רכישת באיכות גבוהה וידאו דיגיטלי של<em> דרוזופילה</em> Behaviors הזחל ומבוגרים מנקודת מבט רוחבי
Summary
כאן אנו מתארים טכניקה מיקרוסקופית פשוטה ונגישה לציבור רחב לרכוש וידאו דיגיטלי באיכות גבוהה של מבוגרים תסיסנית ופנוטיפים מוטציה זחל מנקודת מבט לרוחב.
Abstract
תסיסנית היא מערכת מודל ניסיוני רבת עוצמה ללימוד הפונקציה של מערכת העצבים. מוטציות גנטיות הגורמות לתפקוד לקוי של מערכת העצבים לעתים קרובות לייצר זחלים ומבוגרים שיש להם פנוטיפים פגומים תנועה שקשה לתאר במידה מספקת עם טקסט או מייצג לחלוטין עם דימוי הצילומי יחיד קיימא. מצבים הנוכחיים של הוצאה לאור מדעי, לעומת זאת, תומכים בהגשה של מדיה וידאו דיגיטלית כחומר משלים ללוות כתב יד. כאן אנו מתארים טכניקה מיקרוסקופית פשוטה ונגישה לציבור רחב לרכישת וידאו דיגיטלי באיכות גבוהה של שני פנוטיפים זחל והמבוגרים דרוזופילה מנקודת מבט לרוחב. וידאו של תנועת זחל ומבוגר מצדו להציג הוא יתרון משום שהוא מאפשר התבוננות וניתוח של הבחנות ושינויים קלים בהתנהגות קטר חריגה. אנחנו השתמשנו בהצלחה בטכניקה זו כדי לחזות ולכמת aberrant זחילה התנהגויות בזחלי instar שלישיים, בנוסף לפנוטיפים מבוגרים מוטציה והתנהגויות הכוללים טיפוח.
Introduction
הפירות הנפוצים לטוס melanogaster דרוזופילה הוא מערכת מודל ניסיוני רבת עוצמה ללימוד הפונקציה של מערכת העצבים 1-3. שימור האבולוציוני של מבנה ותפקוד של מערכת עצבים עם בני אדם, כמו גם קלות מניפולציה גנטית ומגוון רחב של כלים גנטיים גורמים דרוזופילה האורגניזם בכורה לדגמן מחלות ניווניות אנושיות 4. מוטציות גנטיות הגורמות לתפקוד לקוי של מערכת העצבים לעתים קרובות לגרום לזחלי מוטציה קיימא ומבוגרי תסיסנית עם תנועה לקויה. פנוטיפים שנצפו במוטציות פגומות מערכת עצבים כוללים ירידה בשיעור של תנועה, תיאום חריג, ותנועות עוויתיות במבוגרים, וכן את גירעונות בהתכווצות נפיחה של קיר שרירי הגוף, ושיתוק חלקי של זחלים. פנוטיפים אלה נוצלו בפיתוח של מסכי גנטיים תפוקה גבוהה ומבחני תנועה של זחלי מוטציה 5, 6 והמבוגר 7-10 דרוזופילה שנועד לכמת את ירידת ערך התנועה וזיהוי גנים חיוניות לתפקוד של מערכת העצבים. בעוד גישות אלה הן מאוד שימושיות לכימות התנהגויות קטר זחל ומבוגרים, הם לא מצליחים להעביר מידע איכותי על כל התנהגות חריגה ספציפית. לדוגמא, בזמן שזחלי instar שלישי מוטציה, עשויים להציג פרמטרים תנועה שינו בassay התנהגות, זה עלול להיות לא ברור אם זו היא התוצאה של שינויים בהתכווצויות peristaltic קצביות במהלך מחזור הזחילה, מחסור כללי בתיאום, או שיתוק חלקי של הגוף האחורי קיר שרירים. כאן אנו מתארים טכניקה מיקרוסקופית פשוטה ונגישה לציבור רחב לרכישת וידאו דיגיטלי באיכות גבוהה של מבוגרים תסיסנית ופנוטיפים קטר זחל מנקודת מבט לרוחב. וידאו דיגיטלי שנרכש מנקודת מבט רוחבית מאפשר תצפית הישירה וניתוח של הבחנות דקות בlocomotivהתנהגויות דואר מנטייה צד להציג יותר אינפורמטיבי.
