שיטה משופרת למדידה מדויקת והמהירה של טיסה בביצועים<em> דרוזופילה</em
Summary
כאן אנו מתארים שיטה למדידה מהירה ומדויקת של ביצועי טיסה בדרוזופילה, המאפשרים תפוקה גבוהה הקרנה.
Abstract
דרוזופילה הוכיחה להיות מערכת שימושית מודל לניתוח של התנהגות, כוללים טיסה. ההטלה מעורבת בוחן טיסה הראשונית של זבובים לתוך מצופה נפט סיים גליל; גובה נחיתה סיפק מדד של ביצועי טיסה על ידי הערכה איך זבובים רחוקים ייפלו לפני מייצר מספיק דחף ליצור קשר עם הקיר של הגליל. כאן אנו מתארים גרסה מעודכנת של בוחן הטיסה עם ארבעה שיפורים משמעותיים. ראשית, הוספנו "צינור ירידה" כדי להבטיח שכל הזבובים נכנסים לצילינדר הטיסה במהירות דומה בין ניסויים, ביטול השוני בין המשתמשים. שנית, אנו החלפנו את ציפוי שמן ביריעות פלסטיק נשלפים מצופות בסבך-מלכודת, דבק נועד ללכוד חרקים חיים. שלישית, אנו משתמשים בצילינדר יותר כדי לאפשר אפליה מדויקת יותר של יכולת טיסה. הרביעית אנחנו משתמשים במצלמה דיגיטלית ותוכנת הדמיה כדי להפוך את הניקוד של ביצועי טיסה. שיפורים אלה מאפשרים לראפid, הערכה כמותית של טיסה התנהגות, שימושית עבור מערכי נתונים גדולים והמסכים גנטיים בקנה מידה גדולה.
Introduction
דרוזופילה משמשת כבר זמן רב כדי ללמוד את הבסיס הגנטי של התנהגות 1, וחוקרים פיתחו מספר דרכים לנתח סוגים שונים של התנהגות 2-6. זבובים היו שימושיים במיוחד במתן מודלים שימושיים של הפרעות התוקפת 7. Assay נפוץ המשמש ללמוד התנהגות של תנועה הוא ביצועי טיסה. בוחן הטיסה המקורי הוא שימושי לזיהוי מוטציות פגומות טיסה ולהערכה כמותית של יכולת הטיסה 1, אבל יש לו כמה חסרונות המגבילים את היישום שלה למסכי תפוקה גבוהה: השימוש בצילינדרים מצופה שמן הוא מבולגן ומסורבל, תכונות מסוימות, כגון האורך של הגליל והכנסה של זבובים לתוך הצינור בעוצמה משתנה להפחית דיוק הכמותי; וקשה להתאושש זבובים חיים מהבוחן. כדי להתגבר על המגבלות האלה, יש לנו שונה בוחן הטיסה לכולל מספר השיפורים. הוספנו "טיפת tuלהיות "להציג את הזבובים לחסל את השונות בין ניסויים ומשתמשים. אנו משתמשים בגיליונות אקריליק נשלפים מצופים בדבק המאפשר ניקוי ושחזור של זבובים בודדים קלים יותר. הגדלנו את אורכו של צינור הטיסה כדי לשפר את הדיוק ואמינות כמותית. לבסוף , אנו משתמשים במצלמה דיגיטלית ותוכנת הדמיה כדי לחשב את הגבהים הנחיתה של זבובים. אנו מאמינים שיפורים אלו יהיו שימושיים לכל מעבדה מעוניינת לנהל מסכי גנטיים בקנה מידה גדולה לליקויים בביצועי טיסה.
Protocol
Representative Results
Discussion
שימוש בשיטות שתוארו כאן, היינו מסוגל להעריך במהירות את ביצועי טיסה של מספר רב של מוטציות דרוזופילה, מתן יעילות רבה יותר מאשר בעבר. בניסויים שלנו, אנו נפרדים באופן שגרתי זכרים ונקבות ולגדל אותם בצפיפות נמוכה (פחות מ 20 זבובים / בקבוקון) כדי להגביל את התוקפנות שעלולה…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי לבריאות מעניק F32 NS078958 (DTB) וR01 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).
