Détermination de l'activité locomotrice spontanée,<em> Drosophila melanogaster</em
Summary
Drosophila melanogaster sont utiles dans l'étude de manipulations génétiques ou environnementales qui affectent les comportements tels que l'activité locomotrice spontanée. Nous décrivons ici un protocole qui utilise des moniteurs à rayons infrarouges et des logiciels d'analyse de données pour quantifier l'activité locomotrice spontanée.
Abstract
Drosophila melanogaster a été utilisé comme un excellent organisme modèle pour étudier les manipulations génétiques et environnementaux qui affectent le comportement. Un tel comportement est l'activité locomotrice spontanée. Ici, nous décrivons notre protocole qui utilise la drosophile moniteurs de la population et un système de suivi qui permet une surveillance continue de l'activité locomotrice spontanée des mouches pendant plusieurs jours à la fois. Cette méthode est simple, fiable, et l'objectif et peut être utilisé pour étudier les effets du vieillissement, le sexe, les variations de la teneur en calories d'aliments, l'addition de médicaments, ou des manipulations génétiques qui imitent les maladies humaines.
Introduction
Les mouches à fruits, Drosophila melanogaster, ont été utilisés comme un organisme modèle important pour étudier les mécanismes sous-jacents des comportements complexes, tels que l'apprentissage et la mémoire, l'interaction sociale, l'agressivité, l'abus de drogues, le sommeil, la fonction sensorielle, la cour, et l'accouplement 1,2. Un comportement qui a été étudié par de multiples protocoles est l'activité locomotrice spontanée. Géotaxie négatif était l'une des premières méthodes mises au point pour mesurer l'activité de Drosophila, et ce protocole consiste à mesurer le pourcentage de mouches qui atteignent une certaine hauteur de la fiole après les mouches ont été secouées à la partie inférieure du récipient de 1,3. Cette méthode présente les avantages d'être simple, peu coûteux, et car il ne nécessite pas d'équipement spécial, il peut être réalisé dans n'importe quel laboratoire. Il a été utilisé comme un outil de dépistage utile pour étudier les effets de différentes manipulations génétiques sur la mouche mobilité 3. Cependant, il est temps de main-d'oeuvre et unee a la possibilité de partialité en raison de secousses variable des flacons et des enregistrements humaines.
La méthode de géotaxie négative a été améliorée par le développement de la méthode rapide itératif négatif géotaxie (RING) 4,5, qui prend des photos des flacons de mouche suivants secouant de vol vers le bas. L'avantage de ce protocole est sa sensibilité et de la possibilité de tester un grand nombre de flacons de braguette en même temps. Cependant, ce protocole a encore le potentiel d'erreur humaine, et ne mesure que géotaxie négative. D'autres laboratoires ont utilisé la simple observation dans des flacons de culture pour déterminer l'activité locomotrice 6.
Récemment, plusieurs systèmes d'enregistrement vidéo pour la mesure de l'activité locomotrice des mouches ont été développés. Un protocole de surveillance vidéo offre un temps d'adaptation avant l'enregistrement 7. La méthode décrite par Slawson et al. Utilise également une impulsion d'air pour arrêter movement jusqu'à ce que le début de l'enregistrement, ce qui pourrait être un facteur de stress pour les animaux 7. Cette méthode fournit des informations sur la vitesse moyenne, vitesse max, temps passé en mouvement, etc Un autre système de suivi en trois dimensions mesure la vitesse maximale de vol individuels pendant ~ 0,2 secondes de vol libre décollage 8. Un protocole de surveillance vidéo en trois dimensions utilise les mouches exprimant la GFP et plusieurs caméras équipées de filtres qui permettent la détection de la fluorescence pour déterminer la mobilité de la mouche 9. Vol de ce protocole ont tendance à présenter des modèles de vol cylindriques, ce qui est potentiellement en raison de la forme de la culture Drosophila flacons 10. Cette méthode a été améliorée par l'utilisation d'un dôme qui permet de mesurer le mouvement spontané des deux vol 11. Une méthode à haut débit qui utilise une caméra pour surveiller automatiquement et de quantifier le comportement individuel et social de la drosophile a été également décrit 12. Zou etal. développé un système de surveillance comportementale (BMS) qui utilise deux caméras assistées par ordinateur pour enregistrer le comportement de vie et les mouvements tels que le repos, en mouvement, voler, manger, boire, ou de décès individuel fruits de téphritide vole 13. Plusieurs autres systèmes vidéo ont été développés pour surveiller l'activité comportementale 14,15 mouche.
