Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Bestämning av spontan rörelseaktivitet i Published: April 10, 2014 doi: 10.3791/51449

Summary

Drosophila melanogaster är användbara för att studera genetiska eller miljömässiga manipulationer som påverkar beteenden såsom spontan rörelseaktivitet. Här beskriver vi ett protokoll som använder skärmar med infraröda strålar och dataanalys programvara för att kvantifiera spontan rörelseaktivitet.

Abstract

Drosophila melanogaster har använts som ett utmärkt modellorganism för att studera miljömässiga och genetiska manipulationer som påverkar beteendet. Ett sådant beteende är spontan rörelseaktivitet. Här beskriver vi våra protokoll som använder Drosophila befolknings monitorer och ett tracking-system som möjliggör kontinuerlig övervakning av den spontana rörelseaktivitet av flugor i flera dagar åt gången. Denna metod är enkel, pålitlig och objektiv och kan användas för att undersöka effekterna av åldrande, sex, förändringar i kalorihalten i livsmedel, tillsats av droger eller genetiska manipulationer som efterliknar mänskliga sjukdomar.

Introduction

Fruktflugor, Drosophila melanogaster, har använts som en värdefull modellorganism för att studera mekanismerna bakom komplexa beteenden såsom inlärning och minne, social interaktion, aggression, drogmissbruk, sömn, sensorik, uppvaktning och parning 1,2. Ett beteende som har studerats genom flera protokoll är spontan rörelseaktivitet. Negativ geotaxis var en av de första metoder som utvecklats för att mäta Drosophila aktivitet, och detta protokoll innebär att mäta andelen flugor som når en viss höjd på flaskan efter flugor skakades till botten av behållaren 1,3. Denna metod har fördelen av att vara enkel, billig, och eftersom det inte kräver någon särskild utrustning den kan utföras på alla laboratorier. Den har använts som ett värdefullt verktyg för screening för att studera effekterna av olika genetiska manipulationer på fluga rörlighet 3. Men det är tids-och arbetskrävande ennd har möjlighet att fördomar på grund av varierande skakning av flaskorna och mänskliga inspelningar.

Den negativa geotaxis metoden förbättras genom utveckling av de negativa geotaxis (RING)-metoden Rapid Iterativ 4,5, som tar bilder av flugan ampuller följande skakning av flugorna till botten. Fördelen med detta protokoll är dess känslighet och möjligheten att testa ett stort antal gylf ampuller samtidigt. Dock har detta protokoll fortfarande risken för mänskliga fel, och bara mäter negativa geotaxis. Andra laboratorier har använt enkel observation i odlingsflaskor för att bestämma rörelseaktivitet 6.

Nyligen flera videoinspelning system för mätning fluga rörelseaktivitet har utvecklats. En videoövervakning protokollet ger tid för anpassning före inspelning 7. Den metod som beskrivs av Slawson et al. Använder också en luftpuls för att stoppa movement fram till början av inspelningen, vilket eventuellt kan vara en stressfaktor för djuren 7. Metoden ger information om medelhastighet, maxhastighet, tid spenderar i rörelse, etc. En annan tredimensionell tracking system mäter den maximala hastigheten för enskilda flugor under ~ 0,2 sekunder av fri flygning start 8. En tredimensionell videoövervakning protokollet använder flugor som uttrycker GFP och flera kameror försedda med filter som möjliggör detektion av fluorescens för att bestämma farten rörlighet 9. Flugor i detta protokoll tenderar att uppvisa cylindriska flygmönster, som är potentiellt på grund av formen av Drosophila kultur Injektionsflaskor 10. Denna metod förbättrades genom att använda en kupol som möjliggör mätning av spontan rörelse av två flugor 11. En hög genomströmning metod som använder en kamera för att automatiskt övervaka och mäta det individuella och sociala beteende Drosophila har också beskrivits 12. Zou etal. utvecklat ett beteendemonitorsystem (BMS) som använder två datorstödda kameror för att registrera livstid beteende och rörelser som vila, rörelse, flyga, äta, dricka, eller dödsfall av enskilda tephritid fruktflugor 13. Flera andra videosystem har utvecklats för att övervaka flyga beteende aktivitet 14,15.

