2014年2月13日
这里,我们描述了一种用于飞行性能果蝇快速和准确的测量,从而实现高通量筛选。
该程序的总体目标是快速准确地测量果蝇的飞行性能。这是通过首先将苍蝇放入飞行圆筒中来实现的。该过程的第二步是使用数码相机对着陆表面进行成像。
最后一步是通过测量每只苍蝇的着陆高度,使用成像软件分析数据。最终,该程序有助于识别突变和病症,例如衰老或神经退行性变,这些病症会损害飞行能力并有助于量化飞行性能。与现有方法(例如原始飞行测试器)相比,该技术的主要优点是它更适合于高通量筛选突变体和其他影响飞行的情况。
当我们意识到使用原始飞行测试仪测试大量基因型需要花费多少时间时,我们第一次想到了这种方法。使用链夹将刮板气缸固定到环形支架上。在圆柱体下方留出约 3 厘米的空间,用于放置培养皿。
在传送皿中加入一层薄薄的矿物油,然后将其滑到飞行气缸下方。将漏斗固定到第二个环形支架上。调整漏斗的高度,使漏斗底部与刮板气缸的顶部齐平。
漏斗最窄的部分必须比苍蝇瓶窄。滴管的直径应比飞瓶略宽,以便样品瓶能够自由滴落。将滴管插入漏斗顶部,并使用爪夹将其固定。
接下来,从聚丙烯酰胺片材上切出一个矩形片,其长度与飞行圆柱体的长度相同,其宽度略小于飞行圆柱体的内圆周。在片材上涂上一层薄薄的缠结陷阱胶粘剂,在顶部和底部留出足够的空间来固定片材。片材上的胶粘剂干燥一小时后,将片材滑入刮板气缸,胶粘剂向内。
接下来,使用松木支撑支架组装摄像机轨道。确保轨道底部可以支撑相机而不会挡住镜头。然后将塞子拧入到位,以免打断摄像机对塑料板的观察。
收集待检测的果蝇小瓶,每瓶不超过 20 只果蝇。轻轻敲击果蝇到样品瓶底部。拔下样品瓶插头并将其插入滴管中。
释放样品瓶。当小瓶撞到变窄的漏斗壁时,苍蝇被喷射到飞行圆筒中。提起滴管以取出空样品瓶,并根据需要加载更多果蝇。
从 10 个样品瓶中装载的多达 200 只果蝇可以在单个聚丙烯酰胺片材上轻松进行测试和成像。现在,取下塑料片并将其放在平坦的白色表面上,如果工作台是深色的,则可以使用白色海报板。将摄像机轨道组装在塑料板上。
相机应位于图纸上方足够高的位置,以便图纸的顶部和底部都在视野中。在按住拍摄按钮的同时沿轨道滑动摄像机以获取全景图像。可以手动计算落在飞行室下方盘子中油中的苍蝇数量。
对于两次试验之间的每次试验,可以从片材上去除苍蝇,并且可以重复使用片材。在 image J 软件中打开图像文件,如有必要,裁剪图像以仅包含着陆表面区域。区域涂层的纠缠陷阱。
将图像转换为 8 位灰度并创建阈值。过滤掉白色背景。设置参数以识别每个苍蝇。
使用 analyze particles 菜单定义参数。用于使用演示设备识别颗粒。5 到 90 平方像素的面积和 0.4 到 1.0 的圆度将准确识别所有样品。
现在,使用为每个粒子生成的坐标列表测量每个苍蝇的位置。以像素为单位的 X 坐标可以转换为厘米。要计算平台高度,请将表格导入电子表格并继续分析。
将具有已知飞行缺陷的慢戳突变苍蝇的飞行性能与野生型州蝇进行了比较。所有的果蝇都是三天大的,在室温控制下饲养的果蝇始终降落在圆柱体顶部附近。对于慢戳突变体来说,着陆的传播要大得多。
各州的平均着陆高度为 73 厘米,明显大于慢戳突变体的平均着陆高度为 44 厘米。在此程序之后,可以使用其他方法(例如组织学)来回答有关飞行肌肉、运动神经元或神经肌肉接头结构完整性的其他问题。观看此视频后,您应该对如何快速评估 oph 中的飞行性能有很好的了解。
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本文介绍了一种快速、准确测量果蝇飞行性能的方法,可实现高通量筛选。该方法包括将果蝇投入飞行圆筒,拍摄着陆表面的图像,并通过数据分析测量其着陆高度。
对果蝇飞行能力进行定量测量,可实现高通量的遗传学和表型筛选,有助于神经生物学和衰老研究中的早期靶点验证及作用机制风险评估。改进后的工作流程使行为学实验标准化,提高了下游功能研究和项目筛选的预测可靠性。该技术可加速在临床前模型系统中鉴定出遗传修饰因子及与疾病相关的表型。
该方法可融入从早期基因筛选到临床前模型验证的整个发现过程,为功能基因组学和神经生物学研究提供一种标准化的行为学检测手段。