وهناك طريقة منخفضة التكلفة لتحليل مثل الاستيلاء آخر والحركة في<em> ذبابة الفاكهة</em
Summary
باستخدام كاميرا ويب، ومجموعة من البرامج المجانية وغير مكلفة، وأنماط قاطرة في ذبابة الفاكهة السوداء البطن يمكن تحليلها للكشف عن اختلافات في السرعة والمسافة والوقت من الأنشطة الحركية المختلفة.
Abstract
وقد استخدمت نظم تتبع الفيديو على نطاق واسع لتحليل حركة البطن ذبابة الفاكهة والكشف عن مختلف شذوذ في السلوك الحركي. في حين أن هذه النظم يمكن أن توفر ثروة من المعلومات السلوكية، فإن تكلفة وتعقيد هذه الأنظمة يمكن أن تكون باهظة بالنسبة لكثير من المختبرات. وقد وضعنا مقايسة منخفضة التكلفة لقياس السلوك الحركي والحركة في الاستيلاء D. البطن. يستخدم نظام A-ويب كام لالتقاط الصور التي يمكن معالجتها باستخدام مزيج من البرامج غير مكلفة ومجانية لتتبع نقل المسافة، ومتوسط سرعة الحركة ومدة الحركة خلال فترة زمنية محددة. للتدليل على فائدة هذا النظام، درسنا مجموعة من المسوخ D. البطن، الانفجار تراعي (BS) المشلولين، والتي هي 3-10 مرات أكثر عرضة لنشاط مثل ضبط (SLA) من الذباب نوع البرية. باستخدام هذا النظام الرواية، تمكنا من الكشف عن أن BS mutanر ضجة لا معنى لها (BSS) يسلك المستويات الدنيا للتنقل استكشافية في بيئة رواية من نوع البرية الذباب. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام نظام لتحديد أن الميتفورمين المخدرات، والذي يستخدم عادة لعلاج مرض السكري من النوع الثاني، ويقلل من شدة جيش تحرير السودان في المسوخ BS.
Introduction
نظرا مدة بقائه قصيرة والأدوات الجينية القوية المتاحة، ذبابة الفاكهة السوداء البطن هو نظام نموذجا ممتازا عن التحقيق في مسببات الأمراض المختلفة وعلم وظائف الأعضاء الكامنة وراء العمليات البيولوجية المختلفة. في كثير من الحالات، فإنه من المفيد لقياس الآثار التي التلاعب السلوكية أو وراثية أو الدوائية لها على تحرك في هذه الكائنات نموذج 1،2.
وهناك مجموعة متنوعة من الأساليب التي تستخدم عادة لقياس حركة الطيران في يومين أبعاد 3-7. يمكن لهذه الأنظمة تدعم تتبع من الذباب متعددة في وقت واحد ويمكن قياس السرعة، وأطوال مسار السجل وتسجيل نسبة الوقت قد قضى ذبابة تتحرك. تم استخدامها لدراسة الحركة في مجموعة متنوعة من السياقات بما في ذلك آثار المخدرات على تحرك وطبيعة ديمبرافيك الجنسي للذبابة الحركة 6-9. العيب الرئيسي من هذه الأنظمة هو تكلفة تتبع أنظمةتيم أو البرامج المماثلة والكاميرا. في بعض الحالات، وهذا يمكن في تشغيل الآلاف من الدولارات. التكلفة هي مصدر قلق خاص للمختبر التي تحتاج فقط الاستخدام المحدود لمثل هذا النظام، على سبيل المثال، قياس أنماط قاطرة متحولة معزولة حديثا.
وهناك طريقة أبسط ولكن أقل قوة هو استخدام أنظمة الحركة التي سجل استنادا إلى عدد المرات ذبابة يعبر الأشعة تحت الحمراء مسار شعاع ضوء التي يتم وضعها في منتصف أنبوب مغلقة 10،11. بينما مثل هذه الأنظمة يمكن أن تعطي معلومات قيمة عن الحركة ودورات النوم واليقظة، فإنها يمكن أن تزيد أو تنقص من حركة تقدير لأنها تفشل في التقاط المسار الفعلي للالطاير. على سبيل المثال، سوف الذباب الذي يحمل حركة كبيرة في نهايات الأنبوب تسجيل حركة منخفضة كما الذباب على الرغم من أن وسائل إضافية عالية الدقة وقد استخدمت لمحاولة الالتفاف على هذه القيود 12.
أبسط وأرخص زالت الأجهزة التي تقيس geotaxi التسلقق، الحركة الصعودية من الذباب، من خلال أنبوب واحد أو سلسلة من الأنابيب 2،13. بينما مثل هذه الأنظمة هي رخيصة ويمكن التعرف بسهولة العيوب انجذاب بالجاذبية، فإنها تفشل في التقاط جوانب أخرى كثيرة من الحركة التي من شأنها أن تكون ذات فائدة للمحققين.
