Summary

Приобретение высококачественного цифрового видео из<em> Drosophila</em> Личинки и взрослые особи поведения от боковой перспективе

Published: October 04, 2014
doi:

Summary

Здесь мы опишем простой и широко доступного технику микроскопии на приобретение высококачественного цифрового видео Drosophila взрослого и личинок мутантных фенотипов с боковой перспективе.

Abstract

Дрозофилы является мощным экспериментальная модель системы для изучения функции нервной системы. Генные мутации, которые вызывают дисфункцию нервной системы часто производят жизнеспособный личинок и взрослых, которые имеют передвижения, дефектные фенотипы, которые трудно адекватно описать с текстом или полностью представляют с одной фотографического изображения. Текущие режимы научных публикаций, однако, поддерживает представление цифрового видео СМИ как дополнительного материала, чтобы сопровождать рукопись. Здесь мы опишем простой и широко доступного технику микроскопии для получения высококачественного цифрового видео как дрозофилы личинок и взрослых фенотипов с боковой перспективе. Видео из личинок и взрослых передвижения от побочного зрения выгодно, потому что это позволяет наблюдать и анализировать тонких различий и вариаций в аберрантных поведения локомотивных. Мы успешно использовали технику для визуализации и количественной aberranт ползет поведения в третий личинок возрастной стадии, в дополнение к взрослым мутантных фенотипов и поведения в том числе ухода.

Introduction

Общая плодовой мушки дрозофилы является мощным экспериментальная модель системы для изучения функции нервной системы 1-3. Эволюционная сохранение структуры и функции нервной системы с человека, а также простота генетических манипуляций и огромный массив генетических инструментов делает Drosophila премьерный организм для моделирования человеческого нейродегенеративных заболеваний 4. Генные мутации, вызывающие дисфункции нервной системы часто приводит к жизнеспособным мутант личинок и взрослых дрозофилы с нарушением двигательной. Фенотипы наблюдаемые в нервной системы дефектных мутантов включают снижение темпов передвижения, аномальным координации и спастических движений у взрослых, а также дефицит в перистальтического сокращения стене мускулатуры и частичный паралич личинок. Эти фенотипы были использованы в разработке высокопроизводительных генетических экранов и опорно-двигательного анализов мутантных личинок 5, 6 и 7-10 взрослых дрозофилы направлена ​​на количественное определение нарушения локомоции и идентификации генов, необходимых для функции нервной системы. В то время как эти подходы являются чрезвычайно полезными для количественного личинок и взрослых локомотивных поведения, они не в состоянии передать качественную информацию о каждом конкретном девиантным поведением. Например, в то время как мутант третьего личинки возрастной стадии могут проявлять измененных параметров передвижения, в поведенческой анализа, это может быть непонятно, является ли это результатом изменений в художественной перистальтических сокращений в течение цикла ползать, общее отсутствие координации, или частичным параличом задней тела стена мускулатура. Здесь мы опишем простой и широко доступного технику микроскопии для получения высококачественного цифрового видео Drosophila взрослого и личинок фенотипов локомотивных от боковой перспективе. Цифровое видео приобрела у боковой перспективе позволяет прямое наблюдение и анализ тонких различий в Локомотиве поведения от более информативное ориентации бокового обзора.

Protocol

1 Стерео микроскоп Система Примечание: Хотя этот протокол легко адаптируется практически к любой стерео микроскопа системе, связанной с цифровой камеры с возможностью приобретения видео, информация представлена ​​на системы, используемой в нашей лаборатории (Таблица ?…

Representative Results

Мы успешно использовали эту технику, чтобы приобретать и количественной оценки личинок поведенческий фенотип, связанный с потерей функции гена stathmin (рисунок 2) 14. Ген stathmin кодирует микротрубочек регуляторный белок, которая разделяет димеров тубулина из пулов р…

Discussion

Сила Дрозофилы 'ы в качестве модельной системы для изучения функции нервной системы значительной мере обусловлено сходимости мощных генетических инструментов доступных и широкого круга надежных поведенческих анализов развитой. Здесь мы представляем простой и широко доступн?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы хотели бы выразить признательность Александру Опи для технической помощи и поддержки, Джеймс Бартон за предоставление видео повествование, и Рамона Flatz и Joellen Суини за появление в сопроводительном видео. Эта работа была поддержана MJ Мердок Благотворительный фонд (грант № 2012205 на 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

  1. Zhang, B., Freeman, M. R., Waddell, S. . Drosophila neurobiology: a laboratory manual. , (2010).
  2. 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).
  3. Mudher, A., Newman, T. . Drosophila : a toolbox for the study of neurodegenerative disease. , (2008).
  4. Bilen, J., Bonini, N. M. Drosophila as a model for human neurodegenerative disease. Annu Rev Genet. 39, 153-171 (2005).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster. J Vis Exp. (24), (2009).
  10. 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).
  11. Demerec, M. . Biology of Drosophila. , (1965).
  12. Barron, A. B. Anaesthetising Drosophila for behavioural studies. J Insect Physiol. 46, 439-442 (2000).
  13. Greenspan, R. J. . Fly pushing : the theory and practice of Drosophila genetics.. , (2004).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Cassimeris, L. The oncoprotein 18/stathmin family of microtubule destabilizers. Curr Opin Cell Biol. 14, 18-24 (2002).
check_url/51981?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Zenger, B., Wetzel, S., Duncan, J. Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective. J. Vis. Exp. (92), e51981, doi:10.3791/51981 (2014).

View Video