Här beskriver vi en metod för att kvantifiera Drosophila aktivitet som utnyttjar befolknings monitorer. Dessa skärmar är inrymda i temperatur-och fuktighetsreglerade inkubatorer vid 25 ° C på en 12 timmars dag-nattlampa cykel. Varje population monitor har infraröda strålar som placerats i ringar placerade på tre olika höjder. Varje gång en fluga rör sig över ringarna det avbryter den infraröda strålen, som registreras av en mikroprocessor som självständigt register och räknar aktiviteten av flugor inne i flaskan. En mikroprocessor laddar upp den totala aktiviteten i flaskan till datorn vid användardefinierade intervaÄr det kan variera från 1 sekund till 60 minuter. Den metod som beskrivs här ger gott om tid för flugorna att anpassa sig till den nya miljön och möjliggör samtidig mätning av den spontana rörelseaktiviteten av så många som 120 populationer av flugor. Dessutom beskriver vi förbereda maten, flyga underhåll, inrätta mobilitetsbefolknings monitorer i temperaturkontrollerade inkubatorer och potentiella faktorer som kan påverka resultaten. Denna metod kan användas för att studera hur olika miljö-eller genetiska modifieringar påverkar spontan rörelseaktivitet av flugorna.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Obs: Canton-S-stammen är den standard vildtyp bakgrundslinje erhålls från Bloomington Stock Center.

1. Av mat och recept för 1000 ml mat

Anm: Detta avsnitt beskriver protokoll för matlagning. Stora metallkrukor används för att förbereda cirka 18 liter mat åt gången. Protokollet som beskrivs här är förminskad och använder 1000 ml H2O Mat är autoklaveras två gånger.

  1. Blanda 113 g sackaros och 28 g bryggerijäst i 643 ml vatten. Lämna ingredienser på en värmeplatta inställd på 25 ° C med en omrörare för att blanda i hela 15 minuter.
  2. Autoklav mat lösning i 20 min.
  3. Blanda 49 g majsmjöl och 8,1 g agar i 268 ml vatten och tillsätt till autoklavelivsmedelsblandning beskrivs i steg 1.2. Blanda väl med en stor sked eller visp.
  4. Autoklav mat blandningen under ytterligare 20 min.
  5. Lägg maten på en tallrik och låt svalna under konstant blandning med omrörarstav. Jagf ytterligare lösningar bör läggas till mat, såsom mifepriston (RU486), hålla maten på en värmeplatta som inrättats vid 60 ° C och tillsätt lösningen när maten når önskad temperatur.
  6. Lös 2,4 g tegosept i 10,7 ml 100% EtOH och hålla på en kall tallrik med en omrörare för att helt lösa upp och blanda i ca 15 min.
  7. Lägg tegosept lösning på mat när temperaturen på maten är 60 ° C och blanda väl.
  8. Använd en pump eller en foderautomat för att hälla ungefär 10 ml av mat in i ett brett flaskan. Genom att använda en foderautomat kan man hälla mat samtidigt i 100 breda, plastflaskor (1 fack) i taget.
  9. Täck rören med Kimwipes och ost trasa och lämna mat i rumstemperatur i 12-24 timmar för att svalna. Förvara maten vid 4 ° C och använd inom 3-4 veckor. Värm upp maten till rumstemperatur före användning för fluga arbete.

2. Beredning av Glasrör

  1. Förbered mat enligt protokollet noterade i steg 1. Alikvotera 5 ml av mat i varje smal, injektionsflaska av glas, som är rätt storlek för befolknings monitorer. Denna mängd mat ska vara tillräckligt låg för att ligga under den lägsta ringen av befolkningen monitor.
  2. Efter maten kyls ner till rumstemperatur täcka rören med svamppluggar och hålla dem vid 4 ° C i upp till 2 veckor. Eftersom mängden mat i en injektionsflaska är ganska låg, är det bäst att använda mat inom en vecka eller två för att förhindra uttorkning.
  3. Värm upp flaskorna till rumstemperatur före användning.

