4 novembre 2013
Dans cet article, vidéo, nous décrivons un test automatisé pour mesurer l'effet de la faim ou de satiété sur le comportement dépend olfactif de recherche de nourriture dans le fruit de mouche adulte Drosophila melanogaster.
L’objectif global de cette procédure est de quantifier les changements de comportement déclenchés par la privation de nourriture chez la mouche adulte Salala Melanogaster. Ceci est accompli en affamant d’abord les mouches pendant 18 à 24 heures. La deuxième étape consiste à charger des mouches individuelles dans des chambres de comportement, chacune contenant une source d’odeur attrayante en son centre.
Ensuite, un système informatique équipé d’un appareil photo numérique suit la position de chaque mouche au fil du temps et enregistre. Ses coordonnées pour une analyse ultérieure des données. La dernière étape consiste à déterminer la latence de chaque mouche pour atteindre la source d’odeur à l’aide d’un logiciel personnalisé.
En fin de compte, ce test de comportement de recherche alimentaire à haut débit peut être utilisé pour étudier la relation entre la fonction des circuits neuronaux et les réponses comportementales. Le principal avantage de ce test par rapport à la méthode existante, comme les coéquipiers, est qu’il quantifie le comportement chimiotactique chez des mouches uniques. Cette méthode peut aider à répondre à des questions en neurobiologie, telles que quels circuits neurologiques sont importants pour le comportement chimiotactique et comment ces circuits neurologiques sont modérés par l’état physiologique interne de l’animal.
L’objectif de cette méthode est d’obtenir de grands ensembles de données de comportement en peu de temps. Bien que cette méthode nous ait donné un aperçu du comportement de recherche de nourriture, elle peut également être utilisée pour étudier d’autres comportements tels que la localisation. La démonstration visuelle de cette méthode est essentielle.
La manipulation correcte des mouches et l’exécution du logiciel informatique sont toutes deux essentielles au succès de cette expérience. Généralement, les personnes novices dans cette méthode peuvent avoir un peu de mal au début, car il faut un certain temps et de la patience pour apprendre à manipuler les mouches en douceur, en démontrant que la procédure sera à l’aiguille. Joindre un technicien pour mon laboratoire Avant le prélèvement des mouches.
Élevez les mouches expérimentales dans des conditions de température et d’humidité contrôlées sur un cycle d’obscurité légère de 12 heures. Le jour de l’explosion de la CEE, anesthésez les mouches sous du dioxyde de carbone avant de les sexer au microscope. Plusieurs critères de base peuvent être utilisés pour différencier les mâles et les femelles.
Les mâles ont une tache de poils noirs sur leurs quatre pattes appelée crêtes sexuelles que les femelles n’ont pas. De plus, l’extrémité de l’abdomen masculin est recouverte d’une cuticule sombre et présente des organes génitaux que l’on ne voit pas chez les femelles, collectez les mouches femelles et placez-les avec quatre à cinq mâles aux yeux blancs dans de nouvelles limes alimentaires avec un maximum de 30 mouches par âge de flacon. Les mouches pendant deux à cinq jours préparent les chambres pour la famine des mouches en poussant d’abord un seul tissu au fond d’un flacon en plastique vide, trempez complètement le tissu avec de l’eau distillée.
Ensuite, utilisez un objet pour appuyer sur le tissu et essorez doucement l’excès d’eau. Retournez le flacon pour jeter l’eau supplémentaire. Il devrait y avoir suffisamment d’eau pour garder les mouches hydratées et la chambre de famine humide, mais pas assez pour noyer les mouches.
Environ 18 à 24 heures avant le début de l’expérience, transférez les mouches du flacon de nourriture dans une chambre de famine et branchez le flacon. Conservez les flacons dans des conditions de température et d’humidité contrôlées pendant la nuit jusqu’au début de l’expérience. Préparez une solution agro à 1 % en ajoutant 100 milligrammes d’aros à basse température de fusion à 10 millilitres d’eau distillée.
Dans une fiole en verre. Faites chauffer la solution agricole au micro-ondes jusqu’à ce qu’elle commence à bouillir, mais avant qu’elle ne déborde, arrêtez le micro-ondes et remuez le ballon une fois. Répétez cette étape deux fois de plus jusqu’à ce que l’aros soit complètement dissous.
Maintenez la solution Aros à l’état liquide en maintenant la fiole chaude sur une plaque chauffante. À 50 degrés Celsius, ajoutez 990 microlitres de la solution à 1 % aro et 10 microlitres de vinaigre de cidre de pomme dans un tube DF renversé de 1,5 millilitre. Pour préparer une solution de vinaigre de cidre de pomme à 1 %, agitez la solution jusqu’à ce qu’elle soit mélangée avant de la placer dans un incubateur à bain sec réglé à 50 degrés Celsius, réglez la salle d’essai dans les conditions souhaitées telles que la température et l’humidité.
