Name: 시간과 공간에서 온도 변화에 대 한 응답에서 초파리 의 성능을 결정 하는 자동화 된 방법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: 학습하세요 온도 변화에 따른 Drosophila의 운동 성능을 평가하는 자동화된 방법을 통해 시간과 공간에서 정밀한 온도 제어가 가능합니다. 이 기술은 유전형 간 차이와 감각 신호 상호작용을 연구하는 신경과학 및 행동생물학 연구에 활용됩니다.

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이 작품 일부에 의해 지원 되었다 장학금 Behavioural 그로 닝 겐 대학 및 대학원 장학금 Consejo 나시오날 드 많은 y 멕시코에서 과학 (CONACyT)에서 인지 신경 과학 프로그램에서 부여 된 안드레아 소 토-빠 디 야, 그리고 Hedderik 반 린 장-크리스토프 Billeter에 게 수 여 하는 시간 연구에 대 한 존 템플턴 재단에서 부여를. 우리는 또한 FlySteps 추적기를 개발에 자신의 참여에 대 한 피터 Gerrit Bosma에 감사입니다.
스크립트 TemperaturePhases, FlySteps, 및 FlyStepAnalysis 보충 정보 및 다음 임시 및 공개적으로 사용할 수 있는 링크에서 찾을 수 있습니다. https://dataverse.nl/privateurl.xhtml?token=c70159ad-4d92-443d-8946-974140d2cb78

1입니다. 비행 음식 매체의 준비
<ol><li>수돗물의 1 L 2 L 유리 비 커에 부 어 고 추가 자기 저 어 바. 비등 온도 도달할 때까지 비 커 300 ° C에 자기 뜨거운 접시에 넣어.</li>
	<li>500 발/분에 저 어 하 고 다음을 추가: 한 천 10 g, 포도의 30 g, 자당의 15 g, cornmeal의 15 g, 밀 세균의 10 g, 콩 가루 10 g, 당 밀의 30 g 및 활성 건조 효 모 35 g.</li>
	<li>때 혼합 foams 적극적으로, 거절 열판 온도 120 ° C를 교 반 하면서.</li>
	<li>10 분 후 열판 온도 30 ° C까지 추가 설정 하 고 교 반 혼합 48 ° c에 냉각 될 때까지 계속 비 커의 벽을 건드리지 않고 음식에 직접 온도계를 삽입 하 여 온도 측정 합니다.</li>
	<li>P-hydroxy-benzoic 산 메 틸 에스테 르의 2 세대 96% 에탄올 10 mL에 녹이 고 1 M 프로 산의 5 mL와 함께 믹스에 추가. 3 분 교 반을 계속 합니다.</li>
	<li>핫 플레이트를 끄고 열이 양육 컬렉션 튜브에 음식의 6.5 mL 병으로 식품의 45 mL를 따르고.</li>
</ol>2입니다. 파리의 준비
<ol><li>장소 20 남성과 20 여성 비행 음식 매체의 45 mL를 포함 하는 양육 병에서 난다. 내려 그들을 도청 하 고 신선한 병으로 그들을 활용 하 여 새로운 병 3 ~ 4 일 후 파리 전송. 3 변경 후 파리를 버리십시오.<ol>
<li>25 ° c 12 h 빛/12-h 어두운 주기에 일정 한 온도에서 인큐베이터 안에 병을 배치 참고: 파리의 새로운 세대는 10 일 후 eclose를 것입니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Anesthetize 새로 이산화탄소 패드 4 분의 최대에 eclosed 파리 고 그림 붓을 사용 하 여 비행 음식 매체의 6.5 mL와 2.5 x 9.5 c m 비행 양육 튜브에서 그들을 수집 합니다.<ol>
<li>만 처녀 파리를 수집 하 고 섹스에 의해 양육 유리병 당 20의 그룹으로 그들을 분리.</li>
		<li>5-7 일, 새로운 튜브 2-3 일 마다 하 고 실험 하기 전에 일에 파리를 변경에 대 한 incubators 내부 튜브를 놓습니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3입니다. 빛의 구조
<ol><li>10 cm 길이, 4 cm 폭, 4cm 높이 및 0.5 ㎝ 두께의 나무 프레임을 확인 합니다.</li>
