Name: Un método automatizado para determinar el rendimiento de Drosophila en respuesta a cambios de temperatura en el espacio y el tiempo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: Aprende a evaluar el rendimiento locomotor de Drosophila en respuesta a cambios de temperatura usando una arena programable. Este método automatizado permite estudiar la sensibilidad térmica y las interacciones genéticas en neurociencia.

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Este trabajo fue financiado en parte por una beca del comportamiento y del programa de Neurociencia cognitiva de la Universidad de Groningen y una beca de postgrado de la Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) de México, otorgado a Andrea Soto Padilla y una beca de la John Templeton Foundation para el estudio del tiempo otorgado a Hedderik van Rijn y Jean-Christophe Billeter. Agradecemos también a Peter Gerrit Bosma por su participación en el desarrollo del FlySteps tracker.
Secuencias de comandos TemperaturePhases, FlySteps y FlyStepAnalysis pueden encontrarse información complementaria como en el siguiente enlace temporal y disposición: https://dataverse.nl/privateurl.XHTML?token=c70159ad-4d92-443d-8946-974140d2cb78

1. preparación de alimentos mosca medio
<ol><li>Verter 1 L de agua del grifo en un vaso de precipitados de vidrio de 2 L y añada una barra de agitación magnética. Poner el vaso en una placa magnética a 300 ° C hasta que se alcanza la temperatura de ebullición.</li>
	<li>Revuelva a 500 rondas por minuto y agregue lo siguiente: 10 g de agar, 30 g de glucosa, 15 g de sacarosa, 15 g de harina de maíz, 10 g de germen de trigo, 10 g de harina de soja, 30 g de melaza y 35 g de active levadura seca.</li>
	<li>Cuando la mezcla hace espuma vigorosamente, baje la temperatura de la placa caliente a 120 ° C manteniendo agitación.</li>
	<li>Girar a la temperatura de la placa más hasta 30 ° C después de 10 min y continuar revolviendo hasta que la mezcla se haya enfriado a 48 ° C. Medir la temperatura introduciendo un termómetro directamente en la comida sin tocar las paredes del vaso.</li>
	<li>Disolver 2 g de ésteres metílicos de ácidos p-hidroxi-benzoico en 10 mL de etanol al 96% y añadir a la mezcla, junto con 5 mL de ácido propiónico de 1 M. Seguir revolviendo durante 3 minutos.</li>
	<li>Apague la placa caliente y vierta 45 mL de alimento en la cría botellas y 6,5 mL de alimentos en los frascos de colección.</li>
</ol>2. preparación de las moscas
<ol><li>Lugar 20 varones y 20 mujeres vuela en las botellas de crianza que contiene 45 mL de medio de alimentos mosca. Transferir las moscas a las botellas de nuevo después de 3 a 4 días golpeando hacia abajo y luego aprovechando las botellas frescas. Deseche las moscas después de tres cambios.<ol>
<li>Colocar las botellas dentro de la incubadora bajo ciclos oscuros de 12 h luz/12 h con una temperatura constante de 25 ° C. Nota: Una nueva generación de moscas le eclose después de diez días.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Anestesiar nuevamente moscas eclosed de almohadillas de dióxido de carbono para un máximo de 4 minutos y recoger en mosca viales cría 2.5 x 9.5 cm con 6,5 mL de medio de alimentos mosca con un pincel.<ol>
<li>Recoger sólo Virgen moscas y separarlos por sexo en grupos de 20 moscas por frasco de cría.</li>
		<li>Colocar los frascos dentro de incubadoras durante 5-7 días, cambiando las moscas a viales nuevos cada 2-3 días y en los días antes de los experimentos.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. marco de luces
<ol><li>Hacer un marco de madera de 10 cm de longitud, 4 cm de ancho, altura 4 cm y 0,5 cm de espesor.</li>
	<li>En cada uno de los bordes cortos, crear un borde de 4 cm de longitud, 4 cm de altura y 1,5 cm de ancho hacia el interior área de la estructura de madera. Deja la cara interna de la frontera abierta.</li>
	<li>Taladre dos orificios de 0,5 cm de diámetro en la intersección de uno de los bordes laterales de la estructura de madera y en cada una de las fronteras en los bordes cortos.</li>
	<li>Lugar de 10 cm de una tira de LED blanco cálida dentro de cada una de las fronteras en los bordes cortos. Pele la parte posterior de la tira de LED para encolarla inmediatamente. Nota: Para los experimentos en que la iluminación se debe eliminar, puede sustituirse la tira de LED blanco cálida LED infrarrojo tiras.</li>
	<li>Conecte un extremo de la tira de LED en una de las fronteras a la fuente de alimentación conmutada y su otro extremo a la tira de LED en el borde opuesto.</li>
	<li>Encienda la fuente de alimentación conmutada para verificar que ambas tiras de LED se encienda.</li>
	<li>Cubra el lado abierto de cada borde con un trozo blanco de papel.</li>
	<li>Pegar otro trozo de papel a cada una de las fases internas de los bordes laterales.</li>
</ol>4. control de temperatura de la Arena
<ol><li>Encienda la arena con control de temperatura (figura 1A y 1C). Asegúrese de que el ventilador comienza a funcionar y el anillo de aluminio comienza a calentar.</li>
	<li>Utilice un cable USB para conectar la arena con control de temperatura para la computadora de control, ejecutar el script TemperaturePhases con las secuencias de la temperatura.</li>
	<li>Abrir el script TemperaturePhases en la computadora de control y verificar que la secuencia de temperatura está configurada correctamente (Video 1).<ol>
<li>Comprobar que la duración de cada fase experimental se establece en 60 s verificando que "par. StimulusDur"es igual a 60 s.</li>
		<li>Compruebe que el número 1) igual al número de fases, 2) iterativas ON/OFF ajuste de la luz roja indica diodos (LEDs), aumento de la temperatura del ° C 3) 2 por fase, deseado y 4) 16 ° C como temperatura inicial todo correcto debajo de "Inicio de la experimental sección del bloque". Nota: Deje que las moscas se adapte a la Arena vuela por 7 min a 16 ° C para evitar un aumento artificial de la velocidad durante las primeras fases experimentales (figura 2).</li>
		<li>Ejecute el script TemperaturePhases . El software se inicializa durante 5 segundos como en "arena. Wait"y luego stop.</li>
