שיטות Assay תסיסנית התנהגות
Summary
תסיסנית melanogaster היא מערכת גנטית התנהגותית מודל צייתן, שבו נעשה שימוש כדי להבין את הבסיס המולקולרי התאי של תהליכים ביולוגיים רבים חשובים יותר ממאה שנים 1. תסיסנית נוצלה היטב כדי לקבל תובנות לתוך הבסיס הגנטי של ההתנהגות במהירות הבזק.
Abstract
תסיסנית melanogaster, זבוב פירות, נעשה שימוש כדי לחקור מנגנונים מולקולריים של מגוון רחב של מחלות כגון סרטן, מחלות לב וכלי דם ומחלות נוירולוגיות שונות 1. יש לנו אופטימיזציה מבחני התנהגות פשוטים ויציב לקביעת תנועה הזחל, יכולת טיפוס מבוגר (assay RING), והתנהגויות החיזור של דרוזופילה. אלה מבחני התנהגות חלים נרחב בחקר התפקיד של גורמים גנטיים וסביבתיים על התנהגות זבוב. יכולת זחילה הזחל ניתן להשתמש באופן אמין לקביעת שינויים בשלבים מוקדמים של יכולות סריקה של הזחלים תסיסנית וגם לבחינת השפעת סמים או גנים מחלות אנושיות (ב זבובים מהונדס) על תנועה שלהם. Assay זחילה הזחל הופך רלוונטי יותר אם ביטוי או ביטול של הגן גורמת הקטלניות בשלבים גלמי או מבוגר, כמו זבובים אלו אינם שורדים לבגרות שם אחרת ניתן היה להעריך. זה בסיסיssay יכול לשמש גם בשילוב עם אור בהיר מתח או לבדוק תגובות התנהגותיות נוספות הזחלים תסיסנית. התנהגות החיזור נעשה שימוש נרחב לחקור הבסיס הגנטי של ההתנהגות המינית, והוא יכול לשמש גם כדי לבחון את פעילות ותיאום, כמו גם למידה וזיכרון. התנהגות תסיסנית החיזור כרוך בהחלפה של גירויים חושיים שונים, כולל חזותית, שמיעתית, אותות chemosensory בין זכרים ונקבות להוביל סדרה מורכבת של התנהגויות מוטוריות מאופיין היטב ושיאה הזדווגות מוצלחת. מבחני הבוגרים המסורתית טיפוס (geotaxis שליליים) הם עבודה מייגעת, אינטנסיבית, זמן רב, עם וריאציה משמעותי בין ניסויים שונים 2-4. מהיר איטרטיבי geotaxis שליליות (טבעת) assay 5 יש יתרונות רבים על פני פרוטוקולים בשימוש זמן רב יותר, מתן גישה התפוקה לשחזור, רגיש, גבוה לכמת של תנועה מבוגרים שלילית geotaxis בehaviors. ב assay הטבעת, גנוטיפים שונים או טיפולים תרופתיים, ניתן לבדוק בו זמנית באמצעות מספר רב של בעלי חיים, עם גישה תפוקה גבוהה מה שהופך אותו נוח יותר עבור ניסויים ההקרנה.
Protocol
Discussion
התנהגות תסיסנית מוסדר היטב על ידי גורמים גנטיים וסביבתיים. אנחנו, ואחרים, השתמשו בעבר את מבחני המתוארים כאן כדי לאסוף נתונים כדי לבחון גנים הקשורים לטוס התנהגויות למחלות ניווניות אנושיות המודל ב תסיסנית 5-19. עבור assay זחילה, בחירה זהירה של הזחלים 3 instar <su…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו רוצים להודות Astha Maltare להפקת הנתונים זוחלים הזחל. ברצוננו להודות לד"ר ניקולס Lanson הבן למתן את דבריו על כתב היד. עבודה זו נתמכה על ידי רוברט פקארד מרכז ALS באוניברסיטת ג'ונס הופקינס (כדי UBP) ו amyotrophic לרוחב טרשת האגודה (UBP) ו R01MH083689 מן המכון הלאומי לבריאות הנפש (CDN).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Sucrose | Fisher Scientific | S5-500 |
| Agarose | Invitrogen | 16500-500 |
| 6 oz Drosophila bottle | Genesee Scientific | 32-130 |
| Paint Brush (#1) | Ted Pella,Inc. | 11859 |
| Fly food components | ||
| Cornmeal | Fisher Scientific | NC9109741 |
| Agar | Genesee Scientific | 66-104 |
| Molasses | Fisher Scientific | NC9349176 |
| Propionic acid | Acros | 14930-0010 |
| Tegosept | Apex | 20-258 |
| Ethanol | Fisher Scientific | BP2818-4 |
| Yeast | Genesee Scientific | 62-107 |
References
- Pandey, U. B., Nichols, C. D. Human disease models in Drosophila melanogaster and the role of the fly in therapeutic drug discovery. Pharmacol. Rev. 63 (2), 411-436 (2011).
