चारा के लिए पथ-लंबाई प्रोटोकॉल<em> ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em> लार्वा
Summary
We provide a detailed protocol for a Drosophila melanogaster foraging path-length assay. We discuss the preparation and handling of test animals, how to perform the assay and analyze the data.
Abstract
ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर लार्वा पथ लंबाई phenotype एक स्थापित व्यवहार बदलाव के लिए आनुवांशिक और पर्यावरणीय योगदान का अध्ययन करने के लिए प्रयोग किया जाता उपाय है। लार्वा पथ लंबाई परख foraging व्यवहार है कि बाद में foraging जीन से जुड़े थे में व्यक्तिगत मतभेदों को मापने के लिए विकसित किया गया था। लार्वा पथ लंबाई एक आसानी से रन बनाए विशेषता है कि बड़ा नमूना आकार के संग्रह की सुविधा, कम से कम कीमत पर, आनुवंशिक स्क्रीन के लिए है। यहाँ हम पहले Sokolowski द्वारा इस्तेमाल किया लार्वा पथ लंबाई परख के लिए मौजूदा प्रोटोकॉल का विस्तृत विवरण प्रदान करते हैं। प्रोटोकॉल विवरण कैसे reproducibly, परीक्षण पशुओं को संभालने के व्यवहार परख प्रदर्शन और डेटा का विश्लेषण करने के लिए। कैसे परख, पर्यावरण परिवर्तन के जवाब में व्यवहार प्लास्टिसिटी को मापने के लिए खिला पर्यावरण से छेड़छाड़ के पहले परख प्रदर्शन से इस्तेमाल किया जा सकता का एक उदाहरण है, यह भी प्रदान की जाती है। अंत में, उचित परीक्षण डिजाइन के साथ ही पर्यावरणीय कारकों को संशोधित कर सकते हैं किलार्वा पथ लंबाई इस तरह के भोजन की गुणवत्ता, विकास उम्र और दिन के प्रभाव के रूप में चर्चा कर रहे हैं।
Introduction
1910 में थॉमस हंट मॉर्गन की प्रयोगशाला में सफेद जीन की खोज के बाद से, फल मक्खी, ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर (डी मेलानोगास्टर), विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं के आणविक और शारीरिक आधार के अध्ययन के लिए एक मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया गया है। डी की लोकप्रियता मेलानोगास्टर काफी हद तक काफी मात्रा और आनुवंशिक उपकरणों की विविधता से उपजा है। ड्रोसोफिला के छोटे आकार, हैंडलिंग और लघु पीढ़ी समय के सापेक्ष कम यह आनुवंशिकी के अध्ययन के लिए एक आदर्श मॉडल प्रस्तुत करना। समान रूप से महत्वपूर्ण phenotypes स्तनधारियों सहित अधिक जटिल जीवों द्वारा व्यक्त की कई प्रदर्शित करने के लिए ड्रोसोफिला की क्षमता है। इस तरह के व्यवहार के रूप में जटिल phenotypes कि जीव और अपने पर्यावरण के बीच इंटरफेस में खड़े भी शामिल है। फल मक्खी पर इस तरह के व्यवहार के अध्ययन कैसे जीन और पर्यावरण व्यवहार मध्यस्थता के बारे में हमारी समझ के लिए काफी योगदान दिया है के रूप में1।
डी के पहले अध्ययन में से एक मेलानोगास्टर लार्वा व्यवहार लार्वा 2 का पथ-लंबाई मापने जबकि खिलाने से लार्वा foraging रणनीतियों में व्यक्तिगत मतभेदों की जांच की। पथ लंबाई पांच मिनट की अवधि के भीतर, कुल दूरी खमीर पर एक भी लार्वा से कूच के रूप में परिभाषित किया गया था। टोरंटो में दोनों प्रयोगशाला तनाव और एक प्राकृतिक आबादी से मक्खियों उनकी foraging व्यवहार में विविध और पथ लंबाई में व्यक्तिगत मतभेदों को एक आनुवंशिक घटक वहां गया था। दो लार्वा foraging morphs मात्रात्मक पथ लंबाई वितरण से वर्णित किया गया है और वे रोवर और घर में रहनेवाला कहा जाता था। रोवर्स अब पथ-लंबाई का प्रदर्शन करते हुए sitters से एक खाद्य सब्सट्रेट पर एक बड़े क्षेत्र से गुजर रही है। इस मार्ग की लंबाई-परख का प्रयोग, डी बेले एट अल। 3 chromosome- 2 (24A3-24C5) पर foraging (के लिए) जीन एक असतत स्थान के लिए इन अलग-अलग व्यवहार मतभेद अंतर्निहित मैप किया। डी मीटरजीन के लिए elanogaster बाद में 4 क्लोन और एक cGMP निर्भर प्रोटीन काइनेज 5, शरीर विज्ञान और ड्रोसोफिला में व्यवहार और अन्य जीवों 6 के एक न्यूनाधिक होने का पता चला था।
