Summary

回転運動の定量化システム (リクエスト) を用いたキイロショウジョウバエの運動レベルの測定

Published: May 27, 2018
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Summary

回転運動の定量化システム (リクエスト) は、動物によって実行されるアクティビティの量を同時に測定しながら回転をショウジョウバエ運動を引き起こすことができます。今回、リクエストを使用して回転運動治療法を経験している動物の活動レベルを測定する方法を詳述したポイントによってプロトコル

Abstract

キイロショウジョウバエは運動の生物学の研究の新しいモデル生物です。までに、2 つの主な運動システム力タワーと、されて記載されています。ただし、運動治療により誘起された動物の追加の活動の量を測定する方法を欠いてきた。回転運動を発生している動物のための動物の活動の測定を提供するこの必要性を回転運動の定量化システム (リクエスト) に塗りつぶします。このプロトコルは、回転運動中に動物の活動を評価するために、リクエストを使用する方法の詳細し、生成できるデータの種類を示しています。ここでは、運動誘発性活動性特異的ひずみと違いを測定するため、リクエストを使用する方法を示します。運動誘発性活動の年齢、食事、または人口のサイズなどさまざまな実験的パラメーターの影響を評価する、リクエストを使用もできます。さらに、それを使用して、さまざまな運動トレーニングのプロトコルの効果を比較できます。重要なは、必要な場合のグループ間の活動の同量を達成するために研究者を許可する系統間の運動治療を標準化する機会を提供します。したがって、リクエストは運動生物ショウジョウバエ モデル システムでの作業の注目すべき新しいリソースであり、運動の既存システムを補完します。

Introduction

最近では、研究者は、運動生物を勉強するミバエショウジョウバエを使用し始めています。キイロショウジョウバエは、以上 100 年1,2遺伝子モデル システムをされています。しかし、ショウジョウバエの研究は遺伝学だけでなく、さまざまな神経生物学、行動生物学、生理学3など他の分野にも貢献をしました。2009 年、力のタワーでショウジョウバエの最初の運動マシン説明4であった。力タワーでは、動物の負走応答を活用します。時、妨げ、ショウジョウバエは、彼らのエンクロージャの上に移動する傾向にあります。この応答がよく確立され、登坂力やショウジョウバエの体力を推定する人気の「リング」(急速な反復負走5) アッセイの基礎であります。力タワー (Tinkerhess et al. 20126負走応答を誘導するメカニカル アーム インチいくつかによって彼らのエンクロージャ内の動物セットを繰り返し持ち上げるモーター ユニットに接続し、地面にそれらをバック ドロップを使用します。力タワーの使用を示すビデオを提供する)。力タワーで長期の治療量を増やします (実行中または飛行) に身体活動の動物は無処理動物、体力4リングのアッセイでパフォーマンスが向上する時間リード比較して実行します。したがって、この作品は、運動の生物学のモデルとしてのショウジョウバエを使用しての可能性を実証しました。

2016 年にショウジョウバエ運動研究に利用できるツールのレパートリーを拡大するには、メンデスと同僚は 2 番目のショウジョウバエ運動マシンされて7を説明します。力タワーと同様に、されては、ショウジョウバエの負走応答を悪用します。ただし、この応答は、吊り上げおよび力タワーのようにドロップすることではなく、動物のエンクロージャの継続的な回転によって誘導されます。この誘導法は穏やかであり力タワーで運動中に発生する可能性があります任意の物理的な外傷を避けるより多く耐久性指向運動体制のことができます (を参照してください Katzenberger、r. j.20138の影響を繰り返し物理的なショウジョウバエの健康にトラウマ)。力タワー4と同様に、されて動物の運動治療にリード本体重量7トリグリセリドのレベル、体力の変化などの生理学的応答のさまざまな。したがって、2 つの相補的な方法は、ショウジョウバエ生物学者運動の勉強にあります。

