Une simple mouche Essai de comportement alimentaire dans<em> Drosophila</em
Summary
Dans cet article, vidéo, nous décrivons un test automatisé pour mesurer l'effet de la faim ou de satiété sur le comportement dépend olfactif de recherche de nourriture dans le fruit de mouche adulte Drosophila melanogaster.
Abstract
Pour beaucoup d'animaux, la faim favorise des changements dans le système olfactif d'une manière qui facilite la recherche de sources de nourriture appropriés. Dans cet article, vidéo, nous décrivons un test automatisé pour mesurer l'effet de la faim ou de satiété sur le comportement dépend olfactif de recherche de nourriture dans le fruit de mouche adulte Drosophila melanogaster. Dans une boîte étanche à la lumière éclairé par une lumière rouge qui est invisible pour les mouches des fruits, une caméra reliée à un logiciel d'acquisition de données personnalisées surveille la position des six mouches simultanément. Chaque volée est limitée à marcher dans les arènes individuelles contenant une odeur de nourriture au centre. Les arènes de tests reposent sur un sol poreux qui sert à prévenir l'accumulation d'odeurs. La latence pour localiser la source de l'odeur, une métrique qui reflète la sensibilité olfactive sous différents états physiologiques, est déterminée par analyse de logiciels. Ici, nous discutons les mécanismes essentiels de l'exécution de ce paradigme comportemental et portent sur des questions spécifiques relatives à la mouche loading, la contamination de l'odeur, de la température d'essai, la qualité des données, et l'analyse statistique.
Introduction
États de la faim promouvoir deux types de comportements d'appétit: la recherche de la nourriture et de consommation alimentaire 1. Ce test comportemental simple est utile pour l'étude des comportements associés à la recherche de nourriture chimiotactiques 2,3. En particulier, il permet de suivre la position de la mouche, la vitesse de marche et la latence à la localisation d'une cible de l'odeur des aliments. Latence de la recherche de nourriture sert métrique pour mesurer les changements dans la sensibilité du système de détection d'odeur de la mouche en aval de l'évolution de son état interne appétit. Une version manuelle de ce test a déjà été utilisé pour montrer la signalisation du récepteur GABA-B est important pour le comportement odeur de localisation en mouches adultes 3. La version actuelle automatisé du test a contribué à l'étude de la façon dont court neuropeptide F (SNPF) signalisation remodèle la carte olfactive chez la drosophile et influences appétit comportements 2.
Les tests sont effectués dans une pièce sombre de température et humidité contrôlées. Numériquecaméras vidéo fixées ci-dessus les plaques d'essai acrylique Clear Track vol rétro-éclairé par 660 nm éclairage LED. L'information depuis l'appareil photo est traitée en temps réel par un ordinateur stationné à côté de la zone de test. Nous utilisons un logiciel d'acquisition de données à enregistrer et sauvegarder les coordonnées de positions à la mouche au cours de la période d'essai.
Dans ce paradigme, l'objet est libéré dans une arène qui contient une odeur de nourriture au centre, l'objet d'odeur crée un gradient odeur de la nourriture dans l'arène qui induit la nourriture comportement de recherche dans la mouche. Une odeur protocole de recherche similaire a été appliquée vers l'étude des chemosensation en simple larves de drosophile 7. Alors que d'autres tests comportementaux tels que le-champ quatre olfactomètre 4,5 ou le t-labyrinthe 6 évaluer l'aversion ou attraction comportements d'odeur, ce paradigme est le mieux placé pour évaluer les comportements de sensibilité et de chimiotaxie olfactifs.
Plusieurs avantages clés accompagnent cette assay. Tout d'abord, il permet l'acquisition rapide de grands ensembles de données, car la collecte et l'analyse des données sont pour la plupart automatisées. Deuxièmement, cette analyse isole et mesure le comportement des mouches simples, éliminant ainsi les signaux olfactifs sociaux qui peuvent influencer leurs comportements. Troisièmement, la simplicité du protocole et de design expérimental simple faire le dosage efficace et facile à enseigner aux autres.
En outre, ce test peut être utilisé pour sonder davantage les circuits neuronaux sous-jacents alimentaire comportement de recherche en la combinant avec la boîte à outils génétique vaste disponible à Drosophila melanogaster 8. Expression ciblée de transgènes silence ou exciter les neurones peuvent être obtenus avec des outils tels que le système GAL4 UAS ainsi que le SAMU-TS1 shibire, UAS-tétanos-toxine, et UAS-TRPA1 (B) transgènes 9-12.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans ce protocole, nous décrivons une procédure pas-à-pas pour l'essai du comportement de recherche de nourriture. En plus des odeurs liées à l'alimentation, il peut également être adapté pour l'étude de la capacité de la mouche de la placer d'autres objets d'odeurs. Par exemple, il peut être appliqué vers l'étude du comportement de localisation de compagnon dans les mouches mâles 3 Il ya plusieurs considérations supplémentaires pour ce protocole que nous allons mention…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été financé par des subventions de recherche à JWW de l'Institut National de la Santé (R01DK092640) et la National Science Foundation (0920668).
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
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