Allumez le panneau LED de 660 nanomètres. Rincez les tamis et les plaques d’essai à l’eau chaude et chauffez-les dans une étuve de séchage jusqu’à ce que toute l’humidité s’évapore. Refroidir. Les tamis et les plaques jusqu’à la température de la salle d’essai.
Avant de commencer les expériences, placez un plat peu profond sur la plaque du diffuseur et remplissez-le d’eau pour augmenter l’humidité locale et masquer l’eau dans la gouttelette d’aros. Enfin, placez les tamis sur le bol d’eau. La plaque d’essai est en acrylique transparent et se compose de six arènes d’essai.
Un curseur contient des chambres de rétention qui permettent le chargement des mouches, le confinement temporaire et la libération simultanée de six mouches dans leurs chambres respectives. Au début de l’expérience, un réticule gravé au centre de chaque arène de la plaque indique que les odorisants doivent être pipetés. Insérez les curseurs dans la plaque d’essai en acrylique.
Faites glisser doucement l’aspirateur dans le flacon au-delà du bouchon de coton et laissez environ six mouches entrer dans l’aspirateur. Il est essentiel d’être aussi doux que possible dans leur manipulation. On peut tirer parti de la tactique photo, du comportement des mouches pour induire des mouches, pour marcher vers l’aspirateur en pointant l’ouverture de la fiole vers une source de lumière faible.
Si nécessaire, une aspiration douce peut être appliquée pour aspirer environ six mouches femelles. Évitez de sélectionner des mouches mâles aux yeux blancs. Insérez l’embout de l’aspirateur dans le premier trou de la plaque de test.
Laissez passer une seule mouche dans la cellule de rétention et avancez doucement le curseur vers l’avant pour charger une autre mouche dans le trou suivant. Continuez jusqu’à ce qu’il y ait des mouches. Occupez les six cellules de détention de la plaque.
Ensuite, pipetez cinq microlitres d’une solution de vinaigre de cidre de pomme à 1 % d’agarro directement sur le centre du réticule sur la face intérieure de la plaque de test. Pour centrer la plaque d’essai, ouvrez le fichier nommé Outil de positionnement vi. Exécutez le fichier en cliquant sur la flèche blanche dans le coin supérieur gauche de l’écran.
Placez la plaque de test sur le dessus de la fratrie de sorte que l’ouverture de l’arène fasse face au sol du SIV et que la cible d’odeur soit au plafond de la plaque. Alignez le réticule de la plaque de test avec les airs transversaux sur l’écran du moniteur lorsque l’alignement est terminé. Abandonnez l’exécution en cliquant sur le point rouge situé près du coin supérieur gauche du moniteur pour suivre et enregistrer les coordonnées de la mouche.
Lors de chaque essai de recherche alimentaire, ouvrez le fichier du logiciel d’acquisition. Suivi des mouches six vi. Exécutez le fichier en cliquant sur la flèche blanche dans le coin supérieur gauche du moniteur.
Attribuez un nom au fichier, puis cliquez sur OK. Faites avancer les curseurs dans les chambres de test pour libérer les mouches dans les arènes de test. Veillez à ne pas déplacer les chambres d’essai, car cela entraînerait un enregistrement incorrect des coordonnées.
Cliquez sur démarrer et assurez-vous que la seule source de lumière dans la chambre d’essai est le panneau LED. Lorsque l’essai est terminé, retirez le tamis et la chambre de comportement. Soulevez la plaque d’essai du tamis et retirez les mouches en immergeant la plaque dans de la glace.
Nettoyez délicatement la plaque à l’eau chaude et retirez tous les débris agricoles. Placez les plaques d’essai dans une étuve de séchage pour éliminer l’humidité. Aérez la zone d’essai en allumant un petit ventilateur pendant environ deux minutes.
Éteignez le ventilateur et chargez le prochain groupe de mouches dans la plaque d’essai suivante. Procédez à l’analyse des données à l’aide d’un logiciel personnalisé comme décrit dans le protocole texte. Le logiciel d’analyse de données et le layout permettent d’évaluer les performances de chaque mouche pendant son essai de 10 minutes selon un ensemble de critères d’analyse.
