Determinação da atividade locomotora espontânea em<em> Drosophila melanogaster</em
Summary
Drosophila melanogaster são úteis no estudo de manipulações genéticas ou ambientais que afetam comportamentos, como a atividade locomotora espontânea. Aqui nós descrevemos um protocolo que utiliza monitores com raios infravermelhos e software de análise de dados para quantificar a atividade locomotora espontânea.
Abstract
Drosophila melanogaster tem sido usada como um excelente modelo para estudar organismo manipulações ambientais e genéticos que afectam o comportamento. Um tal comportamento é a atividade locomotora espontânea. Aqui nós descrevemos o nosso protocolo que utiliza Drosophila monitores da população e um sistema de rastreamento que permite o monitoramento contínuo da atividade locomotora espontânea de moscas por vários dias de cada vez. Este método é simples, fiável, e objectiva e pode ser usado para examinar os efeitos do envelhecimento, o sexo, as alterações no teor calórico dos alimentos, a adição de drogas, ou manipulações genéticas que imitam doenças humanas.
Introduction
As moscas de fruta, Drosophila melanogaster, têm sido usadas como um organismo valioso modelo para estudar mecanismos subjacentes comportamentos complexos, tais como a aprendizagem ea memória, a interação social, agressão, abuso de drogas, o sono, a função sensorial, corte e acasalamento 1,2. Um comportamento que tem sido estudada através de vários protocolos é a atividade locomotora espontânea. Geotaxis negativo foi um dos primeiros métodos desenvolvidos para medir a actividade de Drosophila, e este protocolo envolve a medição da percentagem de moscas que atingem uma certa altura do frasco depois de moscas foram agitados para o fundo do recipiente de 1,3. Este método tem as vantagens de ser simples, barato, e uma vez que não requer qualquer equipamento especial que pode ser realizado em qualquer laboratório. Ela tem sido utilizada como uma ferramenta de rastreio valiosa para estudar os efeitos das diferentes manipulações genéticas em mobilidade mosca 3. No entanto, é tempo e trabalho intensivo umnd tem a possibilidade de viés devido a agitação variável dos frascos e gravações humanos.
O método geotaxis negativo foi melhorado pelo desenvolvimento do método negativo rápida iterativo geotaxis (ANEL) de 4,5, o que tira fotografias dos frascos mosca seguintes agitação das moscas para o fundo. A vantagem deste protocolo é a sua sensibilidade e a possibilidade de testar um grande número de frascos de moscas, ao mesmo tempo. No entanto, este protocolo ainda tem o potencial de erro humano, e só mede geotaxis negativos. Outros laboratórios têm utilizado a simples observação em frascos de cultura para determinar a atividade locomotora 6.
Recentemente foram desenvolvidos vários sistemas de gravação de vídeo para medir a atividade locomotora mosca. Um protocolo de monitoramento de vídeo fornece tempo para ajuste antes de gravar 7. O método descrito por Slawson et al. Também utiliza um impulso de ar para parar movement até o início da gravação, o que poderia ser um potencial estressor para os animais 7. Este método fornece informações sobre a velocidade média, velocidade máxima, tempo gasto em movimento, etc Outro sistema de rastreamento tridimensional mede a velocidade máxima de moscas individuais durante ~ 0,2 segundo de decolagem de vôo livre 8. Um protocolo de monitoramento de vídeo tridimensional utiliza moscas expressando GFP e múltiplas câmeras equipadas com filtros que permitam a detecção de fluorescência para determinar a mobilidade mosca 9. Moscas neste protocolo tendem a exibir padrões de voo cilíndricas, que é, potencialmente, devido à forma da cultura de Drosophila frascos 10. Este método foi melhorado através da utilização de uma cúpula, que permite medir o movimento espontâneo de duas moscas 11. Um método de alto rendimento que utiliza uma câmara para monitorizar e quantificar o comportamento individual e social da Drosophila automaticamente tem sido também descrito 12. Zou etal. desenvolveu um sistema de monitoramento comportamental (BMS) que usa duas câmeras assistidas por computador para registrar o comportamento e movimentos como o descanso da vida, movimento, voando, comendo, bebendo, ou morte de frutas tefritídeos indivíduo voa 13. Vários outros sistemas de vídeo têm sido desenvolvidas para monitorizar mosca actividade comportamental 14,15.