3. Underhåll av Föräldra Flies

  1. Odla flugorna i breda plastflaskor med standardlaboratorie mat och hålla flaskorna i en fuktig, temperaturkontrollerad miljö-kammare vid 25 ° C på en 12 timmar ljus / mörker-cykel. Dagsljusperiod börjar 06:00 i detta laboratorium.
  2. På morgonen klart vuxen flyger från flaskorna från föräldraledig flugor kommer att samlas in.
  3. Samla nyligen eclosed flies och skilja dem från kön på en CO 2-pad inom 8 timmar efter eclosion att se till att de kvinnliga flugor är oskulder. Flugor börjar att para 8 h efter eclosion.
  4. När jungfru manliga och kvinnliga flugor är mellan 5 och 10 dagars ålder, satte 10 hanar och 10 kvinnliga flugor i en injektionsflaska med vanlig mat och flera korn av aktiv jäst på toppen.
    Anm: reglera densiteten av larverna genom att använda samma antal flugor och hålla dem i en ampull för två dagar. Tillägg av aktiv jäst främjar äggproduktionen.
  5. Håll flugorna att para sig och lägger ägg i en temperaturkontrollerad miljö-kammare vid 25 ° C med en 12 h ljus / mörker-cykel under 2 dagar. Ställ in 5-10 flaskor av föräldra flugor.
  6. Passera flugorna till en ny plastflaska varannan dag och hålla rören med äggen i en inkubator vid 25 ° C.

4. Insamling av Experimentella Flies

  1. Efter 9 dagar flugor börjar Eclose från ampullerna där Parental flugor lagt ägg (som beskrivs i steg 3.6.). Rensa och kasta flugor som eclosed under den första dagen och returnera flaskorna till inkubatorn. De flesta av de flugor eclosed på dag 1 är kvinnlig. En mer synkroniserad population av flugor kommer Eclose på dag 2.
  2. Inom 24 tim plats nyligen eclosed flugor på CO 2 kuddar och samla in 25 manliga och 25 kvinnliga flugor per flaskor med en pensel eller metallsked. Håll flugor på CO 2 kuddar för en kort tid för att minimera eventuella effekter av CO2. Skriv ner dagen eclosion på flaskan. Montera minst 5 likadana flaskor för försök och för kontrollgrupperna.
  3. Förvara injektionsflaskorna i temperaturkontrollerade miljökammare vid 25 ° C med en 12 tim ljus / mörker-cykel.
  4. Passera flugorna till en ny plastflaska varannan dag med hjälp av en tratt.
  5. Ålder flugorna tills önskad ålder för experiment uppnås.

5. Inställning av Mobility bildskärmar

  1. Placerabefolkningen övervakar i en temperaturkontrollerad inkubator.
  2. Anslut varje monitor med en 4-trådstelefonkabeln till nätaggregatet Interface Unit (PSIU) via 5-vägs splitter (flera linjer), som kan ansluta upp till 5 olika skärmar till en öppning i PSIU. Se figurerna 1A och 2B.
  3. Anslut PSIU till en rad eluttag (100-240 V). Koppla in strömförsörjningen utgångskontakten till en av de två parning PSIU jack. Den intilliggande gröna lampan lyser grönt när den är ansluten på rätt sätt.
  4. Anslut PSIU till Universal Serial Bus (USB) hårdvara. Anslut USB-kabeln mellan USB-hårdvaran med en Macintosh eller en Windows-dator för datainsamling. Det vore bäst att ha en dator dedikerad endast för datainsamling eftersom insamling pågår i flera dagar åt gången.
  5. Ladda USB-programvara (PSIUdrivers.zip). USB-drivrutinen används av nätaggregatet gränssnitt och behöver laddas ner en gång. Det syntetiserar endatalänk mellan datorprogram och PSIU / aktivitetsmonitorer. För en PC använder en COM-port och en Macintosh använder en enkel seriell port.
  6. Ladda ner datorprogrammet för Macintosh OSX (Intel) eller för Windows PC (XP/Vista/7) program genom att följa instruktionerna från tillverkaren Notes 308.pdf.
  7. Öppna programmet i datorn och ställa in programmet genom att klicka på Inställningar, lampor eller bildskärmar. Programmet pågår till användaren väljer "quit" för att stoppa programmet. Om datorprogrammet eller datorn stängs av bildskärmarna kommer att fortsätta att räkna balk avbrott, men räkningarna kommer inte att spelas in förrän programmet nystart. I det fall den första behandlingen kommer att omfatta alla punkter sedan den senaste gången PSIU skickade data till datorn.
  8. Välj fliken Inställningar och välj den serieport, PSIU för Macintosh och COM för PC.
  9. Välj läsningen intervall som sträcker sig från några sekunder, minuter eller en timme.
  10. <li> Välj bildskärmarna: Varje skärm har sitt unika nummer som ges av tillverkaren. Välj Monitor Range som motsvarar numren på bildskärmarna av tillverkaren.
  11. The Lights låda: Se till att alla skärmar är korrekt anslutna, som är markerad med en grön lampa bredvid bildskärmen numret på programvaran. En röd lampa indikerar att anslutningen bryts, och en svart ruta anger att systemet är avstängt eller felaktigt inställd.