		<li>Presione la barra espaciadora del teclado para empezar a correr las fases experimentales una vez que una mosca se ha fundido en la Arena de la mosca (paso 5.3). Nota: El TemperaturePhases es el script actual control de la caja; sin embargo, es posible crear otros scripts personalizados para utilizar este dispositivo que se ajustan a los requisitos de diferentes experimentos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Conecte la cámara encima de la arena para el equipo de grabación usando el cable USB de la cámara.</li>
	<li>Abrir el programa de grabación de vídeo (véase Tabla de materiales) en el equipo de grabación seleccionando "archivo | Nueva grabación de película". Se abrirá una pantalla que muestra la imagen de la cámara.<ol>
<li>Asegúrese de que la imagen de la cámara capta todos los bordes de la arena y el LED rojo indicativo.</li>
		<li>Iniciar la grabación pulsando el botón rojo en medio del borde inferior de la pantalla que muestra la imagen una vez que el cuadro de luces se encuentra alrededor de la arena (paso 5.4). Nota: pequeños cambios en la iluminación puede afectar la precisión de seguimiento. Se recomienda para mantener la iluminación del recinto de control de temperatura constante mediante la fijación de la ubicación del aparato.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. temperatura experimentos conductuales
<ol><li>Preparar la Arena mosca (figura 1).<ol>
<li>Colocar un filamento de cinta conductora blanca en la parte superior de las baldosas de cobre, asegurando que cubrir todos los bordes.</li>
		<li>Coloque el anillo de aluminio calentado alrededor de las baldosas de cobre. El borde del anillo encaja perfectamente en las baldosas de cobre por lo que siempre se coloca en el mismo lugar.</li>
		<li>Limpie la cubierta de vidrio con un paño limpio y colóquelo en la parte superior del anillo de aluminio, dejando un espacio a través del cual puede soplarse en una mosca. Nota: Antes de los experimentos, capa de la cubierta de vidrio con el agente siliconado para crear una superficie resbalosa. Aplique al agente siliconado para 24 horas y enjuagar con agua antes de usarla.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ejecute el script TemperaturePhases (paso 4.3.3) y abrir el programa de grabación de vídeo (paso 4.5).</li>
	<li>Volar la mosca de un frasco de cultivo (paso 2.2.2) en la mosca de Arena (por ej., 1 hombre volar en la figura 3).<ol>
<li>Tomar un frasco de las moscas de la incubadora, púlselo dos veces para obligarlos a ir a la parte inferior, atrapar una mosca con un aspirador de boca y cerrar el frasco y lo pones de nuevo en la incubadora.</li>
		<li>Colocar la mosca en la arena el espacio que ha quedado entre la tapa de cristal y anillo de aluminio (paso 5.1.3).</li>
		<li>Cerrar la brecha entre la cubierta de cristal y anillo de aluminio empujando la tapa de vidrio hasta que alcance el borde del anillo de aluminio como la mosca se introduce a la mosca de Arena.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Coloque el marco de luces alrededor de la arena para iluminación simétrica.<ol>
<li>Marque la ubicación (por ej., usando un marcador permanente) del cuadro de luces alrededor de la Arena de volar (figura 1) para asegurar que el marco se coloca siempre en el mismo lugar.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Iniciar la grabación con el programa de grabación de vídeo (paso 4.5.2) y presione la barra espaciadora en el teclado de la computadora de control para comenzar a correr las fases experimentales (paso 4.3.4).</li>
	<li>Fases experimentales después de todo se hacen, guardar el video en formato. MP4 o .avi y eliminar la mosca de la Arena vuela con el aspirador de boca. Nota: Al final de las fases experimentales se puede determinar por ambos LED rojo indicativo sea apagado o por la detención de secuencia de comandos TemperaturePhases .<ol>
<li>Detener el grabación presionando el botón de parada en medio del borde inferior de la pantalla en el programa de grabación de vídeo. Presione "archivo | Guardar como"para guardar el video.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. vídeo de seguimiento y análisis de datos
<ol><li>Utilizar FlySteps (Video 2) el software de seguimiento para los videos.<ol>
<li>Abrir el "configuration_file.ini" dentro de la carpeta "FlyTracker".</li>
		<li>Establecer la ubicación de los vídeos de "video_folder" y los nombres de los vídeos de "video_files".</li>
		<li>Especificar las fronteras de la Arena vuela en "arena_settings" basado en (x, y) coordenadas de píxeles de varios puntos en el borde de la arena.</li>
		<li>Especificar la ubicación de los LED rojo indicativos en "led_settings" basado en (x, y) coordenadas de píxel de la ubicación del centro de los LEDs.</li>
		<li>Compruebe la ubicación de las fronteras de la mosca de Arena mediante el establecimiento de "debug" a "true" en "arena_settings", clic en "Guardar" y ejecutar el script en la terminal. Una captura de pantalla del video aparece con un cuadrado azul formado por las coordenadas introducidas en "arena_settings". Nota: Esta plaza rodea la zona para realizar un seguimiento.</li>
		<li>Cambiar "debug" en "arena_settings" a "false", haga clic en "Guardar" y ejecutar la pantalla en el terminal una vez más. Nota: Con esto iniciará el proceso de seguimiento. Nota: Moscas pueden caminar fuera del área de seguimiento a la anilla de aluminio caliente. Esto ocurre durante los primeros segundos de un experimento, después de lo cual moscas dejará de tocar el anillo caliente y permanecen dentro del área de seguimiento. Nota: Los Videos pueden ser rastreados con otro software de seguimiento de acuerdo a las preferencias del experimentador.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Uso (x, y) la ubicación de cada mosca que proporciona el software de seguimiento para calcular la medida de interés para el funcionamiento de la temperatura. Scripts personalizados (e.g., FlyStepsAnalysis en complementario) puede ser utilizado.</li>
	<li>Comparar las curvas de rendimiento de la temperatura de los diferentes grupos de moscas utilizando análisis de varianza (ANOVA) de medidas repetidas (MR) y post-hoc de comparaciones múltiples utilizando el software estadístico (véase Tabla de materiales).</li>
</ol>

