Summary

분석의 방법 Drosophila 행동

Published: March 07, 2012
doi:

Summary

Drosophila melanogaster은 한 세기 이상에서 많은 중요한 생물 학적 과정의 분자 및 세포 기초를 이해하기 위해 사용되었습니다 유전자와 behaviorally 다루기 쉬운 모델 시스템이다. Drosophila 잘 플라이 행동의 유전적 기초에 대한 통찰력을 얻기 위해 악용되었습니다.

Abstract

Drosophila melanogaster, 과일 파리는 등 암, 심혈관 질환 및 각종 신경 질환 1 등 인간 질병의 광범위한 분자 메커니즘을 연구하는 데 사용되었습니다. 우리는 애벌레 운동, 성인 등반 능력 (링 분석), 그리고 Drosophila의 구애 행동을 결정하는 간단하고 강력한 행동 assays을 최적화했습니다. 이러한 행동 assays은 즉시 행동에 대한 유전 및 환경 요인의 역할을 연구를위한 광범위하게 적용됩니다. 애벌레 크롤링 능력을 안정적으로 또한 그들의 운동에 약물이나 인간 질병 유전자의 효과를 (유전자 변형 파리에서) 조사를 위해 Drosophila의 애벌레의 크롤링 능력에서 초기 단계의 변화를 결정하기 위해 사용될 수 있습니다. 그들이 달리 평가되어야 어디로 이들 파리가 성체로 생존하지 않는 한 유전자의 표현이나 폐지가 pupal 또는 성인 무대에서 보여 주죠가 발생하면 애벌레의 크롤링 분석 더 적용됩니다. 이것은 기본ssay은 Drosophila의 애벌레에 추가적인 행동 반응을 조사하기 위해 밝은 빛 또는 스트레스와 함께 사용할 수도 있습니다. 구애 널리 성적 행동의 유전적 기초를 조사하기 위해 사용되고, 또한뿐만 아니라 학습과 기억 등, 활동과 조정을 검토하는 데 사용할 수 있습니다. Drosophila의 구애는 시각, 청각, 그리고 chemosensory 신호 등 다양한 감각 자극의 교환을 포함 남성과 성공적인 결합에 culminating 잘 특징 모터 행동의 복잡한 시리즈로 이어질 여성 사이. 전통 성인 등반 assays (부정적 geotaxis)는 서로 다른 시련 2-4 사이에 상당한 편차가있는 지루하고, 집중적인 노동과 시간이 소요입니다. 급속한은 (RING) 분석 5 성인 운동력이있는 사람과 부정적인 geotaxis B를 정할, 재현성 민감한, 높은 처리량 접근 방식을 제공,보다 광범위하게 사용된 프로토콜을 통해 많은 장점을 가지고 부정적인 geotaxis 반복ehaviors. 링 분석에서는 여러 genotypes 또는 약물 치료는 높은 처리량 접근이 선별 실험에 대한 더 의무가 만들어 함께 동시에 동물의 큰 번호를 사용하여 테스트할 수 있습니다.

Protocol

A. 애벌레의 크롤링 분석 1. 애벌레 컬렉션 파리 (10-15 10-15 남성 + 여성)의 8온스 병을 설정합니다. 파리 그 다음 24 시간 동안 계란, 파리의 명확한 한병을 덮어두고. (새 병으로 성인 전송하고 필요에 따라 반복). 3-4일위한 병 품어도, 세번째도 instar의 애벌레가 보일 때까지. 애벌레와 병에 20 %의 자당 100 ML하고 20 분 동안 앉아 보자 – 50을 추가합니다….

Discussion

Drosophila 동작 긴밀 유전과 환경 요인에 의해 규제됩니다. 우리와 다른, 이전 행동과 Drosophila 5-19에서 모델로 인간 neurodegenerative 질병의 비행과 관련된 유전자를 검사하기 위해 데이터를 수집하려면 여기를 설명한 assays를 사용했습니다. 크롤링 분석 내용은 제 3 instar의 애벌레에주의 선택은 중요한 단계입니다. 약물로 치료를하면 그것이 좋은 용해도가있는 경우 최대?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 애벌레 크롤링 데이터를 생성하기 위해 Astha Maltare 감사드립니다. 우리는 원고에 그의 의견을 주심에 닥터 니콜라스 Lanson 주니어 감사드립니다. 이 작품은 존스 홉킨스에​​서 루게릭병에 대한 로버트 패커드 센터 (UBP까지)와 루게릭병 협회 (UBP)에 의해 지원되었다, 그리고 정신 건강의 국립 연구소 (CDN)에서 R01MH083689.

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

  1. 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).
  2. Feany, M. B., Bender, W. W. A Drosophila model of Parkinson’s disease. Nature Mar. 23 (6776), 394-398 (2000).
  3. Auluck, P. K., Bonini, N. M. Pharmacological prevention of Parkinson disease in Drosophila. Nat. Med. 8 (11), 1185-1186 (2000).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (24), (2009).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Bastock, M., Manning, A. The Courtship of Drosophila Melanogaster. Behaviour. , 85-111 (1955).
  21. Greenspan, R. J., Ferveur, J. F. Courtship in Drosophila. Annu. Rev. Genet. 34, 205-232 (2000).
  22. Villella, A., Hall, J. C. Neurogenetics of courtship and mating in Drosophila. Adv. Genet. 62, 67-184 (2008).

Play Video

Cite This Article
Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. Methods to Assay Drosophila Behavior. J. Vis. Exp. (61), e3795, doi:10.3791/3795 (2012).

View Video