6. Inställning av experiment

  1. Ta bort glasflaskor som innehåller mat från 4 ° C och låt dem värmas upp till rumstemperatur.
  2. Separata manliga och kvinnliga flugor i samma ålder på CO2-pad. För åldringsstudier är det möjligt att starta rörlighetsstudier så tidigt som 3 dagars ålder.
  3. Sätt 10 man eller 10 kvinnliga flugor i varje injektionsflaska av glas som innehåller mat. Använd minst tre flaskor för varje experimentell och styrledning av flugor och för varje kön.
  4. Håll vials på deras sida tills flugorna återhämta sig från CO 2 för att se flugorna inte fastnar i maten. Separata flugor vid cirka 08:00 och lämna dem under ca 2 h vid rumstemperatur för att återhämta sig från CO2.
  5. Placera rören inne i befolknings monitorer inrymt i inkubatorerna.
  6. Kasta de uppgifter som samlats i den första 24 tim efter flugorna tas i inkubatorn för att låta dem anpassa sig till den nya miljön.
  7. Passera flugorna efter 3 eller 4 dagar till nya flaskor för att undvika uttorkning av maten. Om flugor är benägna till döds eller är åldern 40 dagar eller äldre, passera flugorna efter 2 dagar och använda data som samlas in för dag 2. Använd även mer än tre flaskor per grupp för att säkerställa tillräckliga replikat. Data från injektionsflaskor med döda flugor bör beaktas och som inte ingår i analysen.

7. Köra Aktivitets bildskärmar och beräkna den totala Spontan aktivitet

  1. Välj inställningar - intervallet för datainsamling <.br /> Obs: Datorprogrammet möjliggör insamling av data i intervall som sträcker sig från 1 sekund till 60 minuter. 10 och 30 minuters perioder har visat sig ge tillräcklig information om rörlighet utan att ha ett överväldigande antal tidpunkter. Vid den valda tidsperioden, kommer programmet att skicka den nuvarande totala antalet för varje bildskärm till datorn och börja räkna om från noll. Datorprogrammet lagrar data i en ny mapp som skapas av datorn datasystem. De data som samlas in i varje monitor lagras separat, och enskilda textdokument skapas för varje flaska. Data uppsamlas kontinuerligt så länge som programmet verkar.
  2. Vid slutet av försöket, skannar data med hjälp av FileScan110X för Macintosh OSX (Intel) eller SystemMB108 för Windows PC (XP/Vista/7) program.
    Obs: Scan eliminerar dubbletter avläsningar och ser till att inspelningarna är klara.
  3. Spara de data som samlas in inom en viss tid och period dagar. Välj en experimentell namn och kopiera filer från datorn mappen data för analys.
    Notera: Vid denna tid, kan aktivitetsintervall ändras och omvandlas till olika sådana. De ursprungliga uppgifterna förblir lagrat i mappen datoruppgifter och kan hämtas så länge de inte tas bort.

8. Dataanalys

  1. Kopiera data som samlats in i textfiler i kolumner i Excel för dataanalys. Data som samlas in av denna programvara är i kolumner, som innehåller siffror som representerar den totala aktiviteten i en enda skärm under en tidsperiod som valts av prövaren.
    Anm: Uppgifter som samlas in för varje monitor är i separata textfiler. Det finns 32 kolumner för varje bildskärm. De första sex kolumner är tomma och bara innehåller 0; nästa tre innehåller de uppgifter som samlas i botten ringen, i mitten, och på den övre ringen. Resten av kanalerna kan tas bort eftersom de inte innehåller några data. Varje ring utmatar enenda värde per gång. Se skärmbild av rådata i Fig. 2.
  2. Beräkna den totala verksamheten inom en önskad tidsperiod för varje bildskärm som representerar summan av verksamheten samlas in på tre olika höjder av infraröda strålar.
    Anm: Tidsperioden kan vara allt från flera timmar, 24 timmar eller flera dagar.
  3. Bestäm den genomsnittliga rörelseaktivitet och standardavvikelsen mellan de tre skärmar som representerar tre biologiska replikat.
    Anmärkning: Data kan analyseras med avseende på statistisk signifikans med användning av ett antal tester. En två-tailed Students t-test, en envägs variansanalys (ANOVA) och ett Tukey HSD post hoc-test skulle kunna användas för att fastställa effekterna av flera miljö-eller genetiska manipulationer på 24 timmar spontan rörelseaktivitet 16. Det finns ett flertal andra program som kan användas och har tidigare publicerade 17.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den spontana rörelseaktivitet i Drosophila beror på fluga kön (Figur 3A), kaloriinnehållet i maten (Figur 3B) och ljus / mörker-cykel. När ljuset är avstängd fluga aktivitet minskar dramatiskt. Figur 3A visar 24 timmar av rörelseaktivitet inspelningar av manliga och kvinnliga flugor. En asterisk på x-axeln markerar den tid då ljuset var avstängd och övergången till cykeln mörkt. Figur 3B visar standardavvikelsen mellan den genomsnittliga spontan rörelseaktivitet samlas i tre populations monitorer för Male flugor ålder 3 dagar på majs mat. De data som samlas för spontan fysisk aktivitet under de 24 timmarna kan också uttryckas som den totala aktiviteten per fluga under en 24 timmars period, figur 3C.