Aqui nós descrevemos um método para quantificar atividade Drosophila que utiliza monitores população. Estes monitores estão alojados em incubadoras-e temperatura controlados por humidade a 25 ° C num ciclo de 12 horas de luz do dia-noite. Cada monitor população tem raios infravermelhos colocados em anéis posicionados em três alturas diferentes. Toda vez que uma mosca se move através dos anéis interrompe o feixe de infravermelho, que é gravado por um microprocessador que, independentemente registros e conta a atividade de moscas dentro do frasco. Um microprocessador carrega a actividade total dentro do frasco para o computador em interva definido pelo usuáriols que pode variar de 1 segundo a 60 minutos. O método descrito aqui fornece um amplo tempo para moscas para se adaptar ao novo ambiente e permite a medição simultânea da atividade locomotora espontânea de até 120 populações de moscas. Além disso, descrevemos a preparação dos alimentos, manutenção voar, configurar os monitores de mobilidade da população em incubadoras de temperatura controlada, e os fatores potenciais que podem afetar os resultados. Este método pode ser usado para estudar como diferentes modificações ambientais ou genéticos afectar a actividade locomotora espontânea das moscas.
Protocol
Representative Results
Discussion
Atividade locomotora espontânea de moscas é influenciado por muitos fatores, como idade, antecedentes genéticos e sexo 2,13,18,19. Além disso, os factores ambientais tais como o teor calórico dos alimentos, a temperatura do meio, a adição de diversos fármacos, e dia / noite ciclo de luz pode afectar a actividade da mosca. Por exemplo, moscas macho da mesma idade têm uma maior atividade física espontânea entre mulheres (Figura 1). Portanto, as moscas da mesma idade e sexo devem ser …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado por uma concessão do National Institutes of Health (AG023088 a BR).
Materials
| Sucrose FCC Food Grade 100 LB, | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90471380 | |
| Brewer’s Yeast | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90331280 | |
| Drosophila Agar Fine | SciMart | DR-820-25F | |
| Cornmeal | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90141125 | |
| Methyl4-hydroxybenzoate, tegosept | Sigma | H5501-5KG | |
| EtOH | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
| Active Dry Yeast | Fisher Scientific | ICN10140001 | |
| Fly CO2 pad | LabScientific | BGSU-7 | |
| Stereo Microscope | Olympus | SZ40 | |
| Drosophila carbon dioxide (CO2) tank | Airgas | UN1013 | |
| Small paint brush for pushing the flies | |||
| Shell vial wide | Fischer Scientific | AS519 | |
| Buzzplugs for wide plastic vials | Fischer Scientific | AS275 | |
| Glass vials (25x95mm) | Fischer Scientific Kimble 60931-8 | AS-574 | |
| Sponge plugs for glass vials | SciMart | DR-750 | |
| Drosophila Food Dispenser | Applied Scientific (Fischer Scientific) | AS780Q | |
| DPM Drosophila Population Monitor | Trikinetics Inc. | ||
| DC Power Supply with line cord | Trikinetics Inc. | ||
| PSIU9 The Power Supply Interface Unit | Trikinetics Inc. | ||
| Telephone cables and 5 way splitters | Trikinetics Inc. | ||
| Universal Serial Bus (USB) hardware | Trikinetics Inc. | ||
| Macintosh or Windows PC with UCB port | |||
| DAMSystem308X Data Acquisition Software for Macintoch OSX (Intel) | www.trikinetics.com | ||
| DAMSystem308 Data Acquisition Software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
| DAMFileScan108X software for Macintosh | www.trikinetics.com | ||
| DAMFileScan108X software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
| USB software (PSIUdrivers.zip) | www.trikinetics.com | ||
| DAMSystem Notes 308 | (http://www.trikinetics.com/Downloads/DAMSystem%20Notes%20308.pdf |
References
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