Doğrusal Agaroz Kanallar kullanarak Okuyacak<em> Drosophila</em> Larva Tarama Davranış
Summary
Drosophila larva davranış nöral kontrolünü incelemek için güçlü bir model sistem. Bu yayın, tekrarlanan tarama davranışı sırasında, larva yapılarının dinamik ölçmek için lineer tarama ve yöntemler sürekli nöbetleri ortaya çıkarmak için, doğrusal agaroz kanallarının kullanımını tarif eder.
Abstract
Drosophila larva tarama sensorimotor davranış nöral kontrolünü incelemek için güçlü bir model olarak ortaya çıkmaktadır. , Duraklatma dönüm ve dolambaçlı: Ancak, düz açık yüzeylerde larva tarama davranışı da dahil olmak üzere, karmaşıktır. Hareketin repertuarında Bu karmaşıklık, tek bir tarama adım döngüsü sırasında meydana gelen olayların ayrıntılı analizini engellemektedir. Bu engeli aşmak için, doğrusal agaroz kanallar düz, sürekli, ritmik tarama larva davranış sınırlamak olduğunu yapılmıştır. Agaroz kanalları ve Drosophila larva vücut hem optik açıktır, çünkü prensip olarak, genetik olarak kodlanmış floresan problar ile etiketlenen larva yapıların hareket bozulmamış, serbestçe hareket eden larva izlenebilir. Geçmişte, larva lineer kanal içine yerleştirildi ve bütün organizmada kısım düzeyinde tarama ve kas 1 analiz edilmiştir. Gelecekte, kanallarda tarama larva nöro izlemek için kalsiyum görüntüleme için kullanılabilirNAL aktivitesi. Ayrıca, bu yöntemler, bir genotip larvalarına ve herhangi bir araştırmacı tasarlanmış kanal birlikte kullanılabilir. Böylece aşağıda sunulmuştur protokol motor kontrolünü anlamak için bir model olarak Drosophila larva kullanan çalışmalar için yaygın olarak uygulanabilir.
Introduction
Bu yöntemin genel amacı ayrıntılı olarak Drosophila larva tarama incelemektir. Lokomosyon üzerinde deneyler geliştirilmesi ve motor kontrolü 2 teorileri test önemli bir rol oynamıştır. Geleneksel olarak hareket su hayvanları (örneğin, sülük taşemen, larva) 3 incelenmiştir. bu hayvanlarda hareketin tekrarlayan doğa lokomosyon sürüş biyofiziksel olayların analizi için, ve lokomosyon eşlik nöral ateşleme desenleri izlenmesi için, ritim yaratılışına çalışması için izin verdi.
Yüzeysel genetik, iyi karakterize geliştirme, birinci ve ikinci instars de optik açık bir gövde ve entire devam eden bir transmisyon elektron mikroskobik yeniden: hareketin çalışmaları için Drosophila larva kullanımı diğer model sistemler üzerinde avantaj benzersiz bir bileşimini sunuyor sinir sistemi 4-6. Ancak, Drosophila larva locodüz açık yüzeylerde hareket, duraklamalar da dahil olmak üzere biraz karmaşık döner ve kıvrımlı 7 tarar. Bu yayın larva, düz, ritmik tarama davranışı sürekli gerçekleştirmek şekilde Drosophila larva lokomotor davranışını yönlendirmek için doğrusal agaroz kanalları kullanmak için bir yöntem sunar.