_upload/51449/51449fig1highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51449/51449fig1.jpg "/>
Figur 1:.. Befolknings bildskärmar för övervakning av spontan rörelseaktivitet av flugor A) Flera befolknings bildskärmar är anslutna med en 4-ledare telefonkabel till 5-vägs splitter och placeras i en temperaturkontrollerad inkubator B) Högre förstoring av två populations bildskärmar, som visar placering av flaskorna inom befolknings monitorer och tre ringar med infraröda strålar placerade på tre olika höjder. Klicka här för att visa en större bild.

Figur 2
Figur 2: Skärmdump av rådata som genereras av den såftware visar datum, tid och data som samlas in Rings 1, 2, och 3. R står för Ring. Klicka här för att visa en större bild.

Figur 3
Figur 3: A) Genomsnittlig spontan rörelseaktivitet av manliga (svart) och hona (Magenta) flyger under 24 timmar på standardlaboratoriediet. Uppgifterna samlas in i 10 minuters papperskorgar och representerar Genomsnittlig aktivitet per fluga beräknad som genomsnittlig aktivitet mellan tre flaskor vardera innehållande 10 flugor. B) Genomsnittlig spontan rörelseaktivitet av manliga flugor under 24 timmar på standardlaboratoriediet. Uppgifterna samlas in i 10 minuters papperskorgar och representerar Genomsnittlig aktivitet per fluga beräknad som genomsnittlig aktivitet mellan three injektionsflaskor. Standardavvikelser är markerade i grönt. C) Total aktivitet på 20 dagar gammal hane flugor på lågt kaloriinnehåll (0,5 x) (Grön) och högt kaloriinnehåll (1,5 X) (Brown) mat under 24 timmar. Klicka här för att visa en större bild .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Spontan rörelseaktivitet av flugor påverkas av många faktorer som ålder, genetisk bakgrund och kön 2,13,18,19. Dessutom kan miljöfaktorer såsom kaloriinnehållet i maten, omgivningens temperatur, tillägg av olika droger, och dag / nattlampa cykel påverkar fluga aktivitet. Till exempel, manliga flugor i samma ålder har en högre spontan fysisk aktivitet jämfört med kvinnor (Figur 1). Därför bör flugor i samma ålder och kön kan jämföras med varandra. När man undersöker effekten av genetiska manipulationer på fluga aktivitet, såsom överuttryck eller förlust av funktion av en särskild gen, måste de experimentella och kontroll flugor vara i samma genetiska bakgrunden för att ta bort eventuella effekter av olika genetisk bakgrund eller andra webbplats modifierare. Detta kan uppnås genom att återkorsning experimentella kvinnliga flugor till W 1118 eller yw män i 10 generationer. Efter 10generationer av återkorsning, w 1118 eller yw flugor skulle kunna användas som en genetisk kontroll. Ett annat sätt att kontrollera för den genetiska bakgrunden är att använda inducerbara GAL4 GeneSwitch (GAL4-GS)-UAS binära systemet, vilket gör att överuttryck eller nedreglering (RNAi) av genen av intresse i en tid och vävnadsspecifikt sätt i flugor matas livsmedel med tillsats av mifepriston (RU486) 20,21. RU486 är nödvändig för GAL4 att dimerisera och binda till UAS sekvensen. Genetiska kontroller syskon flugor hålls på livsmedel med tillsats av EtOH (RU486 utspädningsmedel).

