Métodos de ensayo a Drosophila Comportamiento
Summary
Drosophila melanogaster es un sistema de genética y de comportamiento modelo manejable que se ha utilizado para entender las bases moleculares y celulares de muchos procesos biológicos importantes para más de un siglo 1. Drosophila ha sido bien aprovechado para hacerse una idea de la base genética del comportamiento de las moscas.
Abstract
Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta, se ha utilizado para estudiar los mecanismos moleculares de una amplia gama de enfermedades humanas tales como cáncer, enfermedades cardiovasculares y diversas enfermedades neurológicas 1. Hemos optimizado los ensayos de comportamiento simples y robustos para determinar la locomoción de larvas, la capacidad de escalada para adultos (ensayo anillo), y comportamientos de cortejo de Drosophila. Estos ensayos de comportamiento son ampliamente aplicables para el estudio del papel de los factores genéticos y ambientales en el comportamiento de la mosca. Capacidad de rastreo de las larvas puede utilizarse de manera fiable para determinar los cambios en las primeras etapas de las habilidades que se arrastran de las larvas de Drosophila y también para examinar el efecto de las drogas o los genes de enfermedades humanas (en moscas transgénicas) en su locomoción. El ensayo de rastreo de las larvas es más aplicable si la expresión o la supresión de un gen que causa la letalidad de la pupa o adulto, ya que estas moscas no sobreviven a la edad adulta que de otro modo podría ser evaluada. Este básico de unssay también puede ser utilizado en conjunción con la luz brillante o estrés adicionales para examinar las respuestas de comportamiento en larvas de Drosophila. El comportamiento de cortejo ha sido ampliamente utilizado para investigar las bases genéticas de la conducta sexual, y también se puede utilizar para examinar la actividad y la coordinación, así como el aprendizaje y la memoria. El comportamiento de cortejo de Drosophila implica el intercambio de diferentes estímulos sensoriales como visuales, auditivas, y las señales de quimiosensoriales entre hombres y mujeres que llevan a una compleja serie de conductas motoras bien caracterizados que culminaron en la cópula exitosa. Los ensayos tradicionales para adultos de escalada (geotaxis negativas) son el trabajo tedioso, intensiva, y requiere mucho tiempo, con una variación significativa entre los diferentes ensayos 2-4. El rápido iterativo geotaxis negativos (RING) ensayo de 5 tiene muchas ventajas sobre los protocolos más ampliamente utilizados, proporcionando un enfoque de rendimiento reproducible, sensible y de alta para cuantificar la locomotora de adultos y negativos b geotaxisehaviors. En el ensayo de ANILLO, varios genotipos o tratamientos de drogas se puede probar de forma simultánea con gran número de animales, con el enfoque de alto rendimiento por lo que es más susceptible para los experimentos de detección.
Protocol
Discussion
El comportamiento de Drosophila está estrechamente regulada por factores genéticos y ambientales. Nosotros, y otros, han utilizado previamente los ensayos descritos aquí para recoger datos para examinar los genes relacionados a volar a los comportamientos y las enfermedades neurodegenerativas humanas modeladas en Drosophila 5-19. Para la prueba de rastreo, la selección cuidadosa de 3 de las larvas es un paso crítico. Si el tratamiento con un fármaco, se tardará 10-15 minuto…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría dar las gracias a Astha Maltare para la generación de los datos se arrastran larvas. Nos gustaría agradecer al Dr. Nicolás Lanson Jr. para dar sus comentarios sobre el manuscrito. Este trabajo fue apoyado por el Centro Robert Packard para la ELA en la Universidad Johns Hopkins (para UBP) y la Asociación de Esclerosis Lateral Amiotrófica (UBP), y R01MH083689 de los Institutos Nacionales de Salud Mental (CDN).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Sucrose | Fisher Scientific | S5-500 |
| Agarose | Invitrogen | 16500-500 |
| 6 oz Drosophila bottle | Genesee Scientific | 32-130 |
| Paint Brush (#1) | Ted Pella,Inc. | 11859 |
| Fly food components | ||
| Cornmeal | Fisher Scientific | NC9109741 |
| Agar | Genesee Scientific | 66-104 |
| Molasses | Fisher Scientific | NC9349176 |
| Propionic acid | Acros | 14930-0010 |
| Tegosept | Apex | 20-258 |
| Ethanol | Fisher Scientific | BP2818-4 |
| Yeast | Genesee Scientific | 62-107 |
Referências
- Pandey, U. B., Nichols, C. D. Human disease models in Drosophila melanogaster and the role of the fly in therapeutic drug discovery. Pharmacol. Rev. 63 (2), 411-436 (2011).
- Feany, M. B., Bender, W. W. A Drosophila model of Parkinson’s disease. Nature Mar. 23 (6776), 394-398 (2000).