Protocol
Representative Results
Discussion
כוח דרוזופילה של melanogaster כמערכת מודל לחקר תפקוד מערכת עצבים נובע במידה רבה מהשילוב של כלים גנטיים רבי עוצמה זמינה והמגוון הרחב של מבחני התנהגות חזקים פיתח. כאן אנו מציגים טכניקה מיקרוסקופית פשוטה ונגישה לציבור רחב לרכישת וידאו דיגיטלי באיכות גבוהה של מבוגר…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מבקשים להודות אלכסנדרה Opie לקבלת סיוע טכני ולתמיכה, ג'יימס ברטון למתן קריינות וידאו, ורמונה Flatz וJoellen סוויני הלמופיע בוידאו המצורף. עבודה זו נתמכה על ידי קרן הצדקה MJ מרדוק (מענק מס '2,012,205 לJED).
Materials
| Trinocular Stereozoom Microscope | Olympus Corporation | SZ6145TR | ½ C-mount was removed and replaced with 1x C-mount |
| 1X C-mount | Leeds Precision Instruments | LSZ-1XCMT2 | |
| Digital Camera Coupler (43mm thread) | Qioptiq Imaging Solutions | 25-70-10-02 | |
| 58mm to 48mm Step Down Ring | B&H Video | GBSDR5848 | |
| 48mm to 43mm Step Down Ring | B&H Video | GBSDR4843 | |
| Lensmate Adapter Kit for Canon G10 | LensMateOnline.com | ||
| Canon PowerShot G10 Digital Camera | Canon U.S.A., Inc. | ||
| 1.5ml Spectroscopic PolystereneCuvette | Denville Scientific | U8650-4 |
Referencias
- Zhang, B., Freeman, M. R., Waddell, S. . Drosophila neurobiology: a laboratory manual. , (2010).
- Frank, C. A., et al. New approaches for studying synaptic development, function, and plasticity using Drosophila as a model system. J Neurosci. 33, 17560-17568 (2013).
- Mudher, A., Newman, T. . Drosophila : a toolbox for the study of neurodegenerative disease. , (2008).
- Bilen, J., Bonini, N. M. Drosophila as a model for human neurodegenerative disease. Annu Rev Genet. 39, 153-171 (2005).
- Jakubowski, B. R., Longoria, R. A., Shubeita, G. T. A high throughput and sensitive method correlates neuronal disorder genotypes to Drosophila larvae crawling phenotypes. Fly (Austin). 6, 303-308 (2012).
- Caldwell, J. C., Miller, M. M., Wing, S., Soll, D. R., Eberl, D. F. Dynamic analysis of larval locomotion in Drosophila chordotonal organ mutants). Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 16053-16058 (2003).
- Jahn, T. R., et al. Detection of early locomotor abnormalities in a Drosophila model of Alzheimer’s disease. J Neurosci Methods. 197, 186-189 (2011).
- Donelson, N. C., et al. High-resolution positional tracking for long-term analysis of Drosophila sleep and locomotion using the "tracker" program. PLoS ONE. 7, e37250 (2012).
- Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster. J Vis Exp. (24), (2009).
- Colomb, J., Reiter, L., Blaszkiewicz, J., Wessnitzer, J., Brembs, B. Open source tracking and analysis of adult Drosophila locomotion in Buridan’s paradigm with and without visual targets. PLoS ONE. 7, e42247 (2012).
- Demerec, M. . Biology of Drosophila. , (1965).
- Barron, A. B. Anaesthetising Drosophila for behavioural studies. J Insect Physiol. 46, 439-442 (2000).
- Greenspan, R. J. . Fly pushing : the theory and practice of Drosophila genetics.. , (2004).
- Duncan, J. E., Lytle, N. K., Zuniga, A., Goldstein, L. S. The Microtubule Regulatory Protein Stathmin Is Required to Maintain the Integrity of Axonal Microtubules in Drosophila. 8, e683244 (2013).
- Belmont, L. D., Mitchison, T. J. Identification of a protein that interacts with tubulin dimers and increases the catastrophe rate of microtubules. Cell. 84, 623-631 (1996).
- Cassimeris, L. The oncoprotein 18/stathmin family of microtubule destabilizers. Curr Opin Cell Biol. 14, 18-24 (2002).