Olika metoder har använts för att spela in Drosophila rörlighet. Den metod som beskrivs här är enkel, tillförlitlig, mer informativ, och har mindre potential för partiskhet i förhållande till andra metoder som används för att bestämma Drosophila rörlighet, till exempel negativa geotaxis. Den har fördelen av objektiva samtidig inspelning av flera populationer av flugor under en längre tid istandardodlingsbetingelser. Mätning av rörelseaktivitet med hjälp av befolknings monitorer kan vara användbart för att studera hur olika kalori innehållet i maten påverkar flyga aktivitet eller att studera genetiska mekanismer bakom ökad aktivitet av flugor på CR 16. På liknande sätt har detta system använts för att studera effekterna av olika genetiska mutationer, åldrande, eller tillägg av andra läkemedel på fluga spontan fysisk aktivitet. Användning av individuella rör istället för befolknings monitorer låter mäta H2O 2 motstånd i olika genotyper av flugor, studera dygnsrytm in vivo, analysera sömnbeteende, och andra 17,22-24.

Liksom någon metod, det finns begränsningar för detta övervakningssystem. Vid övervakning av flugor under en lång tid, det finns en potential för att fly döden, speciellt om du använder äldre flugor. Använda endast friska flugor kommer att bidra till att förhindra detta. Vi försöker också att använda mer än tre biologiska replikat pergrupp om flugorna är gamla eller benägna att dö. En lösning är att hålla flugorna bara 2 dagar i rörlighets monitorer och använda uppgifter som samlats in under dag 2, efter flugor har anpassat sig till miljön. Om dödsfallet inträffar vi inte använder de uppgifter som samlats in för flaskan i beräkningarna. Även om vi har använt flaskor placerade endast vertikalt i Trikinetics aktivitetsmonitorer, finns det en möjlighet att placera flaskorna horisontalt. Vi väljer att placera flaskor vertikalt eftersom maten är på botten av flaskan, som liknar standard inkubator odlingsbetingelser. Detta gör att flugorna att få mer utrymme att gå upp och ner flaskorna, och det är mer likt negativa geotaxis experiment. Fukten i kuvösen bör också övervakas, om mat uttorkning blir ett problem 24. Detta system ger data i termer av genomsnittlig aktivitet, och ger inte specifika detaljer om vilken typ av verksamhet. Dessutom, om två flugor korsa strålen samtidigt, wi detll registreras endast som ett avbrott. Protokollet som beskrivs här är användbart för att kvantifiera den totala verksamheten, men andra protokoll skulle kunna ge användbara data om mer exakt information som t.ex. flygbana eller hastighet önskas 12,14,25.

