Here, we present a protocol to quantify the avoidance of stressed individuals. This paradigm is powerful yet user-friendly and can be used to assess the influence of genes and environment on one kind of social interaction in Drosophila melanogaster.
Drosophila melanogaster is an emerging model to study different aspects of social interactions. For example, flies avoid areas previously occupied by stressed conspecifics due to an odorant released during stress known as the Drosophila stress odorant (dSO). Through the use of the T-maze apparatus, one can quantify the avoidance of the dSO by responder flies in a very affordable and robust assay. Conditions necessary to obtain a strong performance are presented here. A stressful experience is necessary for the flies to emit dSO, as well as enough emitter flies to cause a robust avoidance response to the presence of dSO. Genetic background, but not their group size, strongly altered the avoidance of the dSO by the responder flies. Canton-S and Elwood display a higher performance in avoiding the dSO than Oregon and Samarkand strains. This behavioral assay will allow identification of mechanisms underlying this social behavior, and the assessment of the influence of genes and environmental conditions on both emission and avoidance of the dSO. Such an assay can be included in batteries of simple diagnostic tests used to identify social deficiencies of mutants or environmental conditions of interest.
Цель этого метода состоит в том, чтобы легко количественно новый аспект простой социального поведения в дрозофилы, независимо от ухаживания и агрессии.
Социальные взаимодействия имеют решающее значение для правильного развития и здоровья людей в обществе, а также функциональности социальной группы в целом. Высокая сложность этих взаимодействий требует больших размеров выборки и систему, которая позволяет для упрощения поведения, генетические и нейронные основы социального поведения еще плохо изучены. Дрозофилы является мощным генетическая модель, которая может быть использована для идентификации генетических и нейронные основы социальных взаимодействий. Действительно, D. MELANOGASTER имеет репертуар сложных социальных поведения и некоторые прямые измерения социализации уже сделаны 1-7. Тем не менее, большинство из этих усилий были сосредоточены на относительно сложных социальных форм поведения, таких как aggresSive взаимодействия 3,6, различные аспекты ухаживания 3,8-12, и как социальный опыт влияет на другие поведения, такие как обучение, или циркадный ритм 13-17. Кроме того, многие из этих анализов полагаются на анализе сложных моделей взаимодействия групп мух, отслеживание видео и компьютерные программы для анализа полученного обилие данных. Такие анализы являются бесценными, и привести к важным новым пониманием, таких как динамики FLY-лету взаимодействий в группах 7. Одним из ограничений, однако, недоступность этих анализов в обществе в целом, и ограниченные знания о механизмах, лежащих в основе признания других. Другими словами, основой испусканием сигнала на одного человека и его признания другой все еще плохо понята 18.
В отличие от этого, мухи проявляют также простое поведение, социальные избегания, где люди отойти от сигнала, излучаемого подчеркнул мух: Д. Меланаogaster стресс одоранта или DSO 19. В высокой пропускной анализа, такое поведение может быть количественно, как во избежание сигнала напряжения, излучаемой другими мух или социального избегания 19. Мухи помещают в Т-лабиринт аппарата и дают выбор, чтобы избежать флакон, содержащий DSO. С помощью этого анализа, СО 2 было показано, что компонент DSO, и часть нейронной схемы, необходимые для реагирования на CO 2 иссекали 19.
Предотвращение анализ социальной, представленные здесь, похоже концептуально простых поведенческих тестов, разработанных в лаборатории Сеймура Бензер, что позволило поколений исследователей, чтобы рассекать сложное поведение 20. Анализ социальной избежании можно проводить экономически эффективно с помощью Т-теста лабиринт, что позволяет значительно расширить изучение социальном поведении. Например, с помощью этого анализа мы недавно показали, что различные генетические риски для аутизма имеют противоположные эффекты в социальной бehavior анализы. Мутанты для гена кандидата для аутизма – neurobeachin 21,22 – имеющихся недостатков и в социальном пространстве (описано в другом месте 23) и социальной избегание 24. Аномальная сигнализации дофаминергической Предлагается также играют роль в этиологии аутизма у человека 25,26. В отличие от результатов, полученных с neurobeachin, мы обнаружили, что характеристики социальной избегания влияет увеличена или уменьшена уровни Drosophila Везикулярный транспортер моноаминов (VMAT) в дофаминергических клеток, хотя социальное пространство непосредственно коррелирует с этими уровнями VMAT 27. Контрастные результаты, полученные с neurobeachin и VMAT подчеркнуть возможность идентификации различных форм асоциального поведения, и таким образом различные базовые нервные схемами модуляции в ответ на другие.
Этот протокол описывает подробную процедуру для анализа социальной избегания. Canton-S только избежать флакон, в котором летит ранее были механически стресса, а секс и число респондентов не влияет на производительность социального избегания. Тем не менее, генетический фон из респонденто?…
The authors have nothing to disclose.
We thank Rachelle Kanippayoor for her help in identifying the new wild-type strain as being of the melanogaster species. R.W.F, O.F. and A.F.S were responsible for research design; R.W.F, M.N. and O.F. performed the experiments. R.W.F, M.N., O.F. and A.F.S. analyzed the data; R.W.F., I.S.M. and A.F.S. wrote the manuscript.
This work was supported by PSC-CUNY research awards, jointly funded by The Professional Staff Congress and The City University of New York to A.F.S.; by internal funding from Western University to A.F.S. and I.S.M.; by a training support from the National Alliance for Hispanic Health’s Alliance/Merck Ciencia (Science) Hispanic Scholars Program and a University Fellowship from the Yale Graduate School of Arts and Sciences to R.W.F.
Stereo Zoom Microscope | Nikon | SMZ-645 | Any other standard scope for fly handling would work |
Small paint brushes | for pushing flies | ||
Porous Polyethylene, 12" x 12" Sheet | Flystuff – Genesee | 46-100 | http://www.flystuff.com/ProductInfo.php?productID=46-100 Porous Plastic sheet for the cold anesthesia box |
Mini-Alarm Timer/Stopwatch | |||
Sharpie pens | |||
Adhesive Tape | |||
Mini vortex | Fisher | 14-955-151 | http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/itemdetail For mechanical agitation of the flies – any vortex would work. |
Corning Life Sciences DL No.:352017, Falcon test tube; round bottom; disposable; no closure, 14mL; 17 x 100mm | Fisher | 14-959-8 | http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/itemdetail?storeId=10652&langId=-1&catalogId=29104&productId=2771811&distype=0&highlightProductsItemsFlag=Y&fromSearch=1&searchType=PROD&hasPromo=0 These snap in place in the in-house made T-maze and counter-current apparatus (see text) |
cotton balls | to close the vials after the experiment. | ||
trifold board and white bench cover | to provide a white background, and a homogeneous light. | ||
white bench cover | |||
pounding pad | any mouse pad works. | ||
large black cloth | to cover the counter-current apparatus in phototaxis response. | ||
cool-white light | Home Depot | 1000516563 | http://www.homedepot.ca/product/illume-26-fluorescent-plug-in-linear/911423 any similar linear light with fluorescent light bulb cool-white at 13-15W would work |