Une méthode peu coûteuse pour l'analyse de la saisie-comme activité et de mouvement dans<em> Drosophila</em
Summary
En utilisant une webcam et une combinaison de logiciels libres et peu coûteux, les modèles de locomotives de Drosophila melanogaster peuvent être analysés pour détecter des différences dans la vitesse, la distance et le temps de diverses activités motrices.
Abstract
des systèmes de suivi vidéo ont été largement utilisés pour analyser Drosophila melanogaster mouvement et détecter diverses anomalies dans le comportement de la locomotive. Bien que ces systèmes peuvent fournir une foule de renseignements sur le comportement, le coût et la complexité de ces systèmes peuvent être prohibitifs pour de nombreux laboratoires. Nous avons mis au point un test à faible coût pour mesurer le comportement locomotive et le mouvement de saisie dans D. melanogaster. Le système utilise une webcam pour capturer des images qui peuvent être traitées en utilisant une combinaison de logiciel et peu coûteux libre de suivre la distance parcourue, la vitesse moyenne de circulation et de la durée du mouvement pendant un laps de temps spécifié. Pour démontrer l'utilité de ce système, nous avons examiné un groupe de mutants de D. melanogaster, les (BS) paralytiques Bang-sensibles, qui sont 3-10 fois plus sensibles à l'activité de saisie-comme (SLA) que sauvages mouches de type. L'utilisation de ce nouveau système, nous avons pu détecter que le BS mutanet coup insensé (BSS) présente des niveaux inférieurs de locomotion exploratoire dans un nouvel environnement de mouches de type sauvage. En outre, le système a été utilisé pour indiquer que la metformine, qui est couramment utilisé pour traiter le diabète de type II, réduit l'intensité de la SLA chez les mutants de BS.
Introduction
Compte tenu de sa courte durée de vie et les outils génétiques robustes disponibles, Drosophila melanogaster est un excellent modèle pour étudier l'étiologie de diverses maladies et la physiologie sous-jacente de divers processus biologiques. Dans de nombreux cas, il est avantageux de mesurer les effets des manipulations que du comportement, génétiques ou pharmacologiques ont sur la locomotion chez ces organismes modèles 1,2.
Il existe une variété de procédés qui sont couramment utilisés pour mesurer le déplacement de la mouche à deux dimensions 7.3. Ces systèmes peuvent soutenir le suivi des multiples vol simultanément et peuvent mesurer la vitesse, fiche chemin longueurs et enregistrer le pourcentage de temps une mouche a passé en mouvement. Ils ont été utilisés pour étudier le mouvement dans une variété de contextes, y compris les effets des médicaments sur la locomotion et la nature dimorphisme sexuel de la mouche mouvement 6-9. L'inconvénient majeur de ces systèmes est le coût des systèmes de suivitempérature ou le logiciel et la caméra correspondante. Dans certains cas, cela peut fonctionner dans les milliers de dollars. Le coût est une préoccupation particulière pour un laboratoire qui suffit usage limité d'un tel système, par exemple, de quantifier les modèles de locomotives d'un mutant nouvellement isolée.
Une méthode plus simple mais moins robuste est d'utiliser des systèmes qui mouvement d'enregistrement basées sur le nombre de fois une mouche traverse un chemin de faisceau de lumière infrarouge qui est placé au milieu d'un tube fermé 10,11. Bien que ces systèmes peuvent donner de précieuses informations sur les cycles de mouvement et de veille-sommeil, ils peuvent plus ou moins de mouvement estimation parce qu'ils ne parviennent pas à saisir la trajectoire réelle de la mouche. Par exemple, les mouches qui présentent un mouvement considérable aux extrémités du tube enregistreront aussi bas mouvement vole bien que les méthodes à haute résolution supplémentaires ont été utilisées pour essayer de contourner ces limitations 12.
Plus simple et moins cher encore sont des dispositifs qui mesurent geotaxi grimpantess, le mouvement ascendant de vol, par un tube unique ou une série de tubes 2,13. Bien que ces systèmes ne coûtent pas cher et peuvent facilement identifier les défauts de géotaxie, ils ne parviennent pas à capturer de nombreux autres aspects de mouvement qui serait intéressant pour les chercheurs.
Pour de nombreux laboratoires, un système d'analyse robuste à faible coût qui est simple à mettre en place et faire fonctionner serait un outil intéressant pour caractériser les différences de comportement dans D. melanogaster souches. Nous décrivons ici un test qui peut être mis en place depuis moins de deux cents dollars et est en mesure de donner des informations sur le chemin, la vitesse et la durée du mouvement de la mouche. Pour démontrer l'efficacité du dosage, on présente des données montrant que il peut être utilisé pour identifier: 1) un défaut locomoteur dans un mutant Bang-sensible (BS) qui est sensible à des convulsions et 2) la capacité de la metformine, qui est couramment utilisé pour traiter le diabète de type II, de réduire l'intensité de l'activité de saisie-comme (SLA) in deux mutants de BS.
Protocol
Representative Results
Discussion
Lors de l'examen locomoteur ou les habitudes de déplacement chez la drosophile, il est utile de pouvoir extraire des informations sur la distance parcourue, la vitesse de déplacement et le modèle de mouvement. Pour extraire ces informations, du matériel coûteux a été traditionnellement employée qui est souvent prohibitif pour les petits laboratoires ou des laboratoires qui souhaitent utiliser ces tests avec parcimonie 4,8,9.
L'essai décrit ici peut être …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs souhaitent également exprimer grâce à Kris Burner, Stephen McKinney, Laura Tobin, Jenny Gilbreath, Ashley Olley, Megan Hoffer, et Megan Hyde pour leur travail de réglage fin de ce test.
Materials
| Name of the Reagent/Equipment | Company | Catalog Number/Model | Comments |
| WebCam | Logitech | Pro900 | Any quality webcam will suffice. |
| HandiAVI time-lapse software | Azcendant software | Latest version can be found at http://www.azcendant.com/ | |
| ImageJ | NIH | Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html | |
| Multiracker Plug-In | NIH | Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html | |
| Vortexer | VWR | Vortex Genie 2 | Most standard size vortexers such as the Vortex Genie 2 will suffice. |
| 5cm petri dish cover | LabM Limited | D011 | Smaller or larger petri dish covers can be used for an arena in movement assay. |
| Light box | Built from scrap material. | Illumination is used for the locomotion assay. Depending on the room lighting, it is possible to perform the assay without the light box. | |
Referenzen
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