Efter detta experiment, kommer skillnaderna i spontan rörelseaktivitet på grund av genetiska eller miljömässiga manipulationer vara kända. En framtida ändring av detta protokoll skulle vara att analysera de olika aktivitetsnivåer av flugor i toppen, mitten och botten ringar av befolkningen monitorer. Detta skulle avgöra om flyga populationer tillbringar större delen av sin tid på botten av flaskan nära livsmedel eller i toppen. Protokollet i sin nuvarande form möjliggör exakt, samtidig kvantifiering av spontan rörelseaktivitet av Drosophila försöks-och kontrollgrupper.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Vi har inget att lämna ut.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av ett bidrag från National Institutes of Health (AG023088 till BR).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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 (25 x 95 mm) 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
Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ali, Y. O., Escala, W. E., Ruan, K., Zhai, R. G. Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration. J. Vis. Exp. 49, 2504 (2011).
  2. Jones, M. A., Grotewiel, M. Drosophila as a model for age-related impairment in locomotor and behaviors. Exp. Gerontol. 46 (5), 320-325 (2011).
  3. Grotewiel, M. S., Martin, I., Bhandari, p, Cook-Wiends, E. Functional senescence in Drosophila melanogaster. Aging Res. Rev. 4 (3), 372-397 (2005).
  4. 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).
  5. Nichols, C. D., Bechnel, J., Pandey, U. B. Methods to assay Drosophila behavior. J. Vis. Exp. 61, 3791 (2012).
  6. Long, T. A., Rice, W. R. Adult locomotor activity mediates Intralocus sexual conflict in a laboratory-adapted population of Drosophila melanogaster. Proc. Biol. Sci. 274 (1629), 3105-3112 (2007).
  7. Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-resolution video tracking of locomotor in adult Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. 24 (24), 1096 (2009).
  8. Marden, J. H., Rogina, B., Montooth, K. L., Helfand, S. L. Conditional tradeoff between aging and organismal performance of Indy long-lived mutant flies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100 (6), 3369-3372 (2003).
  9. Grover, D., Yang, J., Tavaré, S., Tower, L. Simultaneous tracking of fly movement and gene expression using GFP. BMC Biotechnol. 8, 93 (2008).
  10. Grover, D., Yang, J., Tavaré, S., Tower, J. Simultaneous tracking of movement and gene expression in multiple Drosophila melanogaster flies using GFP and DsRED fluorescent reporter transgenes. BMC Res Notes. 2 (58), 1-11 (2009).
  11. Ardekani, R., et al. Three-dimensional tracking and behaviour monitoring of multiple fruit flies. J. R. Soc. Interface. 10 (78), (2013).
  12. Branson, K. A., Robie, A. A., Bender, J., Perona, P., Dickinson, M. H. High-throughput ethomics in large groups of Drosophila. Nat Methods. 6 (6), 451-457 (2009).
  13. Zou, S., et al. Recording Lifetime Behavior and Movement in an Invertebrate Model. PLOS One. 6 (4), (2011).
  14. Valente, D., Golani, I., Mitra, P. P. Analysis of the trajectory of Drosophila melanogaster in a circular open field arena. PLoS One. 2 (10), 1083 (2007).
  15. Inan, O. T., Marcu, O., Sanchez, M. E., Bhattacharya, S., Kovacs, K. T. A portable system for monitoring the behavioral activity of Drosophila. J Neurosci. Methods. 202 (1), 45-52 (2011).
  16. Parashar, V., Rogina, B. dSir2 mediates the increased spontaneous physical activity in flies on calorie restriction. Aging. 1 (6), 529-541 (2009).
  17. Kaneuchi, T., Togawa, T., Matsuo, T., Fuyama, Y., Aigaki, T. Efficient measurement of H2O2 resistance in Drosophila using an activity monitor. Biogerontology. 4 (3), 157-165 (2003).
  18. Carey, J. R., et al. Age-specific and lifetime behavior patterns in Drosophila melanogaster and the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata. Exp. Gerontol. 41 (1), 93-97 (2006).
  19. Rhodenizer, D., Martin, I., Bhandari, P., Pletcher, S. D., Grotewiel, M. Genetic and environmental factors impact age-related impairment of negative geotaxis in Drosophila by altering age-dependent climbing speed. Exp. Gerontol. 43 (8), 739-749 (2008).
  20. Osterwalder, T., Yoon, K. S., White, B. H., Keshishian, H. A conditional tissue-specific transgene expression system using inducible GAL4. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98 (22), 12596-12601 (2001).
  21. Dietzl, G., et al. A genome-wide transgenic RNAi library for conditional gene inactivation in Drosophila. Nature. 448 (7150), 151-156 (2007).
  22. Chiu, J. C., Low, K. H., Pike, D. H., Yildirim, E., Edery, I. Assaying locomotor activity to study circadian rhythms and sleep parameters in Drosophila. J. Vis. Exp. 43, 2157 (2010).
  23. Pfeiffenberger, C., Lear, B. C., Keegan, K. P., Allada, R. Locomotor activity level monitoring using the Drosophila Activity Monitoring (DAM) System. Cold Spring Harbor Protoc. 11, (2010).
  24. Pfeiffenberger, C., Lear, B. C., Keegan, K. P., Allada, R. Processing circadian data collected from the Drosophila Activity Monitoring (DAM) System. Protoc. 11, Cold Spring Harbor. (2010).
  25. Ardekani, R., Tavaré, S., Tower, J. Assessing senescence in Drosophila using video tracking. Methods Mol. Biol. 965, 501-516 (2013).

Tags

Neurovetenskap Investigative Techniques Life Sciences (General) beteendevetenskap, Flugor frukt spontan fysisk aktivitet mobilitet Fly beteende rörelseaktivitet
Bestämning av spontan rörelseaktivitet i<em&gt; Drosophila melanogaster</em
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Woods, J. K., Kowalski, S., Rogina,More

Woods, J. K., Kowalski, S., Rogina, B. Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (86), e51449, doi:10.3791/51449 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter