Summary

における自発運動量の測定<em>キイロショウジョウバエ</em

Published: April 10, 2014
doi:

Summary

キイロショウジョウバエでは、自発運動などの行動に影響を与える遺伝的または環境的操作を研究するのに有用である。ここでは、赤外線ビームと自発運動を定量化するためのデータ解析ソフトウェアのモニターを利用したプロトコルを記述します。

Abstract

キイロショウジョウバエは、動作に影響を与える環境的遺伝子操作を研究するための優れたモデル生物として用いられてきた。一つのこのような挙動は、自発運動である。ここでは、 ショウジョウバエの人口を監視し、一度に数日間ハエの自発運動の継続的な監視を可能にする追跡システムを利用して我々のプロトコルを記述します。この方法は、単純で信頼性が高く、客観的であり、加齢、性別、食物のカロリー含有量の変化、薬剤の添加、又はヒト疾患を模倣する遺伝子操作の効果を調べるために使用することができる。

Introduction

ショウジョウバエは、 キイロショウジョウバエは 、学習と記憶、社会的相互作用、攻撃性、薬物乱用、睡眠、感覚機能、求愛、1,2を交配などの複雑な動作を、基礎となるメカニズムを研究するための貴重なモデル生物として用いられてきた。複数のプロトコルを介して研究されてきた一つの動作では、自発運動である。負走地はショウジョウバエの活性を測定するために開発された最初の方法のいずれかで、このプロトコルは、ハエが容器1,3の底に振とうした後にバイアルの一定の高さに到達するハエの割合を測定することを含む。この方法は、簡単な、安価であるという利点を有しており、それは、任意の実験室で行うことができる特別な装置を必要としないからである。なお、ハエの移動度3上の異なる遺伝子操作の影響を研究するための有用なスクリーニングツールとして使用されている。しかし、それは、時間と労力aはNDは、バイアルと人間の録音の変数振盪バイアスの可能性を持っています。

負走地法は底にハエの揺れ次フライバイアルの写真を取る急速反復マイナス走地(リング)法4,5、の開発によって大幅に改善した。このプロトコルの利点は、その感度と同時に、フライバイアルを多数試験する可能性である。しかし、このプロトコルはまだ、人的ミスの可能性を持っており、唯一のマイナス走地を測定します。他の研究室には、自発運動6を決定するために、培養バイアル中で、単純な観察 ​​を使用している。

最近フライ自発運動活性を測定するためのいくつかのビデオ記録システムが開発されている。 Oneビデオモニタリングプロトコルが7を記録する前に調整するための時間を提供する。スロースンによって記載された方法またmovemenを停止するために空気パルスを使用して可能性のある動物7にストレスかもしれない記録開始まで、T。この方法では、平均速度、最高速度、移動中の時間過ごすなど別の3次元追跡システムは、フリーフライトの離陸8の〜0.2秒の間に、個々のハエの最大速度を計測についての情報を提供しています。三次元映像監視プロトコルは、GFPを発現しているハエおよびハエの移動度決定するための9の蛍光の検出を可能にするフィルタを備えた複数のカメラを使用する。このプロトコルでは、ハエショウジョウバエ培養バイアル10の形状に潜在的に円筒飛行パターンを示す傾向がある。この方法は、2つのハエ11の自発運動を測定することができ、ドームを使用することによって改善された。自動的にショウジョウバエの個人と社会的行動を監視し、定量するためにカメラを使用するハイスループット方法はまた、12に記載されている。ゾウ他は、飲んで、食べて、飛んで、移動、寿命の挙動や、休憩などの動きを記録するために2コンピュータ支援のカメラを使用して、または個々のtephritid果実の死亡は13飛ぶ行動モニターシステム(BMS)を開発しました。いくつかの他のビデオシステムは、ハエの行動活性14,15をモニターするために開発されてきた。

ここでは、人口のモニタを利用するショウジョウバエの活性を定量するための方法を記載している。これらのモニタは、12時間の昼夜光サイクルで25℃の温度と湿度が管理インキュベーターに収容されています。各集団モニタは、3つの異なる高さに位置するリング状に配置された赤外線ビームを有している。リング全体のハエが動くたびに、それは独立して記録し、バイアル内のハエの活性をカウントしたマイクロプロセッサによって記録された赤外線を、中断します。マイクロプロセッサは、ユーザー定義のintervaのコンピュータに、バイアル内の全活性をアップロード60分、1秒ごとに異なる​​可能性があり、LS。ここで説明する方法は、ハエが新しい環境に適応するための十分な時間を提供し、ハエのような多くの120として集団の自発運動活性を同時に測定することを可能にする。加えて、我々は、モビリティ集団温度制御されたインキュベーター中でモニターし、結果に影響を及ぼし得る潜在的な要因の設定、メンテナンス、フライ食品の調製を記載する。この方法は、異なる環境的または遺伝的改変は、ハエの自発運動活性にどのように影響するかを研究するために使用することができる。

Protocol

注:カントン-S株は、ブルーミントンストックセンターから入手した標準的な野生型バックグラウンド線である。 1。食品の調製および食品の千ミリリットルのためのレシピ注:このセクションでは、食事の準備のためのプロトコルについて説明します。大きな金属製ポットを一度食品の約18 Lを調製するために使用される。ここで説明するプロトコル?…

Representative Results

ショウジョウバエの自発運動は、フライ性別( 図3A)、食品( 図3B)および明/暗サイクルのカロリー量に依存します。光がオフにされると、その場での活動は劇的に減少する。 図3(a)は、オスとメスのハエの自発運動記録の24時間を示している。 x軸上のアスタリスクは、光スイッチが切られた時刻をマークし、明暗サイクルへの移行は。 …

Discussion

ハエの自発運動は、年齢、遺伝的背景、性別2,13,18,19などの多くの要因に影響されます。また、このような食品、環境の温度、異なる薬物の付加、および昼間/夜間光周期のカロリー量などの環境要因は、フライ活性に影響を与えることができる。例えば、同年齢の男性のハエは、女性( 図1)に比べて高い自発的な身体活動を持っている。したがって、同じ年齢および性?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、国立衛生研究所(BRへAG023088)からの助成金によってサポートされていました。

Materials

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

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Citazione di questo articolo
Woods, J. K., Kowalski, S., Rogina, B. Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (86), e51449, doi:10.3791/51449 (2014).

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