<ol><li>Abram, P. K., Boivin, G., Moiroux, J., Brodeur, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioural+effects+of+temperature+on+ectothermic+animals+unifying+thermal+physiology+and+behavioural+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Behavioural effects of temperature on ectothermic animals unifying thermal physiology and behavioural plasticity.</a> bioRxiv. , (2016).</li>
<li>Rajpurohit, S., Schmidt, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+thermal+behavior+in+smaller+insects%3A+A+case+study+in+Drosophila+melanogaster+demonstrates+effects+of+sex%2C+geographic+origin%2C+and+rearing+temperature+on+adult+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Fly%22%5BJournal%5D)">Measuring thermal behavior in smaller insects: A case study in Drosophila melanogaster demonstrates effects of sex, geographic origin, and rearing temperature on adult behavior.</a> Fly. 10 (4), 149-161 (2016).</li>
<li>Jezovit, J. A., Levine, J. D., Schneider, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phylogeny+environment+and+sexual+communication+across+the+Drosophila+genus%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Phylogeny environment and sexual communication across the Drosophila genus.</a> The Journal of Experimental Biology. 220 (1), 42-52 (2017).</li>
<li>Sinclair, B. J., Williams, C. M., Terblanche, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variation+in+Thermal+Performance+among+Insect+Populations%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+and+Biochemical+Zoology%22%5BJournal%5D)">Variation in Thermal Performance among Insect Populations.</a> Physiological and Biochemical Zoology. 85 (6), 594-606 (2012).</li>
<li>Gibert, P., Huey, R., Gilchrist, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+performance+of+Drosophila+melanogaster%3A+Interactions+among+developmental+and+adult+temperautures%2C+age%2C+and+geography%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution%22%5BJournal%5D)">Locomotor performance of Drosophila melanogaster: Interactions among developmental and adult temperautures, age, and geography.</a> Evolution. 55 (1), 205-209 (2001).</li>
<li>Trotta, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+plasticity+in+Drosophila+melanogaster%3A+A+comparison+of+geographic+populations%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Evolutionary+Biology%22%5BJournal%5D)">Thermal plasticity in Drosophila melanogaster: A comparison of geographic populations.</a> BMC Evolutionary Biology. 6, 1-13 (2006).</li>
<li>Klepsatel, P., Gálikova, M., De Maio, N., Huber, C. D., Christian, S., Flatt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variation+in+thermal+performance+and+reaction+norms+among+populations+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution%22%5BJournal%5D)">Variation in thermal performance and reaction norms among populations of Drosophila melanogaster.</a> Evolution. 67 (12), 3573-3587 (2013).</li>
<li>Latimer, C. A. L., Wilson, R. S., Chenoweth, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+genetic+variation+for+thermal+performance+curves+within+and+among+natural+populations+of+Drosophila+serrata%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Evolutionary+Biology%22%5BJournal%5D)">Quantitative genetic variation for thermal performance curves within and among natural populations of Drosophila serrata.</a> Journal of Evolutionary Biology. 24, 965-975 (2011).</li>
<li>Chen, J., Nolte, V., Schlotterer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-related+reaction+norms+of+gene+expression%3A+Regulatory+architecture+and+functional+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Biology+and+Evolution%22%5BJournal%5D)">Temperature-related reaction norms of gene expression: Regulatory architecture and functional implications.</a> Molecular Biology and Evolution. , (2015).</li>
<li>Kellermann, V., Overgaard, J., Hoffmann, A. A., Flojgaard, C., Svenning, J. -C., Loeschcke, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upper+thermal+limits+of+Drosophila+are+linked+to+species+distributions+and+strongly+constrained+phylogenetically%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Upper thermal limits of Drosophila are linked to species distributions and strongly constrained phylogenetically.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (40), 16228-16233 (2012).</li>
<li>Andersen, J. L., Manenti, T., Sørensen, J. G., Macmillan, H. A., Loeschcke, V., Overgaard, J. <a target="_blank" href="https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2435.12310">How to assess Drosophila cold tolerance: Chill coma temperature and lower lethal temperature are the best predictors of cold distribution limits.</a> Functional Ecology. 29 (1), 55-65 (2015).</li>
<li>Krstevska, B., Hoffmann, A. A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF01989735">The effects of acclimation and rearing conditions on the response of tropical and temperate populations of Drosophila melanogaster and D. simulans to a temperature gradient (Diptera: Drosophilidae).</a> Journal of Insect Behavior. 7 (3), 279-288 (1994).</li>
