2014年2月13日
ここでは、ハイスループットスクリーニングを可能にする、 ショウジョウバエの飛行性能を迅速かつ正確に測定するための方法を記載している。
この手順の全体的な目標は、ショウジョウバエの飛行性能を迅速かつ正確に測定することです。これは、最初にフライをフライトシリンダーに落とすことによって達成されます。手順の2番目のステップは、デジタルカメラで着陸面を画像化することです。
最後のステップは、各フライの着陸高さを測定することにより、イメージングソフトウェアを使用してデータを分析することです。最終的に、この手順は、飛行能力を損なう老化や神経変性などの突然変異や状態を特定し、飛行能力を定量化するのに役立ちます。この手法は、従来のフライトテスターなどの方法よりも優れている点として、突然変異体や飛行を阻害するその他の条件に対するハイスループットスクリーニングに適している点が
挙げられます。この方法のアイデアを最初に思いついたのは、元のフライトテスターを使用して多数の遺伝子型をテストするのにどれだけの時間がかかるかに気づいたときでした。チェーンクランプを使用して、フライトシリンダーをリングスタンドに固定します。ウェイディッシュ用のシリンダーの下に約3センチ残します。
ウェイディッシュに鉱油の薄い層をロードし、フライトシリンダーの下にスライドさせます。漏斗を2番目のリングスタンドに固定します。漏斗の底部がフライトシリンダーの上部と同じ高さになるように、漏斗の高さを調整します。
漏斗の最も狭い部分は、ハエの小瓶よりも狭くなければなりません。ドロップチューブの直径は、バイアルが自由に落下できるように、フライバイアルよりもわずかに広くする必要があります。ドロップチューブを漏斗の上部に挿入し、クロークランプを使用して固定します。
次に、ポリアクリルアミドシートから、フライトシリンダーの内周よりわずかに小さい幅で、フライトシリンダーの長さの長方形のピースをカットします。もつれトラップ接着剤の薄い層をシートに塗布し、上部と下部にシートを保持するのに十分なスペースをコーティングせずに残します。シートの接着剤が1時間乾いたら、接着剤を内側にしてシートをフライトシリンダーにスライドさせます。
次に、松のサポートブラケットを使用してカメラトラックを組み立てます。トラックの下部がレンズをふさがずにカメラを支えられることを確認してください。次に、ストッパーを、プラスチックシートのカメラビューを妨げない位置にねじ込みます。
バイアルあたり20匹以下のハエでテストするハエのバイアルを収集します。ハエをバイアルの底に軽くたたいてみます。バイアルのプラグを抜き、ドロップチューブに挿入します。
バイアルを離します。バイアルが狭窄漏斗の壁に当たると、ハエはフライトシリンダーに排出されます。ドロップチューブを持ち上げて空のバイアルを取り出し、必要に応じてさらにフライをロードします。
10本のバイアルからロードされた最大200匹のフライを、1枚のポリアクリルアミドシートで容易に試験および画像化できます。次に、プラスチックシートを取り外して平らな白い表面に置きますベンチトップが暗い色の場合は、白いポスターボードを使用できます。プラスチックシートの上にカメラトラックを組み立てます。
カメラは、シートの上部と下部の両方が視野に入るように、シートから十分に高い位置に配置する必要があります。キャプチャボタンを押したままトラックに沿ってカメラをスライドさせると、パノラマ画像が取得されます。飛行室の下の皿の油に着地するハエの数は、手動で数えることができます。
試行と試行の間の各試行で、ハエをシートから削除し、シートを再利用できます。画像Jソフトウェアで画像ファイルを開き、必要に応じて画像をトリミングして、着陸面領域のみを含めます。エリアコーティングされたエンタングルトラップ。
画像を 8 ビット グレー スケールに変換し、しきい値を作成します。白い背景を除外します。各フライを識別するためのパラメータを設定します。
[パーティクルの解析] メニューを使用して、パラメータを定義します。デモ機を用いて粒子を同定するために使用します。5〜90ピクセルの正方形の領域と0.4〜1.0の真円度は、すべてのサンプルを正確に識別します。
次に、各粒子の座標の生成されたリストを使用して、各ハエの位置を測定します。ピクセル単位の X 座標はセンチメートルに変換できます。踊り場の高さを計算するには、テーブルをスプレッドシートにインポートして解析を続行します。
飛行欠陥が知られているスローポーク変異型ハエの飛行性能を、野生型のカントンバエと比較しました。すべてのハエは生後3日で、室温制御されたハエは一貫してシリンダーの上部近くに着地しました。着陸の広がりは、スローポークミュータントの方がはるかに大きかった。
カントンの平均着地高度は73センチメートルで、スローポークミュータントの44センチメートルよりも大幅に高かった。この手順に続いて、組織学などの追加の方法を使用して、飛行筋、運動ニューロン、または神経筋接合部の構造的完全性に関する追加の質問に答えることができます。このビデオを見れば、ophでの飛行性能を迅速に評価する方法を十分に理解できるはずです。
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本記事では、ショウジョウバエ(Drosophila)の飛行性能を迅速かつ正確に測定し、ハイスループットスクリーニングを容易にする手法について解説します。この手順では、ハエを飛行シリンダー内に落下させ、着地面の画像をキャプチャし、そのデータを解析して着地高を測定します。
ショウジョウバエの飛行能力を定量的に測定することで、ハイスループットな遺伝学的および表現型スクリーニングが可能となり、神経生物学および老化研究における初期段階のターゲット検証とメカニズム的なリスク低減が促進されます。改良されたワークフローにより行動解析が標準化され、後続の機能研究やポートフォリオの選別における予測精度が向上します。この能力により、前臨床モデルシステムにおける遺伝学的修飾因子および疾患関連表現型の同定が加速されます。
本手法は、初期の遺伝的スクリーニングから前臨床モデルの検証に至るディスカバリー・コンティニュアム(創薬・探索の連続的プロセス)に組み込まれ、機能ゲノミクスおよび神経生物学研究のための標準化された行動アッセイを提供します。