Ce protocole décrit la macro «Drosophile île Assay » qui évalue quantitativement Drosophila comportement moteur pendant le test de l’île. La macro compte avec exactitude les mouches sur la plateforme au fil du temps, rendant le dosage de l’île, très sensible et très approprié pour l’évaluation quantitative de haut débit de défauts locomotrices. La méthodologie permet la comparaison de n’importe quelle condition, avec mouches cultivées dans différentes conditions génétiques et/ou environnementale, y compris une exposition au médicament. Cette indication est donc particulièrement utile comme outil de découverte lors de l’exécution des grands écrans génétiques ou pharmaceutiques, lorsque l'on étudie des modèles de drosophile de dyskinésies et d’autres maladies neurologiques, ou lorsqu’on examine la locomotion ou vol comportement.
Le protocole d’essai de l’île présenté dans ce manuscrit présente des avantages par rapport aux méthodes existantes et parallèles. Par exemple, la locomotion de suivi vidéo est beaucoup plus longues et moins approprié pour les essais de vastes échantillons. Le dosage de l’île est un outil de criblage à haut débit et, en ce sens, est comparable au test rapide géotaxie négative interactive (anneau)16. La différence entre les deux est que les dosages de l’île permet la détection d’une vaste gamme de problèmes locomoteurs ; l’incapacité des mouches de quitter la plate-forme peut être causée par les défauts en vol, saut, ou marche de comportement causés par aile (muscle/neuronale) et/ou de la jambe (muscle/neuronale) défauts. En revanche, l’essai de l’anneau évalue les défauts de comportement escalade, marche, causés par des défauts de la cuisse (muscle/neuronale). Dans le cas où les utilisateurs sont intéressés par plusieurs lectures comportementales, le dosage de l’île aussi facilement combinable avec d’autres tests, tels que l’essai de l’anneau. En outre, les lasers nécessaires à optogenetics peuvent être facilement installés dans la zone de test de l’île, et la configuration est tellement simple qu’il peut facilement être déplacé dans une pièce où la température et la lumière peuvent être contrôlés.
Pour assurer le succès et la reproductibilité du dosage île décrite ici, plusieurs recommandations devraient être suivies. Aliquote et transfert les mouches à l’épreuve expérimentale flacons au moins un jour avant l’expérience pour éviter les effets du CO2 ou le froid anesthésie. Ne surchargez pas les flacons expérimentales (utilisation des mouches de 10-15 par flacon ; il est préférable de toujours placer le même nombre de mouches par flacon). Garder les mouches sur la nourriture fraîche à tout moment. Si ce n’est pas encore familier avec la tenue de l’essai, pratique jetant vole sur la plate-forme afin de maximiser le rendement. Pratiquent également de rétracter rapidement la main droite par la suite, car elle perturbe l’analyse des données (analyse d’images et mouche comptant démarrer qu’une fois la main hors de l’image). Garder les conditions expérimentales et environnementales identiques dans des expériences qui doivent être comparées (par exemple, des contrôles par rapport à des mutants ou un génotype testé à différents âges). Toujours effectuer les expériences à la fois de la journée et de maintenir les flacons sous température contrôlée et les conditions d’humidité. Pour la puissance statistique, tester au moins trois répétitions techniques par réplicat biologique.
Pour assurer l’exécution réussie de la macro décrite ici, paramètres de la webcam et l’image doivent être ajustées pour atteindre contraste maximal : vole apparaissant comme des objets noirs sur une plate-forme de blanche. Lorsque le nombre de mouches n’est pas correctement compté par la macro, ajuster les réglages de contraste, vérifier si le retour sur investissement est correctement sélectionné et faire en sorte que la taille des mouches sur la plate-forme est supérieur au minimum spécifié voler le reglage (voir étape 8.3 du présent protocole). Les paramètres doivent seulement être défini une fois. Elles sont applicables à toutes les expériences, tant que la distance entre la webcam et la plate-forme n’est pas modifiée. Les Circularity_min et les réglages max définissent la circularité des particules (particules = mouches comptés) qui va être pris en compte pour l’analyse (vole = objets comptés). 1 représente un cercle parfait, et 0 une ligne17. À moins que les mouches présentent toujours un certain degré de circularité (une mouche ne peut apparaître qu’une ligne droite), le « Circularity_max » est réglé à 1 et le paramètre « Circularity_min » est fixé à 0,4. Il est peu probable que l’utilisateur a besoin d’ajuster ces paramètres.