- Feany, M. B., Bender, W. W. A Drosophila model of Parkinson’s disease. Nature Mar. 23 (6776), 394-398 (2000).
- Auluck, P. K., Bonini, N. M. Pharmacological prevention of Parkinson disease in Drosophila. Nat. Med. 8 (11), 1185-1186 (2000).
- Whitworth, A. J., Theodore, D. A., Greene, J. C., Benes, H., Wes, P. D., Pallanck, L. J. Increased glutathione Stransferase activity rescues dopaminergic neuron loss in a Drosophila model of Parkinson’s disease. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (22), 8024-8029 (2005).
- Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila. Exp. Gerontol. 40 (5), 386-395 (2005).
- Lanson, N. A., Maltare, A., King, H., Smith, R., Kim, J. H., Taylor, J. P., Lloyd, T. E., Pandey, U. B. A Drosophila model of FUS-related neurodegeneration reveals genetic interaction between FUS and TDP-43. Hum. Mol. Genet. 20 (13), 2510-2523 (2011).
- Batlevi, Y., Martin, D. N., Pandey, U. B., Simon, C. R., Powers, C. M., Taylor, J. P., Baehrecke, E. H. Dynein light chain 1 is required for autophagy, protein clearance, and cell death in Drosophila. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107 (2), 742-747 (2010).
- Sang, T. K., Chang, H. Y., Lawless, G. M., Ratnaparkhi, A., Mee, L., Ackerson, L. C., Maidment, N. T., Krantz, D. E., Jackson, G. R. A Drosophila model of mutant human parkin-induced toxicity demonstrates selective loss of dopaminergic neurons and dependence on cellular dopamine. J. Neurosci. 27 (5), 981-992 (2007).
- Stacey, S. M., Muraro, N. I., Peco, E., Labbé, A., Thomas, G. B., Baines, R. A., van Meyel, D. J. Drosophila glial glutamate transporter Eaat1 is regulated by fringe-mediated notch signaling and is essential for larval locomotion. J. Neurosci. 30 (43), 14446-14457 (2010).
- Repnikova, E., Koles, K., Nakamura, M., Pitts, J., Li, H., Ambavane, A., Zoran, M. J., Panin, V. M. Sialyltransferase regulates nervous system function in Drosophila. J. Neurosci. 30 (18), 6466-6476 (2010).
- Repnikova, E., Koles, K., Nakamura, M., Pitts, J., Li, H., Ambavane, A., Zoran, M. J., Panin, V. M. Sialyltransferase regulates nervous system function in Drosophila. J. Neurosci. 30 (18), 6466-6476 (2010).
- Nedelsky, N. B., Pennuto, M., Smith, R. B., Palazzolo, I., Moore, J., Nie, Z., Neale, G., Taylor, J. P. Native functions of the androgen receptor are essential to pathogenesis in a Drosophila model of spinobulbar muscular atrophy. Neuron. 67 (6), 936-952 (2010).
- Lorenzo, D. N., Li, M. G., Mische, S. E., Armbrust, K. R., Ranum, L. P., Hays, T. S. Spectrin mutations that cause spinocerebellar ataxia type 5 impair axonal transport and induce neurodegeneration in Drosophila. J. Cell Biol. 189 (1), 143-158 (2010).
- Wang, J. W., Brent, J. R., Tomlinson, A., Shneider, N. A., McCabe, B. D. The ALS-associated proteins FUS and TDP-43 function together to affect Drosophila locomotion and life span. J. Clin. Invest. , (2011).
- Choi, J. K., Jeon, Y. C., Lee, D. W., Oh, J. M., Lee, H. P., Jeong, B. H., Carp, R. I., Koh, Y. H., Kim, Y. S. A Drosophila model of GSS syndrome suggests defects in active zones are responsible for pathogenesis of GSS syndrome. Hum. Mol. Genet. 19 (22), 4474-4489 (2010).
- Ruan, H., Wu, C. F. Social interaction-mediated lifespan extension of Drosophila Cu/Zn superoxide dismutase mutants. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (21), (2008).
- Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (24), (2009).
- Becnel, J., Johnson, O., Luo, J., Nässel, D. R., Nichols, C. D. The serotonin 5-HT7 Dro receptor is expressed in the brain of Drosophila, and is essential for normal courtship and mating. PLoS One. 6 (6), e20800 (2011).
- Johnson, O., Becnel, J., Nichols, C. D. Serotonin 5-HT(2) and 5-HT(1A)-like receptors differentially modulate aggressive behaviors in Drosophila melanoga- ster. 신경과학. 158 (2), 1292-1300 (2009).
- Bastock, M., Manning, A. The Courtship of Drosophila Melanogaster. Behaviour. , 85-111 (1955).
- Greenspan, R. J., Ferveur, J. F. Courtship in Drosophila. Annu. Rev. Genet. 34, 205-232 (2000).
- Villella, A., Hall, J. C. Neurogenetics of courtship and mating in Drosophila. Adv. Genet. 62, 67-184 (2008).