यहाँ हम मूल रूप से Sokolowski 2 में विकसित लार्वा पथ लंबाई परख के लिए मौजूदा प्रोटोकॉल की रूपरेखा तैयार। हालांकि परख के कुछ पहलुओं को पिछले कुछ वर्षों में बदल गया है, डिजाइन के पीछे की अवधारणा नहीं है। हम यह भी ड्रोसोफिला लार्वा की foraging व्यवहार में व्यक्तिगत मतभेदों को आनुवांशिक और पर्यावरणीय योगदान का आकलन करने के लिए परख की क्षमता वर्णन करने के लिए डेटा प्रदान करते हैं। लार्वा पथ लंबाई परख सरल, कुशल, और अभी तक मजबूत है। एक भी व्यक्ति को चार घंटे में आसानी से 500 लार्वा को जांच कर सकता है और परिणाम reproducibility के एक उच्च स्तर के साथ प्राप्त किया जा सकता है। मूलतः के लिए स्थानीय बनाना विकसित की है, यह आनुवंशिक स्क्रीन, मात्रात्मक विशेषता ठिकाना मानचित्रण में इस्तेमाल किया जा सकता है, और पढ़ाई मेंजीन-से-पर्यावरण के (GxE) बातचीत। इसके अलावा, अपनी सादगी और reproducibility यह स्नातक शिक्षण के लिए एक महान स्रोत हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
पथ लंबाई परख यहाँ रेखांकित ड्रोसोफिला लार्वा की foraging व्यवहार का एक मजबूत और सरल उपाय प्रदान करता है। प्रोटोकॉल सामान्य कार्यप्रणाली Sokolowski 2 में वर्णित इस प्रकार है, लेकिन जब से दक्षता और प्रयोगात?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors acknowledge continued funding the Natural Sciences and Engineering Council of Canada (NSERC) to MBS.
Materials
| 6 oz fly culture bottles | Fisher Scientific | AS355 | |
| Fly vial plugs | Droso-Plugs | 59-201 | |
| 35X10mm Petri dishes | Falcon | 351008 | |
| 100X15 mm Petri dishes | Fisher | 875712 | |
| 60x15mm Petri dishes | VWR | 25384-168 | |
| Dissecting probes | Almedic | 2325-58-5300 | |
| Yeast | Lab Scientific | FLY-8040-20F |
References
- Dubnau, J. . Behavioral Genetics of the Fly (Drosophila melanogaster). , 173 (2014).
- Sokolowski, M. B. Foraging strategies of Drosophila melanogaster: a chromosomal analysis. Behav Genet. 10, 291-302 (1980).
- de Belle, J. S., Hilliker, A. J., Sokolowski, M. B. Genetic localization of foraging (for): A major gene for larval behavior in Drosophila melanogaster. 유전학. 123, 157-164 (1989).
- Osborne, K. A., Robichon, A., Burgess, E., Butland, S., Shaw, R. A., Coulthard, A., Pereira, H. S., Greenspan, R. J., Sokolowski, M. B. Natural behavior polymorphism due to a cGMP-dependent protein kinase of Drosophila. Science. 277, 834-836 (1997).
- Kalderon, D., Rubin, G. cGMP-dependent protein kinase genes in Drosophila. J Biol Chem. 264 (18), 10739-10748 (1989).
- Reaume, C. J., Sokolowski, M. B. cGMP-dependent protein kinase as a modifier of behavior. Handb Exp Pharmacol. 191, 423-443 (2009).
- Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 9, 671-675 (2012).
- Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).
- Pereira, H. S., MacDonald, D. E., Hilliker, A. J., Sokolowski, M. B. Chaser (Csr), a new gene affecting larval foraging behavior in Drosophila melanogaster. 유전학. 140, 263-270 (1995).
- Shaver, S. A., Riedl, C. A. L., Parkes, T. L., Sokolowski, M. B., Hilliker, A. J. Isolation of larval behavioral mutants in Drosophila melanogaster. J Neurogenet. 14, 193-205 (2000).
- Graf, S. A., Sokolowski, M. B. The rover/sitter Drosophila foraging polymorphism as a function of larval development, food patch quality and starvation. J Insect Behav. 2, 301-313 (1989).
- Gonzalez-Candelas, F., Mensua, J. L., Moya, A. Larval competition in Drosophila melanogaster: effects on development time. 유전학. 82, 33-44 (1990).
- Durisko, Z., Kemp, R., Mubasher, R., Dukas, R. Dynamics of social behavior in fruit fly larvae. PLoS One. 9 (4), e95495 (2014).
- Sawin, E. P., Harris, L. R., Campos, A. R., Sokolowski, M. B. Sensorimotor transformation from light reception to phototactic behavior in Drosophila larvae (Diptera: Drosophilidae). J Insect Behav. 7, 553-567 (1994).
- de Belle, J. S., Sokolowski, M. B. Heredity of rover/sitter: alternative foraging strategies of Drosophila melanogaster. Heredity. 59, 73-83 (1987).
- de Belle, J. S., Sokolowski, M. B., Hilliker, A. J. Genetic analysis of the foraging microregion of Drosophila melanogaster. Genome. 36, 94-101 (1993).
- Sokolowski, M. B., Pereira, H. S., Hughes, K. Evolution of foraging behavior in Drosophila by density dependent selection. PNAS. 94, 7373-7377 (1997).