La macro fait parfois des erreurs de comptage quand une mouche se trouve à proximité de la frontière de la plate-forme. Cela peut se produire si les mouches ne peuvent pas voler à pied dans et hors le retour sur investissement défini par l’utilisateur. Dans la plupart des cas, resélectionnez le retour sur investissement (autant que possible à la plate-forme de montage) peut facilement résoudre ce problème. Toutefois, le script « Île test analyse » est capable de détecter et correcte de données incorrects comtes causée par le mouches marcher dans et hors le retour sur investissement relativement bien. Bien que la résolution de la webcam présentée ici est assez élevée pour discriminer les mouches à proximité assez bien, nous avons mis en place des algorithmes supplémentaires dans la procédure de traitement d’image de la macro «Drosophile île Assay », tels que la bassin versant et d’éroder la fonction17. Ces amendements facilitent la délimitation correcte des mouches qui se trouvent à proximité sur la plate-forme. En outre, la macro est incapable de distinguer entre les mouches qui a sauté de la plate-forme ou a volé loin de lui. Néanmoins, on observe généralement que des souches mouches jeunes en bonne santé s’envoler immédiatement lorsque déposé sur la plate-forme, tandis que les mouches plus âgés et les mouches avec déficits locomoteurs demeurer plus longtemps sur la plate-forme et finit par sauter ou tomber de la plate-forme. Malgré ces limites, le dosage et l’analyse fournissent une mesure très précise du comportement locomoteur.
Pour assurer une prestation réussie du script « Île test Analysis », l’utilisateur doit s’assurer d’entrer dans les chemins d’accès corrects pour les fichiers d’entrée et de sortie dans les lignes de script des dispositions figurant au protocole et à fournir les données dans le format de dossier approprié (comme il est indiqué dans la Figure 2). Si l’utilisateur constate les critères utilisés pour filtrer les données expérimentales fiables trop strictes (ligne 68 : la première valeur dans la colonne « Count » est inférieur ou égal à 5 ; ligne 71 : la première valeur dans la colonne « Nombre » est plus élevée que le nombre total de mouches jetés sur le platfo RM + 3), désactiver ces paramètres de filtrage en ajoutant un # devant le texte dans les lignes 68 et 71 dans le script « Île test Analysis ». Dans ce cas, tous les ensembles de données doivent figurer dans l’analyse. Alternativement, les réglages de filtre peuvent être changés en ajustant les valeurs des lignes 68 et 71 selon les besoins des utilisateurs. Artefacts possibles dans la valeur de comptage dans le « résultats.txt » généré par la macro «Drosophile île Assay » peuvent aussi être réglés manuellement, et le script peut être réexécutée sur les données ajustées. Lorsque l’utilisateur est intéressé par traitement de plus de 10 images par seconde, soit plus de 10 s de données, le nombre d’images traitées par le script « Île test Analysis » devraitêtre ajusté. L’analyse statistique peut également être remplacée par des équivalents définis par l’utilisateur.
Un dossier appelé « Exemples île Assay, » contenant des exemples avec temps-séries d’images obtenues à l’aide de l’essai de l’île, se trouvent à l’adresse Internet suivante : https://doi.org/10.6084/m9.figshare.4309652.v1. Télécharger le dépliant « Exemples île Assay » et suivez les étapes décrites dans le présent protocole pour rapidement se familiariser avec la structure de stockage de fichiers, le traitement des images avec la macro « Dosage Drosophila Island » et le « analyse de test d’île » script.
Le dosage de l’île, en combinaison avec la macro développée et script analysis, peut être utilisé pour évaluer et quantifier le comportement aberrant de mouvement d’un modèle drosophile d’ataxie-télangiectasie. Étant donné que le dosage peut être efficacement appliqué à différents âges, il est bien adapté à l’analyse de la nature potentiellement progressive des phénotypes.
En résumé, le dosage de l’île, en combinaison avec la macro «Drosophile île Assay » et le script « Île test Analysis », est un dosage rentable, fiable et très efficace pour objectivement analyser et quantifier les défauts locomotrices de Drosophile modèles de dyskinésies de manière à haut débit.