ウェブカメラとフリーで安価なソフトウェアプログラムの組み合わせを使用して、 キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)における機関車のパターンは速度、距離、および様々な運動活動の時間差を検出するために分析することができる。
ビデオ追跡システムでは、 キイロショウジョウバエの動きを分析し、機関車の挙動の様々な異常を検出するために広く用いられている。これらのシステムは、行動豊富な情報を提供することができるが、これらのシステムのコストと複雑さは、多くのラボのために法外なことができます。我々は、D.メラノガスターにおける移動行動および発作の動きを測定するための低コストのアッセイを開発した。システムは、距離を移動追跡するために、安価でフリーソフトウェアの組み合わせを用いて処理することができる画像を取り込むウェブカメラを使用して、指定された時間スパンの間の移動と移動の持続時間の平均速度。このシステムの有用性を実証するために、我々は、Dのグループが3〜10倍の影響を受けやすく、発作様活性に(SLA)は、野生型のハエよりも変異体、ビッグバンの影響を受けやすい(BS)中風を、 キイロ調べた。この小説のシステムを使用して、我々は、BSムタンことを検出することができたT バン無意味な(BSS)は、野生型のハエより新奇環境における探索歩行の低いレベルを示す。加えて、システムは、一般にタイプII糖尿病を治療するために使用される薬物はメトホルミン、BS変異体におけるSLAの強度を減少させることを同定した。
その短い寿命と使用可能な堅牢な遺伝的なツールを考えると、 キイロショウジョウバエは、様々な疾患の病因および様々な生物学的プロセスの根底にある生理学を調査するための優れたモデルシステムです。多くの場合、それは、行動遺伝的または薬理学的操作は、これらのモデル生物1,2における移動に与える影響を測定することが有利で ある。
一般に二次元3-7のフライ運動を測定するために使用される様々な方法がある。これらのシステムは、同時に複数のハエの追跡をサポートすることができ、速度、記録的経路長を測定し、その場を移動に費やした時間の割合を記録することができます。彼らは移動し、ハエの動き6-9の性二形自然に対する薬物の効果を含む様々な状況での動きを研究するために使用されている。これらのシステムの主な欠点は、トラッキングsysのコストであるTEMまたは対応するソフトウェアとカメラ。場合によっては、これは数千ドルに実行することができます。コストは新たに単離された変異体の機関車のパターンを定量化、例えば、このようなシステムの限定的な使用を必要とする実験室のための特別な関心事である。
より単純な、あまりロバストな方法は、レコードの動きがフライ閉鎖チューブ10,11の中間に配置される赤外光ビーム経路を横切る回数に基づくシステムを使用することである。このようなシステムは運動と睡眠 – 覚醒サイクルに関する貴重情報を与えることができますが、彼らはその場の実際のパスをキャプチャすることができない上や見積もりの動きの下で可能性があるため。追加の高解像度の方法は、これらの制限12を試してみて、回避するために使用されているが、たとえば、チューブの両端にかなりの動きを示すハエなどの低運動を登録しますが飛ぶ。
単純で安価、まだgeotaxiを測定する装置を登るしているS、単一のチューブまたはチューブ2,13の一連のハエの上方への移動、。このようなシステムは安価であり、容易に走地性欠陥を識別することができるが、それらは研究者にとって興味深いであろう動きの他の多くの側面を捕捉することができない。
多くのラボでは、アップを設定し、操作が簡単で低コストの堅牢な分析システムは、 キイロショウジョウバエ株における動作の違いを特徴づけるための有利なツールになるだろう。ここでは、より少ない200ドルのために、セットアップし、ハエの移動経路、速度と持続時間についての情報を与えることができることができるアッセイを記述します。アッセイの有効性を実証するために、我々はそれを識別するために使用することができることを示すデータを提示し、発作及び薬物メトホルミン2)能力に対して感受性であるバン感受性(BS)変異体における1)自発運動欠損する一般的に発作様活性(SLA)は、iの強度を減らすために、II型糖尿病を治療するために使用されているN 2、BS変異体。
ショウジョウバエにおける自発運動又は運動パターンを検査する場合には、走行距離に関する情報、移動速度および移動パターンを抽出できることが有用である。この情報を抽出するために、高価な機器は、伝統的に、多くの場合、難4,8,9ようなアッセイを使用したい小さいラボやラボ法外である使用されている。
アッセイは、ここで説明した距離を決定…
The authors have nothing to disclose.
著者らはまた、微調整での自分の仕事は、このアッセイのためのクリス·バーナー、スティーブン·マッキニー、ローラ·トービン、ジェニーGilbreath、アシュリーOlley、ミーガンホッファー、そしてミーガンハイドへの感謝の意を表したいと思います。
Name of the Reagent/Equipment | Company | Catalog Number/Model | コメント |
WebCam | Logitech | Pro900 | Any quality webcam will suffice. |
HandiAVI time-lapse software | Azcendant software | Latest version can be found at http://www.azcendant.com/ | |
ImageJ | NIH | Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html | |
Multiracker Plug-In | NIH | Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html | |
Vortexer | VWR | Vortex Genie 2 | Most standard size vortexers such as the Vortex Genie 2 will suffice. |
5cm petri dish cover | LabM Limited | D011 | Smaller or larger petri dish covers can be used for an arena in movement assay. |
Light box | Built from scrap material. | Illumination is used for the locomotion assay. Depending on the room lighting, it is possible to perform the assay without the light box. |