Методы Анализ Drosophila Поведение
Summary
DROSOPHILA MELANOGASTER является генетически и поведенчески послушный модели системы, которая была использована, чтобы понять молекулярные и клеточные основы многих важнейших биологических процессов на протяжении более века 1. Дрозофилы было хорошо использовали, чтобы получить понимание генетической основы лету поведения.
Abstract
DROSOPHILA MELANOGASTER, дрозофилы, была использована для изучения молекулярных механизмов широкого спектра заболеваний человека, таких как рак, сердечно-сосудистых заболеваний и различных неврологических заболеваний 1. Мы оптимизировали простой и надежной поведенческие тесты для определения личиночных передвижения, взрослым возможность восхождения (RING анализа), и ухаживания поведения дрозофилы. Эти поведенческие тесты широко применяются для изучения роли генетических и средовых факторов на лету поведение. Личинок возможность сканирования могут быть надежно использованы для определения ранней стадии изменения в обход способности личинок дрозофилы, а также для изучения влияния лекарств или генов человека заболевания (у трансгенных мух) на их передвижение. Личиночной анализ сканирования становится все более применима, если выражение или отмены ген вызывает летальность в куколки или взрослой стадии, так как эти мухи не доживают до взрослого, где они в противном случае могут быть оценены. Это основнойssay также может быть использован в сочетании с ярким светом или стресс изучить дополнительные поведенческие реакции у личинок дрозофилы. Ухаживание поведение широко используется для исследования генетических основ сексуального поведения, а также может быть использована для изучения деятельности и координации, а также обучения и памяти. Drosophila брачного поведения включает в себя обмен различных сенсорных стимулов, включая визуальные, слуховые и хемосенсорной сигналы между мужчинами и женщинами, которые приводят к сложной серии хорошо характеризует поведение двигателя кульминацией успешного спаривания. Традиционное восхождение взрослых анализы (отрицательный geotaxis) являются утомительным, трудоемким и занимает много времени, со значительным изменением различных испытаний 2-4. Быстрый итеративный отрицательный geotaxis (RING) анализ 5 имеет множество преимуществ перед более широко используются протоколы, обеспечивающие воспроизводимое, чувствительный, и высокая пропускная способность подхода к количественному опорно-двигательного взрослых и отрицательные geotaxis бehaviors. В кольце анализа, несколько генотипов или медикаментозного лечения может быть проверена одновременно с использованием большого количества животных, с высокой пропускной способностью подход делает его более сговорчивым для скрининга экспериментов.
Protocol
Discussion
Drosophila поведение жестко регулируется генетическими и экологическими факторами. Мы и другие, которые ранее использовались тесты, описанные здесь, чтобы собрать данные для изучения генов, связанных с поведением летать и нейродегенеративных заболеваний человека моделируется в Dros…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы хотели бы поблагодарить Astha Maltare для создания личиночной данных сканирования. Мы хотели бы поблагодарить д-ра Николая Lanson младшего за то, что его замечания по рукописи. Эта работа была поддержана Роберт Packard Центр ALS Джона Хопкинса (в ОБП) и бокового амиотрофического склероза ассоциации (ОБП) и R01MH083689 из Национального института психического здоровья (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 |
References
- 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. Neuroscience. 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).
