Oppkjøp av høykvalitets digital video av<em> Drosophila</em> Larve og Voksen oppførsel fra en Lateral Perspektiv
Summary
Her beskriver vi en enkel og allment tilgjengelig mikros teknikk for å skaffe høy kvalitet digital video av Drosophila voksen og larve mutante fenotyper fra en lateral perspektiv.
Abstract
Drosophila melanogaster er en kraftig eksperimentelt modellsystem for å studere funksjonen av nervesystemet. Genmutasjoner som forårsaker dysfunksjon i nervesystemet ofte produsere levedyktig larver og voksne som har locomotion defekte fenotyper som er vanskelig å tilstrekkelig beskrive med tekst eller helt representerer med ett fotografisk bilde. Gjeldende moduser av vitenskapelig publisering, derimot, støtter innlevering av digital video media som supplerende materiale til å følge et manuskript. Her beskriver vi en enkel og allment tilgjengelig mikros teknikk for å anskaffe høykvalitets digital video av både Drosophila larver og voksne fenotyper fra en lateral perspektiv. Video av larver og voksen locomotion fra en side-visning er en fordel fordi det gir observasjon og analyse av subtile forskjeller og variasjoner i avvikende lokomotiv atferd. Vi har med hell brukt teknikken til å visualisere og kvantifisere aberrant krypende atferd i tredje stadium larver, i tillegg til voksne mutante fenotyper og atferd inkludert grooming.
Introduction
Den felles bananflue Drosophila melanogaster er en kraftig eksperimentelt modellsystem for å studere funksjonen av nervesystemet 1-3. Evolutionary bevaring av struktur og funksjon av nervesystemet med mennesker, så vel som enkel genetisk manipulasjon og et stort utvalg av genetiske verktøy gjør Drosophila premieren organisme å modellere menneskelige nevrodegenerative sykdommer fire. Genmutasjoner som forårsaker dysfunksjon i nervesystemet ofte resultere i levedyktige mutant larver og voksen Drosophila med nedsatt bevegelse. Fenotyper observert i nervesystemet defekte mutanter inkluderer redusert sats på locomotion, avvikende koordinering, og spastiske bevegelser hos voksne, samt underskudd i peristaltiske sammentrekning av kroppen veggen muskulaturen, og delvis lammelse av larver. Disse fenotyper har blitt utnyttet i utviklingen av high-throughput genetiske skjermer og locomotion analyser av mutant larver 5, 6 og voksen 7-10 Drosophila rettet mot kvantifisering av bevegelsesfunksjon og identifisere gener som er nødvendig for funksjon av nervesystemet. Mens disse tilnærmingene er svært nyttig for å kvantifisere larver og voksen lokomotiv atferd, klarer de ikke å formidle kvalitativ informasjon om hvert enkelt avvikende atferd. For eksempel, mens mutant tredje instar larver kan utvise endrede locomotion parametre i en atferdsanalyse, kan det være uklart om dette er et resultat av endringer i rytmiske peristaltiske sammentrekninger under gjennomgangen syklus, generell mangel på koordinering, eller delvis lammelse av bakre kroppen vegg muskulatur. Her beskriver vi en enkel og allment tilgjengelig mikros teknikk for å anskaffe høykvalitets digital video av Drosophila voksen og larve lokomotiv fenotyper fra en lateral perspektiv. Digital video kjøpt fra en lateral perspektiv tillater direkte observasjon og analyse av subtile forskjeller i Locomotive atferd fra en mer informativ side-visning orientering.
