Toplayıcılık Davranış için Tek-sinek Deneyi<em> Drosophila</em
Summary
Bu video makalede, Drosophila melanogaster uçmak yetişkin meyve koku bağımlı gıda arama davranışı üzerine açlık veya tokluk etkisini ölçmek için otomatik bir deneyi açıklar.
Abstract
Çok hayvan için, açlık uygun gıda kaynakları için arama kolaylaştıran bir şekilde koku alma sistemindeki değişiklikleri teşvik etmektedir. Bu video makalede, Drosophila melanogaster uçmak yetişkin meyve koku bağımlı gıda arama davranışı üzerine açlık veya tokluk etkisini ölçmek için otomatik bir deneyi açıklar. Meyve sinekleri üzerinde görünmez kırmızı ışıkla aydınlatılmış bir ışık geçirmez kutu, özel veri toplama yazılımı ile bağlantılı bir kamera aynı anda altı sineklerin konumunu izler. Her sinek merkezinde bir yemek kokusu içeren bireysel arenalarda yürümek sınırlıdır. Test arenalar fonksiyonları koku birikmesini önlemek için bir gözenekli katta dinlenme. Koku kaynağı, farklı fizyolojik durumlarda altında koku hassasiyeti yansıtan bir metrik bulmak için Gecikme, yazılım analizi ile belirlenir. İşte, bu davranış paradigma çalışan kritik mekaniği tartışmak ve sinek loadi ilgili özel konuları kapsamaktadırng, koku kirliliği, tahlil sıcaklık, veri kalitesi ve istatistiksel analizi.
Introduction
Yiyecek aramak ve gıda tüketimi 1: açlık Devletleri iştahlı davranışları iki tür teşvik. Bu basit davranışsal deney 2,3 yem ile bağlantılı kemotaktik davranışlarının çalışma için yararlıdır. Özellikle, bir gıda koku hedef bulma sinek pozisyon, yürüme hızı ve gecikme izler. Gıda bulgunun Gecikme iç iştahlı durumundaki değişikliklerin aşağı sineğin koku algılama sistemi duyarlılık değişiklikleri ölçmek için metrik olarak hizmet vermektedir. Bu deneyde, bir el sürümü daha önce GABA-B reseptör sinyal 3 uçan yetişkinde koku lokalizasyon davranışı için çok önemlidir göstermek için kullanılmıştır. Testin geçerli otomatik versiyon nöropeptid-F (SNPF) sinyal Drosophila koku haritayı yeniden şekillendirir ve etkileri davranışlarını 2 iştahlı nasıl kısa çalışmada etkili oldu.
Test karanlık, sıcaklık ve nem kontrollü odada yapılır. Dijitalşeffaf akrilik test plakaları yukarıda belirtilen video kameralar 660-nm LED aydınlatma ile aydınlatmalı sinekler izleyebilirsiniz. Kameradan gelen bilgiler bir sonraki test alanına konuşlanmış bir bilgisayar tarafından gerçek zamanlı olarak işlenir. Biz test döneminde sinek pozisyonların koordinatlarını kaydetmek ve kaydetmek için veri toplama yazılımı kullanın.
Bu paradigmada, konu merkezinde bir gıda koku içeren bir arenaya salınır, koku nesne sinek yiyecek arama davranışı neden arenada bir gıda koku degrade oluşturur. Benzer bir koku ara protokol tek bir Drosophila larvalarının 7 chemosensation çalışma doğru uygulanmıştır. Böyle dört-alan olfactometer 4,5 'ya da t-labirent 6 gibi diğer davranışsal deneyler koku kaçınma veya cazibe davranışlarını değerlendirmek iken, bu paradigma iyi koku hassasiyeti ve kemotaksis davranışlarını değerlendirmek için uygundur.
Birkaç anahtar avantajları bu assa eşliky. Veri toplama ve analiz çoğunlukla otomatik çünkü Birincisi, bu, büyük veri kümelerinin hızlı edinimine izin. İkincisi, bu testte izole ederek onların davranışlarını etkileyebilecek sosyal koku ipuçlarını ortadan kaldırarak, tek bir sinek davranışını ölçer. Üçüncü olarak, protokol ve basit deneysel tasarım basitliği tahlil verimli ve başkalarına öğretmek için kolaylaştırır.