<li>Frank, D. D., Jouandet, G. C., Kearney, P. J., Macpherson, L. J., Gallio, M. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/nature14284">Temperature representation in the Drosophila brain.</a> Nature. 519 (7543), 358-361 (2015).</li>
<li>Gallio, M., Ofstad, T. A., Macpherson, L. J., Wang, J. W., Zuker, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+coding+of+temperature+in+the+Drosophila+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">The coding of temperature in the Drosophila brain.</a> Cell. 144 (4), 614-624 (2011).</li>
<li>Hamada, F. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+internal+thermal+sensor+controlling+temperature+preference+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An internal thermal sensor controlling temperature preference in Drosophila.</a> Nature. 454 (7201), 217-220 (2008).</li>
<li>Ni, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+gustatory+receptor+paralogue+controls+rapid+warmth+avoidance+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A gustatory receptor paralogue controls rapid warmth avoidance in Drosophila.</a> Nature. 500 (7464), 580-584 (2013).</li>
<li>Liu, W. W., Mazor, O., Wilson, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermosensory+processing+in+the+Drosophila+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Thermosensory processing in the Drosophila brain.</a> Nature. 519 (7543), 353-357 (2015).</li>
<li>Neely, G. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TrpA1+Regulates+Thermal+Nociception+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Public+Library+of+Science+ONE%22%5BJournal%5D)">TrpA1 Regulates Thermal Nociception in Drosophila.</a> Public Library of Science ONE. 6 (8), e24343(2011).</li>
<li>Zhong, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermosensory+and+non-thermosensory+isoforms+of+Drosophila+melanogaster+TRPA1+reveal+heat+sensor+domains+of+a+thermoTRP+channel%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Thermosensory and non-thermosensory isoforms of Drosophila melanogaster TRPA1 reveal heat sensor domains of a thermoTRP channel.</a> Cell Reports. 1 (1), 43-55 (2012).</li>
<li>Barbagallo, B., Garrity, P. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4508239/">Temperature sensation in Drosophila.</a> Current Opinion in Neurobiology. 34, 8-13 (2015).</li>
<li>Tang, X., Platt, M. D., Lagnese, C. M., Leslie, J. R., Hamada, F. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+integration+at+the+AC+thermosensory+neurons+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Temperature integration at the AC thermosensory neurons in Drosophila.</a> Journal of Neuroscience. 33 (3), 894-901 (2013).</li>
<li>Petavy, G., David, J. R., Gibert, P., Moreteau, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Viability+and+rate+of+development+at+different+temperatures+in+Drosophila%3A+A+comparison+of+constant+and+alternating+thermal+regimes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Thermal+Biology%22%5BJournal%5D)">Viability and rate of development at different temperatures in Drosophila: A comparison of constant and alternating thermal regimes.</a> Journal of Thermal Biology. 26 (1), 29-39 (2001).</li>
<li>Diegelmann, S., Zars, M., Zars, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+dissociation+of+acquisition+and+memory+strength+in+the+heat-box+spatial+learning+paradigm+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Learning+%26+Memory%22%5BJournal%5D)">Genetic dissociation of acquisition and memory strength in the heat-box spatial learning paradigm in Drosophila.</a> Learning & Memory. 13 (1), 72-83 (2006).</li>
<li>Zars, M., Zars, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+and+low+temperatures+have+unequal+reinforcing+properties+in+Drosophila+spatial+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology+A%3A+Neuroethology%2C+Sensory%2C+Neural%2C+and+Behavioral+Physiology%22%5BJournal%5D)">High and low temperatures have unequal reinforcing properties in Drosophila spatial learning.</a> Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 192 (7), 727-735 (2006).</li>
<li>Zars, T., Wolf, R., Davis, R., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-specific+expression+of+a+type+I+adenylyl+cyclase+rescues+the+rutabaga+mutant+memory+defect%3A+in+search+of+the+engram%5BTitle%5D)+AND+%22Learning+%26+Memory%22%5BJournal%5D)">Tissue-specific expression of a type I adenylyl cyclase rescues the rutabaga mutant memory defect: in search of the engram.</a> Learning & Memory. 7 (1), Cold Spring Harbor, NY. 18-31 (2000).</li>
<li>Jones, M. A., Grotewiel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drosophila+as+a+model+for+age-related+impairment+in+locomotor+and+other+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Drosophila as a model for age-related impairment in locomotor and other behaviors.</a> Experimental Brain Research. 46 (5), 320-325 (2011).</li>
</ol>