بالنسبة للعديد من المعامل ومنخفضة التكلفة نظام تحليل قوي وهذا هو بسيطة لانشاء وتشغيل شأنها أن تكون أداة مفيدة لوصف الاختلافات السلوكية في البطن D. السلالات. نحن هنا تصف مقايسة التي يمكن انشاء لأقل من مائتي دولار وقادرة على إعطاء معلومات حول مسار والسرعة ومدة حركة الذبابة. للتدليل على فعالية الفحص، نقدم بيانات تظهر أنه يمكن أن تستخدم لتحديد؛ 1) خلل الحركي في متحولة بانج تراعي (BS) التي هي عرضة للنوبات و2) قدرة الميتفورمين المخدرات، والتي ويستخدم عادة لعلاج مرض السكري من النوع الثاني، للحد من شدة مثل الاستيلاء النشاط (SLA) طن اثنين من المسوخ BS.
Protocol
Representative Results
Discussion
عند دراسة الحركي أو أنماط الحركة في ذبابة الفاكهة، فمن المفيد أن تكون قادرة على استخراج معلومات تتعلق المسافة المقطوعة، وسرعة الحركة ونمط الحركة. من أجل استخراج هذه المعلومات، وقد جرت العادة على العاملين معدات باهظة الثمن التي غالبا ما تكون باهظة للمختبرات أصغ…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يود المؤلفون أيضا أن أعرب عن الشكر لكريس الشعلة، ستيفن ماكيني، لورا توبين، جيني Gilbreath واشلي Olley، ميغان هوفر، وميغان هايد لعملهم في صقل هذا الاختبار.
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. | |
Referencias
- Stone, B., Evans, L., Coleman, J., Kuebler, D. Genetic and pharmacological manipulations that alter metabolism suppress seizure-like activity in. 1496, 94-103 (2013).
- Benzer, S. Behavioral mutants of Drosophila isolated by countercurrent distribution. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 58, 1112-1119 (1967).
- Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-Resolution Video Tracking of Locomotion in Adult Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (24), (2009).
- Spink, A. J., Tegelenbosch, R. A., Buma, M. O., Noldus, L. P. The EthoVision video tracking systema tool for behavioral phenotyping of transgenic mice. Physiol. Behav. 73, 731-744 (2001).
- Kohlhoff, K. J., Jahn, T. R., Lomas, D. A., Dobson, C. M., Crowther, D. C., Vendruscolo, M. The iFly tracking system for an automated locomotor and behavioural analysis of Drosophila melanogaster. Integr. Biol. 3, 755-760 (2011).
- Gomez-Marin, A., Partoune, N., Stephens, G. J., Louis, M. Automated tracking of animal posture and movement during exploration and sensory orientation behaviors. PLoS ONE. 7, (2002).
- Wolf, F. W., Rodan, A. R., Tsai, L. T., Heberlein, U. High-Resolution analysis of ethanol-induced locomotor stimulation in Drosophila. J. Neurosci. 22, 11035-11044 (2002).
- Martin, J. R. A portrait of locomotor behaviour in Drosophila determined by a video-tracking paradigm. Behav. Processes. 67, 207-219 (2004).
- Meunier, N., Belgacem, Y. H., Martin, J. R. Regulation of feeding behaviour and locomotor activity by takeout in Drosophila. J. Exp. Biol. 210, 1424-1434 (2007).
- Koudounas, S., Green, E. W., Clancy, D. Reliability and variability of sleep and activity as biomarkers of ageing in Drosophila. Biogerontology. 13, 489-499 (2012).
- Catterson, J. H., Knowles-Barley, S., James, K., Heck, M. M., Harmar, A. J., Hartley, P. S. Dietary modulation of Drosophila sleep-wake behaviour. PLoS One. 5, (2010).
- Donelson, N., Kim, E. Z., Slawson, J. B., Vecsey, C. G., Huber, R., Griffith, L. C. High-Resolution positional tracking for long-term analysis of Drosophila sleep and locomotion using the ”Tracker” program. PLos ONE. 7, (2012).
- Duboff, B., Fridovich-Keil, J. L. Mediators of a long-term movement abnormality in a Drosophila melanogaster model of classic galactosemia. Dis. Model Mech. 5, 796-803 (2012).
- Seiger, M. B., Kink, J. F. The effect of anesthesia on the photoresponses of four sympatric species of Drosophila. Behav. Genet. 23, 99-104 (1993).
- Pavlidis, P., Ramaswami, M., Tanouye, M. A. The Drosophila easily shocked gene: a mutation in a phospholipid synthetic pathway causes seizure, neuronal failure, and paralysis. Cell. 79, 2333 (1994).
- Royden, C. S., Pirrotta, V., Jan, L. Y. The tko locus, site of a behavioral mutation in D. melanogaster, codes for a protein homologous to prokaryotic ribosomal protein S12. Cell. 51, 165-173 (1987).
- Parker, L., Padilla, M., Du, Y., Dong, K., Tanouye, M. A. Drosophila as a model for epilepsy: bss is a gain-of-function mutation in the para sodium channel gene that leads to seizures. Genética. , 187-534 (2011).
- Hardie, D. G. Role of AMP-activated protein kinase in the metabolic syndrome and in heart disease. FEBS Lett. 582, 81-89 (2008).
- Fulgencio, J. P., Kohl, C., Girard, J., Pegorier, J. P. Effect of metformin on fatty acid and glucose metabolism in freshly isolated hepatocytes and on specific gene expression in cultured hepatocytes. Biochem. Pharma. 62, 439-446 (2001).
