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Article de méthode

Conception et analyse du comportement de préférence de température et de son rythme circadien chez la drosophile

7.6K vues

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DOI :

10.3791/51097

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13 janvier 2014

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Dans cet article

Résumé

Nous avons récemment identifié une nouvelle drosophile circadienne, le rythme de préférence de température (TPR), dans lequel la température préférée chez les mouches augmente pendant la journée et tombe pendant la nuit. TPR est régulé indépendamment d’une autre sortie circadienne, l’activité locomoteur. Nous décrivons ici la conception et l’analyse de TPR chez la drosophile.

Résumé

L’horloge circadienne régule de nombreux aspects de la vie, y compris le sommeil, l’activité locomoteur et les rythmes de température corporelle (BTR)1,2. Nous avons récemment identifié une nouvelle sortie circadienne de drosophile, appelée le rythme de préférence de température (TPR), dans lequel la température préférée chez les mouches augmente pendant la journée et tombe pendant la nuit 3. Étonnamment, la TPR et l’activité locomotrice sont contrôlées par des neurones circadiens distincts3. L’activité locomotrice de la drosophile est une production comportementale circadienne bien connue et a fourni de fortes contributions à la découverte de nombreux gènes et mécanismes de l’horloge circadienne des mammifères conservés4. Par conséquent, la compréhension de TPR mènera à l’identification des mécanismes circadiens moléculaires et cellulaires jusqu’ici inconnus. Ici, nous décrivons comment effectuer et analyser le test TPR. Cette technique permet non seulement de disséquer les mécanismes moléculaires et neuronaux de la TPR, mais fournit également de nouvelles informations sur les mécanismes fondamentaux des fonctions cérébrales qui intègrent différents signaux environnementaux et régulent les comportements des animaux. En outre, nos données récemment publiées suggèrent que la mouche TPR partage des caractéristiques avec le mammifère BTR3. Les drosophiles sont des ectothermes, dans lesquels la température corporelle est généralement régulée par le comportement. Par conséquent, TPR est une stratégie utilisée pour générer une température corporelle rythmique chez ces mouches5-8. Nous croyons qu’une exploration plus approfondie de la Drosophile TPR facilitera la caractérisation des mécanismes sous-jacents au contrôle de la température corporelle chez les animaux.

Introduction

La température est un indice environnemental omniprésent. Les animaux présentent une variété de comportements afin d’éviter les températures nocives et d’en rechercher des confortables. La drosophile présente un comportement de préférence de température robuste6,7. Lorsque les mouches sont libérées dans un gradient de température de 18-32 °C, les mouches évitent les températures chaudes et froides et choisissent finalement une température préférée de 25 °C le matin3. Les capteurs de température chaude sont un ensemble de neurones thermosensoriaux, neurones AC, qui expriment le canal de potentiel de récepteur transitoire de la drosoph....

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Protocole

1. Préparation des mouches

  1. Expériences light dark (LD)
    1. Élever les mouches dans des incubateurs (25 °C/40-60 % d’humidité relative (HR)) sous des cycles légers de 12 h/foncé de 12 h (LD). L’intensité lumineuse des incubateurs est d’environ 500 à 1 000 lux.
    2. Deux incubateurs sont nécessaires pour compléter les tests de comportement sur une période de 24 heures. Les deux incubateurs doivent avoir une lumière programmable avec des fonctions ON OFF. Ils devraient également avoir des portes solides qui ne sont pas perméables à la lumière(c’est-à-dire pas de verre ou de plexiglas).
      Remarque : Un incubateur doit être ....

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Résultats

Un exemple du rythme de préférence de température est illustré à la figure 5. Si la procédure de comportement est effectuée avec succès, les mouches doivent présenter un TPR dans lequel elles préfèrent une température basse le matin et une température plus élevée le soir. L’augmentation de ~1-1,5 °C pendant la journée dans la préférence de température doit être observée au cours de la journée, quel que soit le fond génétique, puisque nous avons montré que w1118, yw et can.......

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Discussion

Ici, nous illustrant les détails de l’appareil comportemental de préférence de température et l’analyse du comportement TPR. La drosophile montre les dispositifs saillants, robustes, et reproductibles de TPR horloge-commandé. Cependant, nos données suggèrent qu’au moins deux facteurs, lumière ambiante et âge, perturbent de manière significative les phénotypes comportementaux de TPR.

Nous observons que la lumière affecte de manière significative la préférence de température chez la.......

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Déclarations de divulgation

Il n’y a rien à divulguer.

Remerciements

Nous sommes reconnaissants aux Drs Aravinthan Samuel et Marc Gershow qui ont aidé à développer la version initiale de l’appareil comportemental et Matthew Batie qui a modifié l’appareil comportemental. Cette recherche a été soutenue par la subvention fiduciaire de l’Hôpital pour enfants de Cincinnati, JST/PRESTO, March of Dimes et NIH R01 GM107582 à F.N.H.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Bright Lab Jr. SafelightAmazon#B00013J8UYLumière rouge pour les pièces sombres
Rain XSOPUSHydrofuge : Appliquez le couvercle en plexiglas
C-ClampHome Depot
Température/hygromètreFisher15-077-963
Appareils PeltierTE Technology, Inc.HP-127-1.4-1.15-71P
ThermomètreFlukeFluke 52II
Contrôleur de paillasseOven Industries5R6-570-15R et 5R6-570-24R
Sonde de capteur de températureOven IndustriesTR67-32
Générique 480 Watt ATXalimentation système de refroidissement par ordinateur
MCR220-QP-RES Dual 120 mm Radiateur avec réservoir  ;Système de refroidissement d’ordinateurSwiftech
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Refroidisseur de carte graphique MCW50de refroidissement d’ordinateurSwiftech
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Références

  1. Krauchi, K. The thermophysiological cascade leading to sleep initiation in relation to phase of entrainment. Sleep Med. Rev. 11, 439-451 (2007).
  2. Krauchi, K. The human sleep-wake cycle reconsidered from a thermoregulatory point of view. <....

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Réimpressions et autorisations

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