Los autores declaran que no tienen intereses financieros que compiten.

Aquí hemos presentado una automatizado con control de temperatura arena (figura 1) que produce cambios de la temperatura exacto en tiempo y espacio. Este método permite la exposición del individuo de la Drosophila no sólo pre-programados aumenta gradual de la temperatura (figura 2 y figura 3), sino a los retos de la temperatura dinámica en el cual se calentó cada baldosa de la arena mosca forma independiente a una temperatu...

Temperatura es un factor ambiental constante que afecta a cómo funcionan y comportan1organismos. Las diferencias en latitud y altitud conducen a diferencias en el tipo de organismo están expuestos, que resulta en la selección evolutiva de sus respuestas a2,de temperatura3climas. Los organismos responden a diferentes temperaturas, a través de adaptaciones morfológicas, fisiológicas y conductuales que maximizan el rendimiento de sus entornos particulares4. Por ejemplo, en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, poblaciones de diferentes regiones tienen preferencias de temperatura diferentes, tamaños de cuerpo, tiempos de desarrollo, longevidad, fecundidad y rendimiento a pie a diferentes temperaturas2 ,5,6,7. La diversidad observada entre moscas de diferentes orígenes se explica en parte por la variación genética y expresión de gene de plástico8,9. Asimismo, especies de Drosophila de diferentes áreas distribuyen diferentemente entre gradientes de la temperatura y muestran diferencias en la resistencia al calor extremo y frío pruebas10,11,12.
Drosophila se ha convertido recientemente en el modelo de elección para entender las bases genéticas y de los nerviosas de temperatura percepción13,14,15,16,17. En términos generales, moscas adultas perciben temperatura mediante sensores de temperatura periférica frío y caliente en las antenas y sensores de temperatura en el cerebro13,14,15,16 , 17 , 18 , 19 , 20. los receptores de la periferia para temperaturas expresan Gr28b.d16 o pirexia21, mientras que la periferia receptores fríos se caracterizan por Brivido14. En el cerebro, temperatura es procesada por neuronas expresan TrpA115. Estudios de comportamiento en mutantes de estas vías están mejorando nuestra comprensión de cómo se procesa la temperatura y dan penetraciones en los mecanismos que varían entre las poblaciones de Drosophila de diferentes regiones.
Aquí describimos una arena con control de temperatura que produce cambios de temperatura rápida y precisa. Los investigadores pueden programar previamente estos cambios, que permite manipulaciones estandarizada y repetible de la temperatura sin intervención humana. Moscas se registran y se realiza un seguimiento con software especializado para determinar su posición y la velocidad en diferentes fases de un experimento. La principal medición presentada en este protocolo es la poca velocidad a diferentes temperaturas, ya que es un índice ecológico relevante de rendimiento fisiológico que puede identificar adaptabilidad térmica individual5. Junto con mutantes del receptor de temperatura, esta técnica puede ayudar a revelar los mecanismos de adaptación térmica a nivel celular y bioquímico.

