En forbedret metode for nøyaktig og hurtig Måling av Flight Performance i<em> Drosophila</em
Summary
Her beskriver vi en metode for rask og nøyaktig måling av ytelse flytur i Drosophila, slik at high-throughput screening.
Abstract
Drosophila har vist seg å være en nyttig modellsystem for analyse av virkemåten, som blant annet fly. Den innledende uren tester involverte slippe flyr inn i en olje-belagte målesylinder; landing høyde ga et mål på uren ytelse ved å vurdere hvor langt fluer vil falle for å produsere tilstrekkelig skyvekraft for å gjøre kontakt med veggen av sylinderen. Her beskriver vi en oppdatert versjon av tester flytur med fire store forbedringer. Først la vi en "drop tube" for å sikre at alle fluer inn sylinderen uren på et tilsvarende hastighet mellom studier, eliminere variasjonen mellom brukerne. For det andre, erstattet vi smøre med flyttbare plastblader belagt i Tangle-Trap, et lim laget for å fange levende insekter. Tredje, bruker vi en lengre sylinder for å gi mer presis diskriminering av flygeevne. Fjerde vi bruker et digitalt kamera og bildebehandling programvare for å automat scoring av flight ytelse. Disse forbedringene tillate for rapid, kvantitativ vurdering av fluktadferd, nyttig for store datasett og store genetiske skjermer.
Introduction
Drosophila har lenge vært brukt for å studere den genetiske basis av opptreden 1, og forskere har utviklet en rekke metoder for å analysere forskjellige typer av oppførsel 2-6. Fluer har vært spesielt nyttig i å gi nyttige modeller av nevromuskulære lidelser 7. En vanlig test som benyttes for å studere bevegelsesatferd er uren ytelse. Den opprinnelige flight tester er nyttig for å identifisere fly defekte mutanter og for kvantitativ vurdering av flyge evne en, men den har flere svakheter som begrenser sin søknad for høy gjennomstrømning skjermer: bruk av olje-belagte sylindere er rotete og tungvint, visse funksjoner som lengden av sylinderen, og innføring av fluene inn i røret med variabel kraft reduserer kvantitativ nøyaktighet, og det er vanskelig å utvinne levende fluer fra tester. For å overvinne disse begrensningene, har vi endret flyturen tester for å inkludere en rekke forbedringer. Vi har lagt til en "drop tuvære "å innføre fluer for å eliminere variabiliteten mellom eksperimenter og brukere. Vi benytter fjernbare akrylplater belagt med et klebemiddel som gir mulighet for lettere opprydding og utvinning av individuelle fluer. Vi har økt lengden av uren røret for å forbedre kvantitativ nøyaktighet og pålitelighet. Endelig Vi bruker et digitalt kamera og bildebehandling for å beregne landings høyder av fluer. Vi mener at disse forbedringene vil være nyttig for ethvert laboratorium interessert i å gjennomføre storskala genetiske skjermer for defekter i flight ytelse.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ved hjelp av de fremgangsmåter som er beskrevet her, har vi vært i stand til å vurdere ytelsen hurtig uren av et stort antall av Drosophila mutanter, noe som gir større effektivitet enn tidligere mulig. For våre eksperimenter, vi rutinemessig skille hanner og hunner og heve dem med lav tetthet (mindre enn 20 fluer / hetteglass) for å begrense aggresjon som kan skade vinger. En annen viktig faktor er å kontrollere riktig måte for forskjeller i flukt ytelse på grunn av forskjeller i genetisk bakgrunn. Vi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av National Institutes of Health gir F32 NS078958 (DTB) og R01 AG033620 (BG).
Materials
| Putty knife | Home Depot | 630147 | www.homedepot.com |
| Pine back band moulding ( x2 ) | Home Depot | 156469 | www.homedepot.com |
| Furring Strip Board | Home Depot | 164704 | www.homedepot.com |
| Tangle Trap Insect Trap Coating | BioControl Network | 268941 | www.biconet.com |
| Laptop Computer | Apple | _ | www.apple.com/mac/ |
| mineral oil | Fisher Scientific | BP26291 | www.fishersci.com |
| white poster board | Staples | 247403 | www.staples.com |
| polystyrene weighing dish | Fisher Scientific | S67091A | www.fishersci.com |
| ImageJ Software | National Institutes of Health | _ | http://rsb.info.nih.gov/ij/ |
| digital camera | Sony | DSC-TX7 | www.store.sony.com |
| fine forceps | Fine Science Tools | _ | www.finescience.com |
| polycarbonate cylinder (drop tube) | mcMaster-Carr | 8585K62 | www.mcmaster.com |
| flight cylinder (acrylic) | mcMaster-Carr | 8486K943 | www.mcmaster.com |
| polycarbonate sheets | mcMaster-Carr | 85585K25 | www.mcmaster.com |
| ring stand (x2) | Fisher Scientific | S47808 | www.fishersci.com |
| ring support | Fisher Scientific | S47791 | www.fishersci.com |
| Three-prong extension clamps (x2) | Fisher Scientific | 05-769-7Q | www.fishersci.com |
| funnel | Fisher Scientific | 10-500-3 | www.fishersci.com |
| chain clamps (x2) | VWR | 21573-275 | www.vwr.com |
| glass vials | VWR | 66020-198 | www.vwr.com |
References
- Benzer, S. Genetic dissection of behavior. Sci. Am. 229, 24-37 (1973).
- Ali, Y. O., Escala, W., Ruan, K., Zhai, R. G. Assaying locomotor, learning, and memory deficits in Drosophila models of neurodegeneration. J. Vis. Exp. , e2504 (2011).
- de Vries, S. E., Clandinin, T. Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. , e50192 (2013).
- Mundiyanapurath, S., Certel, S., Kravitz, E. A. Studying aggression in Drosophila (fruit flies). J. Vis. Exp. , e155 (2007).
- Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. Methods to assay Drosophila behavior. J. Vis. Exp. , e3795 (2012).
- Shiraiwa, T., Carlson, J. R. Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila. J. Vis. Exp. , e193 (2007).
- Lloyd, T. E., Taylor, J. P. Flightless flies: Drosophila models of neuromuscular disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1184, e1-e20 (2010).
- Atkinson, N. S., et al. Molecular separation of two behavioral phenotypes by a mutation affecting the promoters of a Ca-activated K channel. J. Neurosci. 20, 2988-2993 (2000).
- Atkinson, N. S., Robertson, G. A., Ganetzky, B. A component of calcium-activated potassium channels encoded by the Drosophila slo locus. Science. 253, 551-555 (1991).
- Elkins, T., Ganetzky, B., Wu, C. F. A Drosophila mutation that eliminates a calcium-dependent potassium current. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 8415-8419 (1986).
- Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila. Exp. Gerontol. 40, 386-395 (2005).
- Fry, S. N., Rohrseitz, N., Straw, A. D., Dickinson, M. H. Visual control of flight speed in Drosophila melanogaster. J. Exp. Biol. 212, 1120-1130 (2009).
- Mronz, M., Lehmann, F. O. The free-flight response of Drosophila to motion of the visual environment. J. Exp. Biol. 211, 2026-2045 (2008).
