Methoden om Assay Drosophila Gedrag
Summary
Drosophila melanogaster is een genetisch en gedragsmatig soepel model systeem dat is gebruikt om de moleculaire en cellulaire basis van een groot aantal belangrijke biologische processen meer dan een eeuw een begrip. Drosophila goed is benut om inzicht te krijgen in de genetische basis van vlieg gedrag.
Abstract
Drosophila melanogaster, de fruitvlieg, is gebruikt om moleculaire mechanismen van een breed scala van menselijke ziekten zoals kanker, hart-en vaatziekten en diverse neurologische ziekten 1 te bestuderen. We hebben geoptimaliseerd eenvoudig en robuust gedrag assays voor het bepalen van larvale motoriek, volwassen klimvermogen (RING-test), en verkering gedrag van Drosophila. Deze gedrags-tests zijn breed toepasbaar voor het bestuderen van de rol van genetische en omgevingsfactoren op vlieg gedrag. Larven kruipen mogelijkheid betrouwbare wijze kan worden gebruikt voor het bepalen vroeg stadium veranderingen in de kruipende capaciteiten van Drosophila larven en ook voor de behandeling effect van geneesmiddelen of ziekte bij de mens genen (in transgene vliegen) op hun motoriek. De larven kruipen test wordt meer van toepassing als uitdrukking of afschaffing van een gen veroorzaakt letaliteit in pop of volwassen stadia, als deze vliegen niet overleven tot de volwassenheid, waar ze anders zouden kunnen worden beoordeeld. Deze fundamentele eenssay kan ook worden gebruikt in combinatie met licht en stress extra gedragsreacties onderzoeken Drosophila larven. Baltsgedrag is op grote schaal gebruikt om de genetische basis van seksueel gedrag te onderzoeken, en kan ook worden gebruikt om de activiteit en de coördinatie te onderzoeken, maar ook leren en geheugen. Drosophila baltsgedrag heeft betrekking op de uitwisseling van verschillende zintuiglijke prikkels visuele, auditieve en chemosensory signalen tussen mannen en vrouwen die leiden tot een complexe reeks goed gekarakteriseerde motor gedrag met als hoogtepunt in succesvolle copulatie. Traditionele volwassen klimmen assays (negatieve geotaxis) zijn vervelend, arbeidsintensief en tijdrovend, met aanzienlijke verschillen tussen de verschillende studies 2-4. De snelle iteratieve negatieve geotaxis (RING) test 5 heeft veel voordelen ten opzichte van meer op grote schaal gebruikt protocollen, die een reproduceerbaar, gevoelig, en hoge doorvoer benadering van volwassenen bewegingsapparaat en negatieve geotaxis b kwantificerenehaviors. In de RING-test kunnen verschillende genotypen of behandelingen met medicijnen worden getest gelijktijdig gebruik van grote aantal dieren, met de high-throughput benadering waardoor het meer vatbaar voor screening experimenten.
Protocol
Discussion
Drosophila gedrag wordt strak gereguleerd door genetische en omgevingsfactoren. Wij, en anderen, in het verleden gebruikte de testen hier beschreven om gegevens te verzamelen om genen die verband houden met het gedrag en de menselijke neurodegeneratieve ziekten gemodelleerd in Drosophila 5-19 vliegen te onderzoeken. Voor de kruipende test, zorgvuldige selectie van de 3 e instar larven is een cruciale stap. Als de behandeling met een geneesmiddel, duurt 10-15 minuten (of meer afhan…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We willen Astha Maltare bedanken voor het genereren van de larven kruipen gegevens. We willen graag Dr Nicholas Lanson Jr bedanken voor het geven van zijn commentaar op het manuscript. Dit werk werd ondersteund door het Robert Packard Center voor ALS aan de Johns Hopkins (tot UBP) en de Amyotrofische Lateraal Sclerose Vereniging (UBP) en R01MH083689 van de 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. 神经科学. 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).