Bunun yerine düz açık yüzeylerde davranış, agaroz kanallarda Drosophila larva davranış incelenmesi, çeşitli avantajları vardır. Birincisi, araştırmacılar özellikle larva davranışsal repertuar bir parçası olan pek çok hareketlerinden davranışı tarama seçmenizi sağlar. İkinci olarak, larva vücut büyüklüğü karşısında kanalın genişliğini ayarlayarak, tarama hızı ayarlanabilir. Üçüncü olarak, kanallar larva larva yüklenir ve kanal içinde nasıl yönlendirileceğini bağlı dorsal, ventral ya da yan tarafında görülebilir için izin verir. ilgi herhangi bir yapı tarama sırasında sürekli olarak görünür olması için larva yönde Bu çok yönlülük sağlar. Dördüncü,kanallar mikroskoplar ve hedeflerinin geniş bir yelpazede kullanım için müsait. Örneğin, doğrusal kanal / veya eğirme disk konfokal mikroskoplar 1 yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve parlak alan stereoskop düşük çözünürlüklü görüntüleme için kullanılabilir. Beşinci olarak, bu yöntem, herhangi bir genetik arka Optogenetic / thermogenetic nöronal manipülasyonlar ile bir arada kullanılabilir. (Birinci ve ikinci instars at) larva vücut ve agaroz kanallar hem optik açıktır, çünkü genetik olarak kodlanmış floresan problar ile etiketlenen larva yapıların floresan yoğunluğu dinamik hareketleri veya değişiklikleri inceleyerek Son olarak, kanallar kullanılabilir.
Tarif edilen yöntem olup, ilk ve ikinci instar Drosophila larva özelliklerinin detaylı kinematik çalışmalar için uygundur. Bu yayın kanallarının kullanımını göstermek için ileri larva tarama sırasında MSS floresan yoğunluğu dinamik değişiklikleri analiz ve bir habercisi olarak Neu içinronal kalsiyum görüntüleme.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bir mikroakışkan cihaz Drosophila larvaları ağırlayacak doğrusal agaroz kanalları (Şekil 1) yapmak için inşa edilmiştir. Drosophila larvaları, bu lineer agaroz kanallarda yerleştirildiğinde davranışsal repertuarı tarama döngüsü boyunca larva yapıların dinamikleri ayrıntılı gözlem için izin veren, tarama ile sınırlıdır.
Bir larva (Şekil 3) ritmik adımlar bir dizi gerçekleştirdiğinizde Başarılı bir kayı…
Divulgazioni
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 |
Riferimenti
- Heckscher, E. S., Lockery, S. R., Doe, C. Q. Characterization of Drosophila larval crawling at the level of organism, segment, and somatic body wall musculature. J Neurosci. 32 (36), 12460-12471 (2012).
- Marder, E., Calabrese, R. L. Principles of rhythmic motor pattern generation. Physiol rev. 76 (3), 687 (1996).
- Mullins, O. J., Hackett, J. T., Buchanan, J. T., Friesen, W. O. Neuronal control of swimming behavior: Comparison of vertebrate and invertebrate model systems. Prog Neurobiol. 93 (2), 244-269 (2011).
- Ohyama, T., et al. A multilevel multimodal circuit enhances action selection in Drosophila. Nature. 520 (7549), 633-639 (2015).
- Landgraf, M., Thor, S. Development of Drosophila motoneurons: specification and morphology. Semin cell devl bio. 17 (1), 3-11 (2006).
- Heckscher, E. S., et al. Even-Skipped(+) Interneurons Are Core Components of a Sensorimotor Circuit that Maintains Left-Right Symmetric Muscle Contraction Amplitude. Neuron. 88 (2), 1-16 (2015).
- Green, C. H., Burnet, B., Connolly, K. J. Organization and patterns of inter-and intraspecific variation in the behaviour of Drosophila larvae. Anim Behav. 31 (1), 282-291 (1983).
- Graf, S. A., Sokolowski, M. B. Rover/Sitter Drosophila melanogaster Larval Foraging Polymorphism as a Function of Larval Development, Food-Patch Quality, and Starvation. J Insect Behav. 2 (3), 301-313 (1989).
- Lee, T., Luo, L. Mosaic analysis with a repressible cell marker for studies of gene function in neuronal morphogenesis. Neuron. 22 (3), 451-461 (1999).
- Rebay, I., Rubin, G. M. Yan Functions as a General Inhibitor of Differentiation and Is Negatively Regulated by Activation of the Rasl / MAPK Pathway. Cell. 81 (6), 857-866 (1995).
- Chen, T. -. W., et al. Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity. Nature. 499 (7458), 295-300 (2013).
- Tufte, E. R. . The visual display of quantitative information. , (2004).