<table><tbody><tr><td>Arduino</td><td>Due Arduino</td><td>A000062</td><td>Software RUG</td></tr><tr><td>Placa Electrónica</td><td>Ruijsink Dynamic Engineering</td><td>FF-Main-02-2014</td><td></td></tr><tr><td>Fuente de alimentación Boost</td><td>XP-Power 48. V 65 W</td><td>ECS65US48</td><td>Ajustado a 53 voltios</td></tr><tr><td>Fuente de alimentación Calefacción de baldosas</td><td>XP-Power 15. V 80 W</td><td>VFT80US15</td><td></td></tr><tr><td>Fuente de alimentación Refrigeración</td><td>XP-Power 15. V 130 W</td><td>ECS130U515</td><td></td></tr><tr><td>Elementos Peltier</td><td>Marlow Industries</td><td>RC12-4</td><td>2 Elementos, alimentación de CC controlada</td></tr><tr><td>Disipador de calor</td><td>Fisher Technik</td><td>LA 9/150-230V</td><td>Desacoplado para vibración</td></tr><tr><td>Sensores de temperatura</td><td>Especialidades de medición</td><td>MCD_10K3MCD1</td><td>Micro Sonda de termistor</td></tr><tr><td>Bloques/baldosas de cobre</td><td>Ruijsink Ingeniería Dinámica</td><td>FF-CB-01-2014</td><td></td></tr><tr><td>Anillo de aluminio</td><td>Ruijsink Dynamic Engineering</td><td>FF-RoF-02-2015</td><td></td></tr><tr><td>Tesa 4104 cinta blanca 25 x 66 mm</td><td>RS Components</td><td>111-2300&nbsp;</td><td>Cinta conductora blanca</td></tr><tr><td>LEDs rojos</td><td>Lucky Ligt</td><td>ll-583vc2c-v1-4da Longitud de</td><td>onda entre 625 nm, 20 mAmp y 6 V</td></tr><tr><td>Tira de LED blanco cálido</td><td>Ledstripkoning</td><td>HQ-3528-SMD</td><td>60 LEDs por metro</td></tr><tr><td>Fuente de alimentación del interruptor</td><td>Genérica</td><td>T-36-12</td><td></td></tr><tr><td>Logitech c920</td><td>Logitech Europe S.A</td><td>PN960-001055</td><td></td></tr><tr><td>QuickTime Player</td><td>Apple Computer</td><td></td><td>Recording programa</td></tr><tr><td>software de análisis de seguimiento</td><td>R</td><td></td><td>Paquetes: pacman</td></tr><tr><td>Software de análisis de seguimiento</td><td>MATLAB</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Imágenes térmicas</td><td>FLIR T400sc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Software de gráficos y estadísticas</td><td>Graph Pad Prisma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sigmacote</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>SL2-100ML</td><td>Agente siliconante</td></tr><tr><td>Botellas de cría con mosca</td><td>Flystuff</td><td>32-130 Botella de</td><td>6oz Drosophila</td></tr><tr><td>Flypad</td><td>Flystuff</td><td>59-114</td><td></td></tr><tr><td>Viales de cría con mosca</td><td>Dominique Dutscher 789008</td><td></td><td>Drosophila tubos estrechos 25x95 mm</td></tr><tr><td>Incubadora</td><td>Sanyo</td><td>MIR-154</td><td></td></tr><tr><td>Placa calefactora magnética</td><td>Heidolph</td><td>505-20000-00</td><td>MR Hei-Standard</td></tr><tr><td>Agar</td><td>Caldic Ingredientes B.V.</td><td>010001.26.0</td><td></td></tr><tr><td>Glucosa</td><td>Gezond& wel</td><td>1019155</td><td>Dextrosa/Druivensuiker</td></tr><tr><td>Sacarosa</td><td>Van Gilse</td><td></td><td>Azúcar granulada</td></tr><tr><td>Harina de maíz</td><td>Flystuff</td><td>62-100</td><td></td></tr><tr><td>Germen de trigo</td><td>Gezond& Weel</td><td>1017683</td><td></td></tr><tr><td>Harina de soja</td><td>Flystuff</td><td>62-115</td><td></td></tr><tr><td>Melaza</td><td>Flystuff</td><td>62-117</td><td></td></tr><tr><td>Levadura seca activa</td><td>Red Star</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tegosept</td><td>Flystuff</td><td>20-258</td><td>100%</td></tr></tbody></table>

un método automatizado para determinar el rendimiento de drosophila en respuesta a cambios de temperatura en el espacio y el tiempo

An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time

Temperatura es un factor ambiental omnipresente que afecta cómo especies se distribuyen y se comportan. Diferentes especies de moscas de la fruta Drosophila tienen respuestas concretas a los cambios de temperaturas en función de su tolerancia fisiológica y capacidad de adaptación. Moscas Drosophila también poseen una sistema que se ha convertido en fundamental para comprender la base neural de la temperatura de procesamiento en ectotermos de detección de temperatura. Presentamos aquí un campo de temperatura controlada que permite cambios de temperatura rápida y precisa con control temporal y espacial para explorar la respuesta de moscas individuales a cambios de temperatura. Individuales moscas se colocan en la arena y expuestas a temperatura pre programada de desafíos, tales como uniforme aumentos graduales de temperatura para determinar las normas de reacción o temperatura espacialmente distribuido al mismo tiempo para determinar preferencias. Individuos son rastreados automáticamente, permitiendo la cuantificación de la velocidad o ubicación de preferencia. Este método puede utilizarse para cuantificar rápidamente la respuesta sobre una amplia gama de temperaturas para determinar las curvas de rendimiento de la temperatura en Drosophila u otros insectos de tamaño similar. Además, puede utilizarse para estudios genéticos para cuantificar preferencias de temperatura y reacciones de mutantes o moscas de tipo salvaje. Este método puede ayudar a descubrir la base de la térmica especiación y adaptación, así como los mecanismos de los nervios detrás de proceso de temperatura.

El ámbito de control de temperatura (figura 1A) se compone de tres naipes de cobre cuya temperatura puede ser controlada individualmente a través de un circuito programable. Cada azulejo de cobre posee un sensor de temperatura que da retroalimentación al circuito programable. El circuito activa una fuente de alimentación para aumentar la temperatura de cada azulejo. Elementos termoeléctricos pasivos actúan como elementos de calefacción constante para mantener...

Aquí presentamos un protocolo para determinar automáticamente el funcionamiento locomotor de Drosophila en cambios de temperatura con un campo de control de temperatura programable que produce cambios de temperatura rápida y precisa en tiempo y espacio.

Un método automatizado para determinar el rendimiento de Drosophila en respuesta a cambios de temperatura en el espacio y el tiempo

Temperature is a ubiquitous environmental factor that affects how species distribute and behave. Different species of Drosophila fruit flies have specific ...