力タワーのされて 1 つの制限は運動治療による活動の量を測定することができません。ビデオ録画、されてからの解析は、運動治療7に対処方法に様々 なショウジョウバエ系統間で有意差があったことを示した。具体的には、系統がどれだけ動物実行追加の活動刺激7内の異なる勉強しました。この観測は、3 番目の運動システム、回転運動の定量化システム (リクエスト)、回転誘発運動9時に動物の活動レベルを測定することができますを開発するお求め。リクエストは、監視ユニットを介して、されてのように回転運動を刺激するために回転アームにインストールされている市販の活動を利用しています。リクエストの最初の仕事が確約したショウジョウバエの遺伝的に異なる系統-男女 – 回転の刺激を大幅に異なる応答を持つことができ、このように誘発される運動量は異なった遺伝子型の9の間で同一ではないです。.したがって、リクエストは今運動分野でさまざまな研究に新しい道を開く処理によって誘発される運動量を測定するショウジョウバエの生物学者をできます。

ここで詳細に回転運動の定量化のためのリクエストを使用する方法を示します。リクエストは回転運動を誘導して同時に扱われる動物の活動レベルを測定します。リクエストはさまざまな運動プログラムを収容することができる、シンプルな 2 h に至るメンデスと同僚7、刺激によって複雑な間隔トレーニング方法を示す連続エクササイズを介して調整することができます。回転速度 (1 分あたり回転約 1-13) の間。リクエストを生成するために使用するアクティビティ モニター単位、に応じてこのメソッドは単一のハエの分析または動物の大規模な集団に適応されます。この汎用性のため、リクエストは、ショウジョウバエ研究者人口密度の影響、食事介入やさまざまな運動体制などを勉強する機会の配列を提供します。

Protocol

リクエストがショウジョウバエのアクティビティ モニター ユニットで構成されています (ソースについては、資料の表をご覧下さい) モーター ユニット (図 1) によって制御される、回転するアームにマウントされています。利用状況モニターは、アッセイ チューブのミドルを解剖のレーザ光線の配列が中断される所定の時間スパンで頻度を指定します。詳…

Representative Results

リクエストと個々 の実行からの出力は、(使用例は補足のファイル 1) 既定でに”Monitor1.txt”をラベル付けする DAMSystem308 ソフトウェアによって生成されたデータ テーブルです。このような表からの抜粋は、表 1に示します。各列には、行に最後 (下) に実験 (上) の初めから各時間間隔で測定されるアクティビティが含まれている間、個々 のアッ?…

Discussion

代表の結果が示すよう、リクエストはショウジョウバエを運動の活動を正確に計測が可能です。リクエスト、柔軟なさまざまな運動の生物学や運動介入に関連する研究質問に対処するための研究者をことができます。強調表示するプロトコルの 2 つの重要な手順があります。まず、リクエスト、リクエストから、DAMSystem308 へのデータ送信が正常に機能していることを確保するためのセットア…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

仕事は、賞の数 P30DK056336 から、国立研究所の糖尿病と消化器系と腎臓病 NCR 栄養と肥満研究所アラバマ大学バーミンガムからパイロットをによって支えられました。

Materials

Drosophila Activity Monitor  Trikinetics LAM25H REQS component
Telephone Cord Detangler Uvital uv20170719 REQS component
Vial closures (flugs) Genesee Scientific 49-102 Drosophila culture supplies
Vials  Genesee Scientific 32-120 Drosophila culture supplies
Drosophila culture netting Carolina Biological Supply 173090 Drosophila culture supplies
Cornmeal Pepsico 43375 Drosophila media
Molasses Golden Barrel BLA-GAL Drosophila media
Agar Apex Bioresearch 66-103 Drosophila media
Inactive Dry Yeast Genesee Scientific 62-106 Drosophila media
Tegosept Apex Bioresearch 20-258 Drosophila media
Propionic acid Genesee Scientific 20-271 Drosophila media

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Cite This Article
Watanabe, L. P., Riddle, N. C. Measuring Exercise Levels in Drosophila melanogaster Using the Rotating Exercise Quantification System (REQS). J. Vis. Exp. (135), e57751, doi:10.3791/57751 (2018).

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