Protocol
Representative Results
Discussion
Drosophila melanogaster 's styrke som et modellsystem for å studere nervesystemet fungerer stammer i stor grad fra konvergens av de kraftige genetiske verktøy tilgjengelig og det brede spekter av robuste atferdsanalyser utviklet. Her presenterer vi en enkel og allment tilgjengelig mikros teknikk for å anskaffe høykvalitets digital video av Drosophila voksen og larve lokomotiv fenotyper fra en lateral perspektiv. Vi har med hell brukt denne tilnærmingen til å karakterisere og kvantifisere grad…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å erkjenne Alexandra Opie for teknisk bistand og støtte, James Barton for å gi video fortellerstemme, og Ramona Flatz og Joellen Sweeney for å vises i den medfølgende video. Dette arbeidet ble støttet av MJ Murdock Charitable Trust (Grant nr 2012205 til JED).
Materials
| Trinocular Stereozoom Microscope | Olympus Corporation | SZ6145TR | ½ C-mount was removed and replaced with 1x C-mount |
| 1X C-mount | Leeds Precision Instruments | LSZ-1XCMT2 | |
| Digital Camera Coupler (43mm thread) | Qioptiq Imaging Solutions | 25-70-10-02 | |
| 58mm to 48mm Step Down Ring | B&H Video | GBSDR5848 | |
| 48mm to 43mm Step Down Ring | B&H Video | GBSDR4843 | |
| Lensmate Adapter Kit for Canon G10 | LensMateOnline.com | ||
| Canon PowerShot G10 Digital Camera | Canon U.S.A., Inc. | ||
| 1.5ml Spectroscopic PolystereneCuvette | Denville Scientific | U8650-4 |
References
- Zhang, B., Freeman, M. R., Waddell, S. . Drosophila neurobiology: a laboratory manual. , (2010).
- Frank, C. A., et al. New approaches for studying synaptic development, function, and plasticity using Drosophila as a model system. J Neurosci. 33, 17560-17568 (2013).
- Mudher, A., Newman, T. . Drosophila : a toolbox for the study of neurodegenerative disease. , (2008).
- Bilen, J., Bonini, N. M. Drosophila as a model for human neurodegenerative disease. Annu Rev Genet. 39, 153-171 (2005).
- Jakubowski, B. R., Longoria, R. A., Shubeita, G. T. A high throughput and sensitive method correlates neuronal disorder genotypes to Drosophila larvae crawling phenotypes. Fly (Austin). 6, 303-308 (2012).
- Caldwell, J. C., Miller, M. M., Wing, S., Soll, D. R., Eberl, D. F. Dynamic analysis of larval locomotion in Drosophila chordotonal organ mutants). Proc Natl Acad Sci U S A. 100, 16053-16058 (2003).
- Jahn, T. R., et al. Detection of early locomotor abnormalities in a Drosophila model of Alzheimer’s disease. J Neurosci Methods. 197, 186-189 (2011).
- Donelson, N. C., et al. High-resolution positional tracking for long-term analysis of Drosophila sleep and locomotion using the "tracker" program. PLoS ONE. 7, e37250 (2012).
- Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster. J Vis Exp. (24), (2009).
- Colomb, J., Reiter, L., Blaszkiewicz, J., Wessnitzer, J., Brembs, B. Open source tracking and analysis of adult Drosophila locomotion in Buridan’s paradigm with and without visual targets. PLoS ONE. 7, e42247 (2012).
- Demerec, M. . Biology of Drosophila. , (1965).
- Barron, A. B. Anaesthetising Drosophila for behavioural studies. J Insect Physiol. 46, 439-442 (2000).
- Greenspan, R. J. . Fly pushing : the theory and practice of Drosophila genetics.. , (2004).
- Duncan, J. E., Lytle, N. K., Zuniga, A., Goldstein, L. S. The Microtubule Regulatory Protein Stathmin Is Required to Maintain the Integrity of Axonal Microtubules in Drosophila. 8, e683244 (2013).
- Belmont, L. D., Mitchison, T. J. Identification of a protein that interacts with tubulin dimers and increases the catastrophe rate of microtubules. Cell. 84, 623-631 (1996).
- Cassimeris, L. The oncoprotein 18/stathmin family of microtubule destabilizers. Curr Opin Cell Biol. 14, 18-24 (2002).
