Métodos de Ensaio para Drosophila Comportamento
Summary
Drosophila melanogaster é um sistema modelo de genética e comportamentalmente tratável que tem sido usada para compreender a base molecular e celular de muitos processos biológicos importantes para mais de um século 1. Drosophila tem sido bem explorado para obter insights sobre a base genética do comportamento da mosca.
Abstract
Drosophila melanogaster, a mosca da fruta, tem sido utilizada para estudar os mecanismos moleculares de uma ampla gama de doenças humanas, tais como o cancro, doença cardiovascular e várias doenças neurológicas 1. Nós otimizamos simples e robusto ensaios comportamentais para determinar a locomoção das larvas, a capacidade de escalar adulto (ensaio ANEL), e os comportamentos de corte de Drosophila. Estes ensaios comportamentais são amplamente aplicáveis para o estudo do papel dos fatores genéticos e ambientais sobre o comportamento da mosca. Capacidade de rastreamento das larvas pode ser confiavelmente utilizado para determinar alterações em início de carreira nas habilidades de rastreamento de larvas de Drosophila e também para examinar efeito de drogas ou de genes de doenças humanas (em moscas transgénicas) em sua locomoção. O ensaio de rastreamento larval torna-se mais aplicável se a expressão ou a supressão de um gene provoca letalidade nas fases de pupa ou adulto, como estas moscas não chegam à idade adulta, onde de outra forma poderia ser avaliado. Esta base umssay também pode ser utilizado em conjunto com luz brilhante ou stress para examinar respostas comportamentais adicionais em larvas de Drosophila. Comportamento de corte tem sido amplamente utilizada para investigar base genética do comportamento sexual, e também pode ser usado para examinar a actividade e coordenação, bem como a aprendizagem ea memória. Drosophila comportamento de corte envolve a troca de vários estímulos sensoriais incluindo visual, auditivo, e os sinais de quimio entre homens e mulheres que levam a uma série complexa de condutas motoras bem caracterizadas, culminando na cópula bem-sucedida. Ensaios adultos tradicionais de escalada (geotaxis negativos) são de trabalho, tedioso intensivo e demorado, com variação significativa entre os diferentes estudos 2-4. O rápido iterativo geotaxis negativos (ANEL) ensaio 5 tem muitas vantagens sobre os protocolos mais amplamente empregadas, oferecendo uma abordagem de transferência reproduzível, sensível e de alta para quantificar locomotor adulto e negativos geotaxis behaviors. No ensaio de RING, vários genótipos ou tratamentos de drogas podem ser testados simultaneamente utilizando grande número de animais, com a abordagem de alto rendimento tornando-o mais favorável para as experiências de rastreio.
Protocol
Discussion
Comportamento Drosophila é estreitamente regulada por fatores genéticos e ambientais. Nós, e outros, já utilizado nos ensaios aqui descritos para coletar dados para analisar genes relacionados a comportamentos e voar para humanos doenças neurodegenerativas modelados em Drosophila 5-19. Para o ensaio de rastreamento, seleção criteriosa de 3 º ínstar é um passo crítico. Se o tratamento com um medicamento, levará 10-15 minutos (ou mais dependendo do tipo e da natureza da …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gostaríamos de agradecer a Astha Maltare para gerar os dados rastejantes larvas. Gostaríamos de agradecer ao Dr. Nicholas Lanson Jr. para dar seus comentários sobre o manuscrito. Este trabalho foi financiado pela Robert Packard Centro de ALS em Johns Hopkins (a UBP) e da Associação de Esclerose Lateral Amiotrófica (UBP) e R01MH083689 do National Institutes of Mental Health (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. Neuroscience. 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).