Este método puede ayudarnos a responder preguntas clave sobre la respuesta de las moscas a los cambios de temperatura, como las diferencias entre los genotipos, la interacción con otras señales sensoriales o la función de diferentes receptores de temperatura. La principal ventaja de esta técnica es que permite múltiples cambios de temperatura rápidos y precisos controlando el tiempo y el espacio y de forma automatizada. Comience colocando 20 moscas machos y 20 hembras en una botella de cría que contenga 45 mililitros de medio de comida para moscas, y colocando la botella dentro de una incubadora de 25 grados centígrados bajo 12 horas de luz, 12 horas de oscuros ciclos.Después de 10 días, anestesia las moscas recién cerradas sobre almohadillas de dióxido de carbono durante un máximo de cuatro minutos. Y usa un pincel para recoger moscas vírgenes en viales de cría de mosca de 2,5 por 9,5 centímetros que contienen 6,5 mililitros de medio de comida mosca fresca, separados por sexo en grupos de 20 moscas por vial. A continuación, devuelva los viales a la incubadora durante cinco a siete días.Para configurar una arena con control de temperatura, encienda la arena y abra el script de fases de temperatura en el ordenador de control. Compruebe que la secuencia de temperatura esté correctamente ajustada y compruebe que la duración de cada fase experimental esté establecida en 60 segundos. En la sección de bloque experimental de inicio, confirme estos ajustes: el número deseado de fases, la configuración iterativa de encendido/apagado de los diodos indicativos emisores de luz roja, el aumento de temperatura de dos grados centígrados por fase y los 16 grados centígrados como temperatura de inicio.A continuación, ejecute el script de fases de temperatura. El software se inicializará durante cinco segundos y luego se detendrá. Para experimentos de comportamiento de temperatura, coloque una hebra de cinta conductora blanca en la parte superior de las baldosas de cobre de la arena, asegurando que todos los bordes estén cubiertos.Coloque un anillo de aluminio calentado alrededor de las baldosas de cobre y use un tejido limpio para limpiar la cubierta de vidrio. Coloque la cubierta en la parte superior del anillo de aluminio, dejando un hueco a través del cual se puede soplar una mosca y toque un vial de mosca aclimatada dos veces para forzar las moscas a la parte inferior del vial. Con un aspirador bucal, atrapa una mosca y cierra el vial antes de volver a colocarlo en la incubadora.Soplar la mosca en la arena a través de la brecha entre la cubierta de vidrio y el anillo de aluminio e inmediatamente empujar el trébol de vidrio para cerrar la brecha. Coloque un marco de luces alrededor de la arena para garantizar la iluminación simétrica y comience a grabar con el programa de grabación de vídeo. A continuación, presione la barra espaciadora del equipo de control para comenzar a ejecutar las fases experimentales.Para realizar un seguimiento de los vídeos, abra el software de seguimiento de pasos flotantes y abra el archivo de configuración dentro de la carpeta fly tracker. Establezca la ubicación de los vídeos en la carpeta de vídeo y los nombres de los vídeos en los archivos de vídeo. Especifique los bordes de la arena de vuelo en la configuración de la arena en función de las coordenadas de píxeles x/y de varios puntos en el borde de la arena.Específicamente la ubicación de los LED rojos inactivos en la configuración del LED, en función de las coordenadas de píxel x/y de la ubicación del centro de los LED. Para comprobar la ubicación de los bordes de la arena fly, establezca debug en true en la configuración de la arena, haga clic en guardar y ejecute el script en el terminal. Aparecerá una captura de pantalla del vídeo con un cuadrado azul formado por las coordenadas introducidas en los ajustes de la arena.A continuación, cambie la depuración en la configuración de arena a false. Haga clic en Guardar y vuelva a ejecutar la pantalla en el terminal para iniciar el proceso de seguimiento. En un experimento típico de comportamiento de temperatura, las moscas individuales expuestas a 16, 20 o 24 grados centígrados exhiben una locomoción más alta al comienzo del experimento, que después de cinco minutos.La arena controlada por temperatura también se puede utilizar para comparar las respuestas conductuales de la mosca de diferentes orígenes genéticos con los cambios dinámicos de temperatura. Por ejemplo, en este experimento, la velocidad de todas las especies probadas aumentó de acuerdo con sus propias curvas de respuesta a medida que aumentaba la temperatura, hasta llegar a un punto de máximo rendimiento, después de lo cual sus velocidades decayeron y las moscas perecieron. Cuando las moscas individuales fueron expuestas a 40 grados centígrados en el medio y una baldosa lateral, con la otra baldosa lateral en un cómodo 22 grados centígrados, las moscas de tipo salvaje rápidamente dejaron de moverse a lo largo de la arena y permanecen en la ubicación cómoda.Por el contrario, el clásico mutante de memoria Dunce vuela a explorar la arena y pasa menos tiempo que los controles en la cómoda ubicación. Además, las combinaciones de pruebas de temperatura y ubicación también son útiles para comprender la función de los diferentes receptores de temperatura durante los cambios dinámicos de temperatura. Como se ilustra en este experimento en el que los mutantes individuales d melanogaster fueron expuestos a temperaturas crecientes, mientras que también se proporcionó un lugar cómodo y cambiante a 22 grados centígrados.Al realizar este procedimiento, recuerde realizar los pasos en orden y rápidamente para que pueda capturar la mayor cantidad de comportamiento de las moscas como sea posible. Junto a este procedimiento se pueden utilizar otros métodos como geotaxis negativa o ensayos de estrangulación térmica para responder preguntas adicionales como dónde se mueven normalmente las moscas o tienen una resistencia al calor normal. Las implicaciones de esta técnica se extienden a nosotros la comprensión de trastornos neurológicos o mutaciones en las que la percepción de la temperatura o el dolor juegan un papel.Generalmente, los individuos nuevos en este método lucharán porque cada paso es simple por sí mismo, pero se requiere que estén perfectamente coordinados por lo que la técnica necesita ser practicada.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Behavior

