Overname van hoge kwaliteit digitale video van<em> Drosophila</em> Larven en volwassen gedrag van een Lateral Perspectief
Summary
Hier beschrijven we een eenvoudig en breed toegankelijk microscopie techniek om hoogwaardige digitale video van Drosophila volwassen en larvale mutante fenotype over te nemen van een zijdelingse perspectief.
Abstract
Drosophila melanogaster is een krachtig experimenteel model voor het bestuderen van de functie van het zenuwstelsel. Gen mutaties die disfunctie van het zenuwstelsel vaak tot levensvatbare larven en volwassenen die voortbeweging defecte fenotypes die moeilijk te beschrijven met tekst of geheel vormen met een fotografisch beeld zijn hebben. Huidige vormen van wetenschappelijk publiceren, maar steunen het indienen van digitale video-media als aanvullend materiaal om een manuscript te begeleiden. Hier beschrijven we een eenvoudig en breed toegankelijk microscopie techniek voor het verwerven van een hoge kwaliteit digitale video van zowel Drosophila larven en volwassen fenotypes vanuit een zijdelingse perspectief. Video van larvale en volwassen motoriek van een side-view is voordelig omdat het mogelijk maakt de observatie en analyse van subtiele verschillen en variaties in afwijkende locomotief gedrag. We hebben met succes gebruik gemaakt van het visualiseren en kwantificeren aberrant kruipen gedrag in derde instar larven, in aanvulling op volwassen mutante fenotype en gedragingen waaronder verzorging.
Introduction
De gemeenschappelijke fruitvlieg Drosophila melanogaster is een krachtig experimenteel model voor het bestuderen van de functie van het zenuwstelsel 1-3. Evolutionaire behoud van de structuur en functie van het zenuwstelsel bij de mens, maar ook het gemak van genetische manipulatie en een breed scala aan genetische gereedschap maakt Drosophila de première organisme te modelleren van de menselijke neurodegeneratieve ziekten 4. Gen mutaties die disfunctie van het zenuwstelsel vaak tot levensvatbare mutant larven en volwassen Drosophila met verminderde motoriek. Fenotypes waargenomen in het zenuwstelsel defecte mutanten onder andere een lager tarief van de motoriek, afwijkende coördinatie, en spastische bewegingen bij volwassenen, maar ook tekorten in de peristaltische samentrekking van het lichaam muur spieren, en een gedeeltelijke verlamming van de larven. Deze fenotypes zijn in de ontwikkeling van high-throughput genetische screens en motoriek testen van mutant larven 5 uitgebuit, 6 en volwassen 7-10 Drosophila gericht op het kwantificeren van de motoriek stoornissen en de identificatie van genen die nodig zijn voor het functioneren van het zenuwstelsel. Hoewel deze benaderingen zijn uiterst nuttig voor het kwantificeren van de larven en volwassen locomotief gedrag, verzuimen om kwalitatieve informatie over elke specifieke afwijkend gedrag te brengen. Bijvoorbeeld, terwijl mutant derde instar larven gewijzigde locomotie parameters kunnen vertonen in een gedrags assay, kan het onduidelijk of dit het gevolg is van veranderingen in ritmische peristaltische contracties tijdens het kruipen cyclus, algemeen gebrek aan coördinatie of gedeeltelijke verlamming van de achterste lichaam muur spiermassa. Hier beschrijven we een eenvoudig en breed toegankelijk microscopie techniek voor het verwerven van een hoge kwaliteit digitale video van Drosophila volwassen en larvale locomotief fenotypes vanuit een zijdelingse perspectief. Digitale video verworven van een zijdelingse perspectief laat de directe observatie en analyse van subtiele verschillen in locomotive gedrag van een meer informatieve zijaanzicht oriëntatie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sterkte Drosophila melanogaster 's als een modelsysteem voor het bestuderen van functioneren van het zenuwstelsel vloeit grotendeels voort uit de convergentie van de krachtige genetische hulpmiddelen beschikbaar en het brede scala aan robuuste gedrags assays ontwikkeld. Hier presenteren we een eenvoudige en breed toegankelijk microscopie techniek voor het verwerven van een hoge kwaliteit digitale video van Drosophila volwassen en larvale locomotief fenotypes vanuit een zijdelingse perspectief. We h…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen Alexandra Opie erkennen voor technische bijstand en ondersteuning, James Barton voor het leveren van video-vertelling, en Ramona Flatz en Joellen Sweeney voor het verschijnen in de begeleidende video. Dit werk werd ondersteund door de MJ Murdock Charitable Trust (Grant nummer 2012205 te JED).
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 |
References
- 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).
