Een verbeterde methode voor nauwkeurige en snelle meting van Vliegprestaties in<em> Drosophila</em
Summary
Hier beschrijven we een methode voor een snelle en nauwkeurige meting van vliegprestaties in Drosophila, waardoor high-throughput screening.
Abstract
Drosophila heeft bewezen een bruikbaar model systeem voor de analyse van het gedrag, met inbegrip van de vlucht zijn. De eerste vlucht tester betrokken dropping vliegt in een geoliede maatcilinder; landing hoogte aanwezig is een maat voor de vliegprestaties door het beoordelen hoe ver vliegen zal vallen voordat het produceren van voldoende stuwkracht om contact met de wand van de cilinder te maken. Hier beschrijven we een bijgewerkte versie van de vlucht tester met vier belangrijke verbeteringen. Eerst voegden we een "drop tube" zodat alle vliegen alstublieft de cilinder vlucht op een vergelijkbare snelheid tussen processen, waardoor variabiliteit tussen gebruikers. Ten tweede, we vervangen de olie coating met uitneembare kunststof platen bekleed in Tangle-Trap, een lijm ontwikkeld om levende insecten vangen. Ten derde gebruiken we een langere cilinder om meer accurate discriminatie vlucht vermogen mogelijk te maken. Vierde gebruiken we een digitale camera en imaging software om het scoren van vliegprestaties automatiseren. Deze verbeteringen zorgen voor de rapid, kwantitatieve beoordeling van vlieggedrag, handig voor grote datasets en grootschalige genetische screens.
Introduction
Drosophila is lange tijd gebruikt om de genetische basis van het gedrag 1 te bestuderen, en onderzoekers hebben een aantal manieren om verschillende gedragingen 2-6 analyseren ontwikkeld. Vliegen zijn bijzonder nuttig bij het verstrekken van bruikbare modellen van neuromusculaire aandoeningen 7 geweest. Een veel voorkomende test gebruikt om motorische gedrag te bestuderen is vliegprestaties. De oorspronkelijke vlucht tester is nuttig voor het identificeren vlucht defecte mutanten en voor de kwantitatieve beoordeling van de vlucht het vermogen 1, maar het heeft een aantal tekortkomingen die zijn aanvraag voor high throughput schermen beperken: het gebruik van geoliede cilinders is rommelig en omslachtig, bepaalde functies zoals de lengte van de cilinder en invoering van ongedierte in de buis met variabele kracht kunnen kwantitatieve nauwkeurigheid, en het is moeilijk om levende vliegen herstellen van de tester. Om deze beperkingen te overwinnen, hebben we de vlucht tester gemodificeerd om een aantal verbeteringen. We voegden een "drop tuworden "om vliegen de variabiliteit tussen experimenten en gebruikers elimineren introduceren. We maken gebruik van verwijderbare acryl platen bekleed met een kleefstof die zorgt voor eenvoudiger opruimen en herstel van individuele vliegen. We hebben de lengte van de vlucht buis verhoogd tot kwantitatieve nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te verbeteren. Tenslotte maken we gebruik van een digitale camera en imaging software om de landing hoogten van vliegen te berekenen. Wij geloven dat deze verbeteringen zullen nuttig zijn in elk laboratorium geïnteresseerd in het uitvoeren van grootschalige genetische screens voor gebreken in vliegprestaties zijn.
Protocol
Representative Results
Discussion
Met behulp van de hier beschreven methoden, zijn we in staat om vliegprestaties van een groot aantal van Drosophila mutanten snelle beoordeling, waardoor een grotere efficiëntie dan voorheen mogelijk was. Voor onze experimenten hebben we routinematig scheiden mannen en vrouwen en hen op te voeden bij lage dichtheid (minder dan 20 vliegen / flacon) om agressie die vleugels kunnen beschadigen beperken. Een andere belangrijke overweging is om goed te controleren voor verschillen in vliegprestatie gevolg van versc…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de National Institutes of Health verleent F32 NS078958 (DTB) en 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).