Comportamiento

Las moscas de la fruta Drosophila pueden distinguir pequeños cambios de temperatura y, por lo tanto, seleccionar ambientes con condiciones térmicas favorables. Este video describe un ensayo de comportamiento que prueba la preferencia de temperatura de las larvas de Drosophila en un gradiente térmico lineal.

Ensayo de gradiente de temperatura: un método para probar la preferencia de temperatura en larvas de Drosophila

Este video describe el sistema de monitor de actividad de Drosophila (DAM) utilizado para rastrear la actividad locomotora. Los investigadores utilizan los datos de actividad recopilados del DAM para estudiar los ritmos circadianos en las moscas de la fruta. El clip de protocolo destacado muestra cómo cargar moscas en el dispositivo y registrar los datos de actividad para los experimentos circadianos.

Drosophila Monitor de actividad (DAM): un método para medir la actividad locomotora en moscas

Recientemente se identificó una nueva producción circadiana de Drosophila, ritmo de preferencia de temperatura (TPR), en el que la temperatura preferida en moscas se eleva durante el día y cae durante la noche. TPR se regula independientemente de otra salida circadiana, actividad locomotriz. Aquí describimos el diseño y análisis de TPR en Drosophila.

Diseño y Análisis Del Comportamiento De Preferencia De Temperatura Y Su Ritmo Circadiano En Drosophila

Aquí se describe un método para la medición rápida y exacta de funcionamiento de vuelo en Drosophila, lo que permite detección de alto rendimiento.

Un método mejorado para la rápida y precisa medición de rendimiento en vuelo<em&gt; Drosophila</em

Drosophila melanogaster, son útiles en el estudio de las manipulaciones genéticas o ambientales que afectan a comportamientos como la actividad locomotora espontánea. Aquí se describe un protocolo que utiliza monitores con rayos infrarrojos y software de análisis de datos para cuantificar la actividad locomotora espontánea.

Determinación de la actividad locomotora espontánea en<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Este informe describe un método para medir la actividad de las larvas de Drosophila utilizando el Monitor de Actividad de Drosophila TriKinetics. El dispositivo emplea rayos infrarrojos para detectar los movimientos de hasta 16 animales individuales. Los datos se pueden analizar para representar los parámetros de movimiento, incluidas las tasas y las posiciones de los animales dentro de las cámaras de ensayo.

La medición de las larvas La actividad en el<em&gt; Drosophila</em&gt; Monitor de Actividad

Aquí, presentamos un protocolo para determinar la temperatura ambiente preferida de larvas de Drosophila usando un gradiente térmico continuo.

Un análisis de gradiente de temperatura para determinar las preferencias térmicas de larvas de Drosophila

Los límites térmicos pueden predecir los ambientes que toleran los organismos, que es información valiosa frente al rápido cambio climático. Aquí se describen protocolos de alto rendimiento para evaluar el mínimo térmico crítico y el tiempo de derribo del calor en los insectos. Ambos protocolos maximizan el rendimiento y minimizan el costo de los ensayos.

Ensayos de alto rendimiento de límites térmicos críticos en insectos

Este informe describe un método para medir el tiempo de eliminación de Drosophila melanogaster adulto utilizando un monitor de actividad de Drosophila (DAM2) en respuesta a un factor de estrés térmico por conducción de aire dentro de la cámara de una incubadora. El DAM2 mide la actividad registrando los movimientos individuales de las moscas a medida que cruzan un haz infrarrojo. El análisis de los datos se ve facilitado por un novedoso archivo ejecutable creado por los autores.

Ensayos de tolerancia al calor utilizando el sistema de monitoreo de actividad de Drosophila : una guía para una aplicación ejecutable para el análisis de datos

Se demuestra cómo una medida objetiva se puede emplear en la goma de la mano paradigma ilusión ampliamente empleado. Esta medida se obtiene mediante la modificación de la tarea congruencia crossmodal bien establecida. Esta tarea permite la investigación de los procesos multisensoriales que son críticos para la modulación de las representaciones del cuerpo como en la mano ilusión de goma.

El Grupo de Congruencia crossmodal como medio para obtener una medida del comportamiento objetivo de la Guía Caucho mano Illusion Paradigm

Aprende a evaluar el rendimiento locomotor de Drosophila en respuesta a cambios de temperatura usando una arena programable. Este método automatizado permite estudiar la sensibilidad térmica y las interacciones genéticas en neurociencia.

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Un método automatizado para determinar el rendimiento de Drosophila en respuesta a cambios de temperatura en el espacio y el tiempo

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