Ces critères sont utilisés pour déterminer si les données de chaque mouche seront utilisées pour l’analyse des données et sont conçus pour éliminer les mouches qui sont incapables d’effectuer la tâche de recherche de nourriture en raison d’une blessure, d’une maladie, d’un stress ou d’un manque de motivation, les mouches qui sont inactives pendant plus de 300 secondes sont considérées comme inactives et sont rejetées de l’ensemble de données à moins qu’elles n’aient déjà réussi à localiser la source de nourriture ou l’exposition. Une vitesse moyenne supérieure à 10 millimètres par seconde pendant au moins 100 secondes après la période d’inactivité pour ne sélectionner que les mouches qui présentent des vitesses saines pendant les premiers stades de l’odeur active. Les mouches qui se déplacent à une certaine vitesse pendant les 50 premières secondes de l’essai sont acceptées pour l’analyse de données Les mouches qui ne se déplacent pas dans les quatre quadrants de l’arène et qui se dirigent directement vers la source de nourriture après le début de l’essai sont rejetées.
Les mouches qui se faufilent vers et loin de la source de nourriture dans un rayon de 10 millimètres pendant au moins 50 secondes sont considérées comme ayant réussi à trouver la source de nourriture. Le graphique décrivant la distance entre la mouche et la source d’odeur au fil du temps peut être utilisé pour évaluer ce cas rare d’arènes avec des artefacts visibles en position de mouche. Les traces sont également rejetées.
Les artefacts peuvent être créés par n’importe quel événement où le logiciel d’acquisition de données détecte un objet autre que la mouche. Ils apparaissent souvent sous la forme de longues lignes droites qui traversent l’arène ou rayonnent à partir de son centre. Les mouches adultes affamées pendant 18 à 24 heures présentent une sensibilité olfactive plus élevée aux odeurs liées à la nourriture que leurs homologues nourries.
Un graphique graphique du pourcentage cumulé de mouches qui réussissent à localiser une source d’odeur de nourriture montre que 30 % de toutes les mouches affamées réussissent dans une fenêtre de 10 minutes. En revanche, seulement 7 % de toutes les mouches nourries le font. Les mouches affamées devraient montrer une attraction nettement plus grande pour le vinaigre que pour un véhicule agricole seul, et cette observation peut être utilisée pour dépanner les conditions d’essai.
Par exemple, lorsque cette expérience de recherche de nourriture qui a été réalisée à 32 degrés Celsius avec une humidité ambiante de 35 % à l’aide de mouches de type sauvage, aucune différence significative entre l’attraction des mouches au vinaigre et le contrôle aros n’a été détectée, cela est probablement dû à une attraction croissante pour l’eau trouvée dans les gouttelettes agros sous des températures d’essai plus chaudes. En augmentant l’humidité des tests entre 50 et 60 %, ce changement de comportement a été corrigé et la différence significative entre l’attirance pour le vinaigre et le véhicule agricole a été restaurée. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en 12 minutes, y compris l’essai expérimental de 10 minutes si elle est correctement réalisée.
Lors de cette procédure, il est important de ne pas oublier de manipuler les mouches très doucement pour éviter de les blesser ou de les déranger. N’oubliez pas que les plaques de test et les tamis peuvent être extrêmement chauds dans l’étuve de séchage, et qu’ils doivent donc être retirés en portant des mitaines de cuisine après son développement. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la neurobiologie pour explorer les comportements chimiotactiques.
Cette technique peut également être adaptée pour étudier la capacité de la mouche à localiser d’autres objets odorants. Par exemple, il peut être appliqué à l’étude du comportement de localisation du partenaire chez les mouches mâles. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de vous préparer à l’expérience, d’ajuster les conditions expérimentales, d’exécuter l’expérience et d’analyser les performances de chaque mouche, ce qui vous fournira finalement un graphique cumulatif montrant le pourcentage de mouches qui ont réussi à localiser la source d’odeur.
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Cet article vidéo présente un test automatisé conçu pour évaluer l'impact de la faim et de la satiété sur le comportement de recherche de nourriture dépendant de l'odorat chez les mouches adultes du vinaigre, Drosophila melanogaster. La procédure consiste à priver les mouches de nourriture et à suivre leur comportement en réponse à une source odorante attractive.
Cet essai permet une quantification à haut débit du comportement olfactif modulé par la faim chez Drosophila, offrant un modèle évolutif pour la validation ciblée en découverte de médicaments neurocomportementaux. En mesurant la latence d’approche de la source odorante comme indicateur fonctionnel, il soutient l’analyse mécanistique et la réduction des risques associés aux composés affectant les circuits alimentaires ou le traitement sensoriel. La reproductibilité du système et la collecte automatisée des données facilitent la collaboration interfonctionnelle entre les équipes de biologie de la découverte et les équipes précliniques.
Le test s'inscrit dans le continuum de la découverte, allant de la vérification de l'hypothèse ciblée à l'identification de composés candidats, offrant un pont comportemental vers les campagnes de criblage mécanistique et phénotypique.