Buna ek olarak, bu deney daha Drosophila melanogaster 8'e uygun geniş genetik araç ile birleştirerek gıda arama davranışı altında yatan sinir devreleri araştırmak için kullanılabilir. Sessizlik veya heyecan nöronlar örneğin GAL4-UAS sistemi hem de UAS-shibire TS1 UAS-tetanoz-toksini ve UAS-TRPA1 (B) gibi araçlar ile elde edilebileceğini transgenlerin ifadesi hedeflenmiş 9-12 transgenlerin.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu protokol, biz gıda arama davranışı deneyi için bir adım-adım prosedürü açıklar. Gıda kokuları ile ilgili ek olarak, aynı zamanda, diğer koku nesneleri bulmak için sineğin yeteneğinin incelenmesi için adapte edilebilir. Örneğin, erkek sinekler 3 arkadaşı yerelleştirme davranış çalışmanın doğru uygulanabilir çeşitli ek noktalar biz bu prosedüre ilişkin burada değineceğim bu protokol için vardır.:
İlk olarak, yetiştirme sıcaklık deneysel …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüsü (R01DK092640) ve Ulusal Bilim Vakfı (0920668) den JWW araştırma hibe tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Apple Cider Vinegar | Spectrum | commercially available | |
| Agarose, Type VII | Sigma-Aldrich | A0701 | low gelling temperature agarose |
| Acrylic Testing Plate | custom | Plate contains 6 arenas. Each arena is 60 mm in diameter 6 mm in height. See testing plate diagrams for specific measurements. | |
| LabVIEW V.8.5 | National Instruments | 776670-09 | platform for programs: PositioningTool.vi, FlyTracking–Six Zones.vi NOTE: "elapsed time.vi", "time into file.vi", and "two object detect.vi" are included subroutines that must be available in order for the main data acquisition program "FlyTracking–Six zones.vi" to run. |
| LabVIEW Vision 8.5 | |||
| LabVIEW Vision Acquisition Software 8.5 | |||
| LabVIEW Vision Builder AI 3.5 | |||
| Igor Pro V.6 | Wavemetric, Inc. | platform for macro: Data Analysis for Fly Tracking–Six Zones | |
| Basler scA1390-17fm | National Instruments | 779980-01 | Digital Camera NOTE: driver for camera available at Baslerweb.com |
| 8 mm lens | National Instruments | 780024-01 | Lens for Basler Digital Camera |
| Ground Glass Diffuser Plate | Edmund Optics | custom | Diffuses light, 25 cm x 30 cm |
| US Std. No. 100 | Fischer Scientific | 04-881X | Sieve with nominal opening of 150 μm |
| Lighting Option 1 | |||
| LED backlight 660 nm (20 cm x 20 cm) | Spectra West | BL47192 | a simpler but more expensive lighting option. |
| Power Supply for LED Backlight | Spectra West | ||
| Lighting Option 2 | |||
| 660 nm LEDs | Superbrightleds | RL5R1330 | Wavelength 660 nm (approximately 7 x 7 LED array for a 14.7 inch x 9.75 inch panel) |
| Linear DC Power Supply | GW Instek | GPS-1830D | Power supply for LED Panel |
| Solderless Breadboard | Digikey | 922354-ND | Breadboard for LEDs |
References
- Dethier, V. G. . The hungry fly : a physiological study of the behavior associated with feeding. , (1976).
- Root, C. M., Ko, K. I., Jafari, A., Wang, J. W. Presynaptic facilitation by neuropeptide signaling mediates odor-driven food search. Cell. 145, 133-144 (2011).
- Root, C. M., et al. A presynaptic gain control mechanism fine-tunes olfactory behavior. Neuron. 59, 311-321 (2008).
- Semmelhack, J. L., Wang, J. W. Select Drosophila glomeruli mediate innate olfactory attraction and aversion. Nature. 459, 218-223 (2009).
- Faucher, C., Forstreuter, M., Hilker, M., de Bruyne, M. Behavioral responses of Drosophila to biogenic levels of carbon dioxide depend on life-stage, sex and olfactory context. J. Exp. Biol. 209, 2739-2748 (2006).
- Quinn, W. G., Harris, W. A., Benzer, S. Conditioned behavior in Drosophila melanogaster. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 71, 708-712 (1974).
- Fishilevich, E., Domingos, A. I., Asahina, K., Naef, F., Vosshall, L. B., Louis, M. Chemotaxis behavior mediated by single larval olfactory neurons in Drosophila. Curr. Biol. 15, 2086-2096 (2005).
- Venken, K. J., Simpson, J. H., Bellen, H. J. Genetic manipulation of genes and cells in the nervous system of the fruit fly. Neuron. 72, 202-230 (2011).
- Hamada, F. N., et al. An internal thermal sensor controlling temperature preference in Drosophila. Nature. 454, 217-220 (2008).
- Kitamoto, T. Conditional modification of behavior in Drosophila by targeted expression of a temperature-sensitive shibire allele in defined neurons. J. Neurobiol. 47, 81-92 (2001).
- Sweeney, S. T., Broadie, K., Keane, J., Niemann, H., O’Kane, C. J. Targeted expression of tetanus toxin light chain in Drosophila specifically eliminates synaptic transmission and causes behavioral defects. Neuron. 14, 341-351 (1995).
- Brand, A. H., Perrimon, N. Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating dominant phenotypes. Development. 118, 401-415 (1993).
