선형 아가로 오스 채널을 사용하여 공부하기<em> 초파리</em> 애벌레 크롤링 동작
Summary
초파리 유충 행동의 신경 제어를 연구하는 강력한 모델 시스템입니다. 이 책은 반복 크롤링 동작 중에 애벌레 구조의 역 동성을 정량화하는 선형 크롤링 및 방법의 지속적인 관찰을 유도하는 선형 아가로 오스 채널의 사용을 설명합니다.
Abstract
초파리 애벌레 크롤링는 감각 운동 행동의 신경 제어를 연구하는 강력한 모델로 부상하고있다. , 일시 중지 전환 및 사행 : 그러나, 평면 오픈 표면에 애벌레 크롤링 동작을 포함하여 복잡하다. 운동의 레퍼토리에서 이러한 복잡성은 단일 크롤링 보폭주기 동안 발생하는 이벤트의 상세한 분석을 방해한다. 이 장애물을 극복하기 위해, 선형 아가로 오스 채널은 직선, 유지, 리듬 크롤링에 애벌레 행동에 제약을가 하였다. 아가 채널 초파리 애벌레 본체 모두 광학적으로 투명하기 때문에 원리 적으로, 유전자 코드에 의해 표지 된 형광 프로브 유생 구조의 움직임을 그대로 자유롭게 움직이는 유충으로 모니터링 할 수있다. 과거에는, 유충은 선형 채널에 배치하고, 전체 유기체 세그먼트 레벨 크롤링 근육 1을 분석 하였다. 앞으로 채널에서 크롤 유충 신경을 모니터링 칼슘 이미징에 사용될 수최종 활동. 더욱이, 이러한 방법은 어떤 유전자형의 유충 및 연구원 설계된 채널로 사용될 수있다. 따라서 아래 제시된 프로토콜은 모터 제어를 이해하는 모델로서 초파리 유충을 사용하여 연구에 널리 적용 할 수있다.
Introduction
이 방법의 전반적인 목표는 세부에서 초파리 애벌레 크롤링을 연구하는 것입니다. 운동 실험 개발 및 모터 제어 이론 2 테스트에서 중요한 역할을 해왔다. 전통적으로 운동은 수생 동물 (예를 들어, 거머리, 칠성 장어, 올챙이) 3에서 연구되어왔다. 이러한 동물의 운동의 반복적 인 특성은 운동 구동 생물 물리학 이벤트 분석 및 운동에 수반 신경 소성 패턴 모니터링, rhythmogenesis 연구 허용했다.
용이 한 유전 특성이 잘 개발, 제 1 및 제 2 령기에서 광학적으로 투명 인 몸 전체의 진행을 투과형 전자 현미경 재구성 : 운동의 연구 초파리 유충의 사용은 다른 모델 시스템에 비해 이점의 독특한 조합을 제공한다 신경계 4-6. 그러나, 초파리 애벌레로 코평면 오픈 표면에 운동은, 일시 정지를 포함하는 다소 복잡한 회전 및 사행 7을 크롤링합니다. 이 공보는 유충이 직선 리듬 크롤링 동작을 유지하도록 실시합니다 초파리 유충의 전위의 동작을 안내하는 리니어 아가 채널을 사용하는 방법을 제시한다.
대신 평면 오픈 표면에 행동, 아가로 오스 채널에서 초파리 유충의 행동을 연구, 몇 가지 장점이 있습니다. 첫째, 연구자들은 특히 애벌레 행동 레퍼토리의 일부인 많은 운동에서 동작을 크롤링 선택할 수 있습니다. 둘째, 유충의 신체 크기에 비해, 채널의 폭을 조정함으로써, 기어 속도를 조정할 수있다. 셋째, 채널 유충 유충로드 및 상기 채널 내에서 배향되는 방식에 따라 지느러미, 복부 또는 측면으로부터 볼 수 있도록 허용한다. 관심의 구조를 크롤링하는 동안 지속적으로 표시하는 애벌레 방향이 다재 다능 한 수 있습니다. 네번째,채널 현미경 목적의 다양한 사용하기위한 의무이다. 예를 들어, 선형 채널 / 또는 스피닝 디스크 공 초점 현미경 (1)의 고해상도 영상 및 밝은 필드 stereoscopes에서 저해상도 영상에 사용될 수있다. 다섯째, 이러한 방법은 임의의 유전 적 배경 optogenetic / thermogenetic 신경 조작과 함께 사용될 수있다. 제 (제 1 및 제 2 령충에서) 애벌레의 몸과 아가로 오스 채널 모두 광학적으로 투명하기 때문에 유전자 인코딩 된 형광 프로브에 의해 표시 애벌레 구조의 형광 강도의 동적 움직임, 또는 변화를 연구 할 때 마지막으로, 채널을 사용할 수있다.
기재된 방법은 제 1 및 제 2 령 유충 초파리 동작의 상세한 학적 연구에 적합하다. 이 출판물은 채널의 사용을 설명하기위한 순방향 유생 크롤링 동안 CNS의 형광 강도의 동적 변화를 분석하여 전구체 NEU 할RONAL 칼슘 이미징.
Protocol
Representative Results
Discussion
미세 유체 장치는 초파리 유충을 수용 할 수있는 선형 아가로 오스 채널 (그림 1)을 만들기 위해 지어졌다. 초파리 애벌레 이러한 선형 아가로 오스 채널에 배치되면 자신의 행동 레퍼토리는 크롤링 사이클에 애벌레 구조의 역학에 대한 자세한 관찰을 허용하는 크롤링 제한됩니다.
유충 (그림 3) 리듬 발전의 시리즈를 수행 할 때 성공적?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank Chris Wreden and Michelle Bland for comments on the manuscript and for technical help.
Materials
| 6 oz square Drosophila bottle | Scimart | DR-103 | |
| agar | sigma | A1296 | |
| sucrose | sigma | S9378 | |
| apple juice | not from concentrate | ||
| Tegosept | Fisher | T2300 | methyl-p-hydroxybenzoate |
| 35 x 10 mm round petri dish | Fisher | 351008 | |
| baker's yeast | |||
| PDMS casting mold | FlowJem | can be requested from authors | |
| isopropyl alcohol | Fisher | A417-1 | |
| laboratory wipes | Fisher | 06-666-11 | |
| canned air | Fisher | 18-431 | |
| 10 cm petri dish | BioPioneer | GS82-1473-001 | |
| agarose | Fisher | 50-444-176 | |
| razor blade | Fisher | 12-640 | |
| forceps | FST | 11241-40 | |
| 22 x 40 cover glass, #1.5 | Fisher | 50-365-605 | |
| Fiji (version 1.51d) | NIH | fiji.sc | |
| Excel 2016 | Microsoft | www.microsoftstore.com | |
| MATLAB R2016 | Mathworks | www.mathworks.com |
References
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