- Auluck, P. K., Bonini, N. M. Pharmacological prevention of Parkinson disease in Drosophila. Nat. Med. 8 (11), 1185-1186 (2000).
- Whitworth, A. J., Theodore, D. A., Greene, J. C., Benes, H., Wes, P. D., Pallanck, L. J. Increased glutathione Stransferase activity rescues dopaminergic neuron loss in a Drosophila model of Parkinson’s disease. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (22), 8024-8029 (2005).
- 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 (5), 386-395 (2005).
- Lanson, N. A., Maltare, A., King, H., Smith, R., Kim, J. H., Taylor, J. P., Lloyd, T. E., Pandey, U. B. A Drosophila model of FUS-related neurodegeneration reveals genetic interaction between FUS and TDP-43. Hum. Mol. Genet. 20 (13), 2510-2523 (2011).
- Batlevi, Y., Martin, D. N., Pandey, U. B., Simon, C. R., Powers, C. M., Taylor, J. P., Baehrecke, E. H. Dynein light chain 1 is required for autophagy, protein clearance, and cell death in Drosophila. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107 (2), 742-747 (2010).
- Sang, T. K., Chang, H. Y., Lawless, G. M., Ratnaparkhi, A., Mee, L., Ackerson, L. C., Maidment, N. T., Krantz, D. E., Jackson, G. R. A Drosophila model of mutant human parkin-induced toxicity demonstrates selective loss of dopaminergic neurons and dependence on cellular dopamine. J. Neurosci. 27 (5), 981-992 (2007).
- Stacey, S. M., Muraro, N. I., Peco, E., Labbé, A., Thomas, G. B., Baines, R. A., van Meyel, D. J. Drosophila glial glutamate transporter Eaat1 is regulated by fringe-mediated notch signaling and is essential for larval locomotion. J. Neurosci. 30 (43), 14446-14457 (2010).
- Repnikova, E., Koles, K., Nakamura, M., Pitts, J., Li, H., Ambavane, A., Zoran, M. J., Panin, V. M. Sialyltransferase regulates nervous system function in Drosophila. J. Neurosci. 30 (18), 6466-6476 (2010).
- Repnikova, E., Koles, K., Nakamura, M., Pitts, J., Li, H., Ambavane, A., Zoran, M. J., Panin, V. M. Sialyltransferase regulates nervous system function in Drosophila. J. Neurosci. 30 (18), 6466-6476 (2010).
- Nedelsky, N. B., Pennuto, M., Smith, R. B., Palazzolo, I., Moore, J., Nie, Z., Neale, G., Taylor, J. P. Native functions of the androgen receptor are essential to pathogenesis in a Drosophila model of spinobulbar muscular atrophy. Neuron. 67 (6), 936-952 (2010).
- Lorenzo, D. N., Li, M. G., Mische, S. E., Armbrust, K. R., Ranum, L. P., Hays, T. S. Spectrin mutations that cause spinocerebellar ataxia type 5 impair axonal transport and induce neurodegeneration in Drosophila. J. Cell Biol. 189 (1), 143-158 (2010).
- Wang, J. W., Brent, J. R., Tomlinson, A., Shneider, N. A., McCabe, B. D. The ALS-associated proteins FUS and TDP-43 function together to affect Drosophila locomotion and life span. J. Clin. Invest. , (2011).
- Choi, J. K., Jeon, Y. C., Lee, D. W., Oh, J. M., Lee, H. P., Jeong, B. H., Carp, R. I., Koh, Y. H., Kim, Y. S. A Drosophila model of GSS syndrome suggests defects in active zones are responsible for pathogenesis of GSS syndrome. Hum. Mol. Genet. 19 (22), 4474-4489 (2010).
- Ruan, H., Wu, C. F. Social interaction-mediated lifespan extension of Drosophila Cu/Zn superoxide dismutase mutants. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (21), (2008).
- Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (24), (2009).
- Becnel, J., Johnson, O., Luo, J., Nässel, D. R., Nichols, C. D. The serotonin 5-HT7 Dro receptor is expressed in the brain of Drosophila, and is essential for normal courtship and mating. PLoS One. 6 (6), e20800 (2011).
- Johnson, O., Becnel, J., Nichols, C. D. Serotonin 5-HT(2) and 5-HT(1A)-like receptors differentially modulate aggressive behaviors in Drosophila melanoga- ster. Neurociência. 158 (2), 1292-1300 (2009).
- Bastock, M., Manning, A. The Courtship of Drosophila Melanogaster. Behaviour. , 85-111 (1955).
- Greenspan, R. J., Ferveur, J. F. Courtship in Drosophila. Annu. Rev. Genet. 34, 205-232 (2000).
- Villella, A., Hall, J. C. Neurogenetics of courtship and mating in Drosophila. Adv. Genet. 62, 67-184 (2008).