Ici, nous décrivons une méthode pour la quantification de l'activité chez la drosophile qui utilise des écrans de population. Ces moniteurs sont logés dans la température et les incubateurs à humidité contrôlée à 25 ° C sur un cycle de 12 heures par jour-nuit de la lumière. Chaque moniteur de la population a des faisceaux infrarouges placés dans des anneaux placés à trois hauteurs différentes. Chaque fois qu'une mouche se déplace à travers les anneaux, il interrompt le faisceau infrarouge, qui est enregistrée par un microprocesseur de façon indépendante que les enregistrements et compte l'activité de vol à l'intérieur de la fiole. Un microprocesseur télécharge de l'activité totale dans le flacon à l'ordinateur à InterVA défini par l'utilisateurls qui pourrait varier de 1 seconde à 60 minutes. La méthode décrite ici fournit amplement de temps pour les mouches de s'adapter au nouvel environnement et permet de mesure simultanée de l'activité locomotrice spontanée de moins de 120 populations de mouches. En outre, nous décrivons la préparation de la nourriture, de l'entretien volons, mise en place des moniteurs mobilité de la population dans des incubateurs à température contrôlée, et les facteurs potentiels pouvant affecter les résultats. Cette méthode peut être utilisée pour étudier la façon dont les différentes modifications de l'environnement ou génétiques affectent l'activité locomotrice spontanée de vol.
Protocol
Representative Results
Discussion
L'activité locomotrice spontanée des mouches est influencée par de nombreux facteurs tels que l'âge, le patrimoine génétique et le sexe 2,13,18,19. En outre, les facteurs environnementaux tels que la teneur en calories des aliments, la température de l'environnement, plus de médicaments différents, et le cycle de lumière jour / nuit peuvent affecter l'activité de la mouche. Par exemple, les mouches mâles du même âge ont une activité physique plus spontané que chez les femmes <s…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été financé par une subvention des National Institutes of sanitaires (AG023088 BR).
Materials
| Sucrose FCC Food Grade 100 LB, | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90471380 | |
| Brewer’s Yeast | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90331280 | |
| Drosophila Agar Fine | SciMart | DR-820-25F | |
| Cornmeal | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90141125 | |
| Methyl4-hydroxybenzoate, tegosept | Sigma | H5501-5KG | |
| EtOH | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
| Active Dry Yeast | Fisher Scientific | ICN10140001 | |
| Fly CO2 pad | LabScientific | BGSU-7 | |
| Stereo Microscope | Olympus | SZ40 | |
| Drosophila carbon dioxide (CO2) tank | Airgas | UN1013 | |
| Small paint brush for pushing the flies | |||
| Shell vial wide | Fischer Scientific | AS519 | |
| Buzzplugs for wide plastic vials | Fischer Scientific | AS275 | |
| Glass vials (25x95mm) | Fischer Scientific Kimble 60931-8 | AS-574 | |
| Sponge plugs for glass vials | SciMart | DR-750 | |
| Drosophila Food Dispenser | Applied Scientific (Fischer Scientific) | AS780Q | |
| DPM Drosophila Population Monitor | Trikinetics Inc. | ||
| DC Power Supply with line cord | Trikinetics Inc. | ||
| PSIU9 The Power Supply Interface Unit | Trikinetics Inc. | ||
| Telephone cables and 5 way splitters | Trikinetics Inc. | ||
| Universal Serial Bus (USB) hardware | Trikinetics Inc. | ||
| Macintosh or Windows PC with UCB port | |||
| DAMSystem308X Data Acquisition Software for Macintoch OSX (Intel) | www.trikinetics.com | ||
| DAMSystem308 Data Acquisition Software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
| DAMFileScan108X software for Macintosh | www.trikinetics.com | ||
| DAMFileScan108X software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
| USB software (PSIUdrivers.zip) | www.trikinetics.com | ||
| DAMSystem Notes 308 | (http://www.trikinetics.com/Downloads/DAMSystem%20Notes%20308.pdf |
Riferimenti
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