van twee vliegen 11. Een high-throughput werkwijze die een camera gebruikt om automatisch volgen en kwantificeren individuele en sociale gedrag van Drosophila is ook beschreven 12. Zou etal.. ontwikkelde een gedrags-monitor systeem (BMS) dat twee computerondersteunde camera's gebruikt om de levensduur gedrag en bewegingen zoals rust nemen, bewegen, vliegen, eten, drinken, of dood van individuele Tephritid fruitvliegen 13. Verscheidene andere video systemen zijn ontwikkeld om fly gedragsactiviteit 14,15 bewaken.
Hier beschrijven we een methode voor het kwantificeren van Drosophila activiteit die bevolking monitoren gebruikt. Deze monitors zijn gehuisvest in temperatuur en vochtigheid gecontroleerde incubator bij 25 ° C op een 12 uur dag-nacht lichtcyclus. Elke populatie monitor heeft infraroodstralen geplaatst in ringen zich op drie verschillende hoogtes. Telkens een vlieg beweegt over de ringen onderbreekt de infraroodstraal die wordt geregistreerd door een microprocessor die onafhankelijk platen en telt de activiteit van vliegen in de flacon. Een microprocessor uploadt de totale activiteit in de flacon om de computer op door de gebruiker gedefinieerde intervaIs dat kan variëren van 1 seconde tot 60 minuten. De hier beschreven methode biedt voldoende tijd voor vliegen te passen aan de nieuwe omgeving en toelaten om gelijktijdig meten van de spontane bewegingsactiviteit van wel 120 populaties vliegen. Daarnaast beschrijven we de bereiding van het eten, vliegen onderhoud, het opzetten van de mobiliteit van de bevolking monitoren in temperatuur gecontroleerde incubators, en mogelijke factoren die de resultaten kunnen beïnvloeden. Deze methode kan worden gebruikt om te bestuderen hoe verschillende modificaties milieu of genetische invloed spontane locomotorische activiteit van de vliegen.
Spontane bewegingsactiviteit van vliegen wordt beïnvloed door vele factoren, zoals leeftijd, genetische achtergrond, 2,13,18,19 en geslacht. Daarnaast kunnen omgevingsfactoren zoals calorie-inhoud van het voedsel, de temperatuur van de omgeving, toevoeging van verschillende drugs, en dag / nacht licht cyclus fly activiteit beïnvloeden. Zo mannelijke vliegen van dezelfde leeftijd een hogere spontane fysieke activiteit dan bij vrouwen (figuur 1). Daarom moet vliegen van dezelfde leeftijd en g…
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd ondersteund door een subsidie van de National Institutes of Health (AG023088 naar BR).
Sucrose FCC Food Grade 100 LB, | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90471380 | |
Brewer’s Yeast | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90331280 | |
Drosophila Agar Fine | SciMart | DR-820-25F | |
Cornmeal | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90141125 | |
Methyl4-hydroxybenzoate, tegosept | Sigma | H5501-5KG | |
EtOH | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
Active Dry Yeast | Fisher Scientific | ICN10140001 | |
Fly CO2 pad | LabScientific | BGSU-7 | |
Stereo Microscope | Olympus | SZ40 | |
Drosophila carbon dioxide (CO2) tank | Airgas | UN1013 | |
Small paint brush for pushing the flies | |||
Shell vial wide | Fischer Scientific | AS519 | |
Buzzplugs for wide plastic vials | Fischer Scientific | AS275 | |
Glass vials (25x95mm) | Fischer Scientific Kimble 60931-8 | AS-574 | |
Sponge plugs for glass vials | SciMart | DR-750 | |
Drosophila Food Dispenser | Applied Scientific (Fischer Scientific) | AS780Q | |
DPM Drosophila Population Monitor | Trikinetics Inc. | ||
DC Power Supply with line cord | Trikinetics Inc. | ||
PSIU9 The Power Supply Interface Unit | Trikinetics Inc. | ||
Telephone cables and 5 way splitters | Trikinetics Inc. | ||
Universal Serial Bus (USB) hardware | Trikinetics Inc. | ||
Macintosh or Windows PC with UCB port | |||
DAMSystem308X Data Acquisition Software for Macintoch OSX (Intel) | www.trikinetics.com | ||
DAMSystem308 Data Acquisition Software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
DAMFileScan108X software for Macintosh | www.trikinetics.com | ||
DAMFileScan108X software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
USB software (PSIUdrivers.zip) | www.trikinetics.com | ||
DAMSystem Notes 308 | (http://www.trikinetics.com/Downloads/DAMSystem%20Notes%20308.pdf |