	<li>각각의 짧은 가장자리, 4cm 길이, 높이 4 cm, 및 안쪽으로 1.5 c m 너비의 테두리를 만들 나무 프레임의 영역. 테두리의 내부 얼굴을 둡니다.</li>
	<li>0.5 cm 직경의 나무 프레임의 긴 가장자리 중 교차로에서 그리고 짧은 가장자리에 테두리의 각에서 두 구멍을 드릴 합니다.</li>
	<li>짧은 가장자리에 테두리의 각각 안에 따뜻한 백색 LED 스트립의 장소 10 cm. 즉시 자리에 접착제로 LED 스트립의 뒷면을 껍질. 참고: 적외선 LED 돼야 하는 조명 요구에 따뜻한 백색 LED 스트립을 대체 하실 수 있습니다 하는 실험에 대 한 제거 합니다.</li>
	<li>스위칭 전원 공급 장치 및 그것의 다른 쪽 끝 반대 테두리에 LED 스트립 테두리 중 하나에 LED 스트립의 한쪽 끝을 연결 합니다.</li>
	<li>모두 LED 스트립 설정 확인 하려면 스위칭 전원 공급 장치를 켜십시오.</li>
	<li>종이의 백색 조각으로 각 테두리의 열린 측면을 커버.</li>
	<li>긴 가장자리의 내부 단계의 각 지의 다른 조각을 접착제.</li>
</ol>4. 온도 제어 분야
<ol><li>온도 제어 분야 (그림 1A 및 1c)을 켭니다. 알루미늄 링 워밍업 시작 팬 실행 됩니다 확인 하십시오.</li>
	<li>온도 제어 경기장 온도 시퀀스 TemperaturePhases 스크립트를 실행 하는 제어 컴퓨터에 연결 하는 USB 케이블을 사용 합니다.</li>
	<li>제어 컴퓨터에서 TemperaturePhases 스크립트를 열고 온도 시퀀스 (비디오 1)를 제대로 설정 되어 있는지 확인 합니다.<ol>
<li>각 실험 단계 기간 60로 설정 된 검사는 "파 확인 하 여 s. StimulusDur "는 60 s.</li>
		<li>1) 수와 같은 원하는 단계, 2) 반복 ON/OFF 표시 하는 빨간 빛 발광 다이오드 (Led), 위상, 당 3) 2 ° C 온도 증가 수 및 시작 온도 4) 16 ° C는 "시작 실험에서 모두 올바른지 확인 블록"섹션입니다. 참고: 첫 번째 실험 단계 (그림 2) 속도의 인공 증가 피하기 위해 16 ° C에서 7 분 동안 비행 분야에 적응 하는 파리 수 있습니다.</li>
		<li>TemperaturePhases 스크립트를 실행 합니다. 소프트웨어 경기장"결정으로 5 초 동안 초기화. "고 중지입니다.</li>
		<li>일단 비행 비행 아레나 (5.3 단계)으로 날 려 왔다 실험 단계를 실행 하려면 키보드의 스페이스바를 누릅니다. 참고: TemperaturePhases 는 현재 스크립트 제어 상자; 그러나, 그것이 다른 실험의 요구를 조정 하는이 장치를 사용 하 여 다른 사용자 지정 스크립트를 만들 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>카메라의 USB 케이블을 사용 하 여 녹음 컴퓨터에 경기장의 위에 카메라를 연결 합니다.</li>
	<li>비디오 녹화 프로그램 ( 재료의 표참조)을 선택 하 여 녹음/녹화 컴퓨터에서 "파일 | 새로운 영화 기록 "입니다. 카메라에서 이미지를 표시 하는 화면이 열립니다.<ol>
<li>카메라 이미지 캡처 경기장 및 나타내는 빨간색 Led의 모든 모서리를 확인 합니다.</li>
		<li>아레나 (단계 5.4) 주위 빛의 프레임 설정 되 면 카메라 이미지를 보여주는 스크린의 아래쪽 가장자리에 중간에 빨간 버튼을 눌러 녹음을 시작 합니다. 참고: 조명에 작은 변화는 추적의 정확도 발생할 수 있습니다. 온도 제어 분야의 조명 기구의 위치를 고정 하 여 일정 한 유지 하는 것이 좋습니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 온도 행동 실험
<ol><li>비행 아레나 (그림 1C)을 준비 합니다.<ol>
<li>모든 가장자리는 포함 하는 보장 구리 타일 위에 흰색 전도성 테이프의 가닥을 놓습니다.</li>
		<li>장소 구리 타일 주위 온수 알루미늄 반지. 링의 가장자리는 구리 타일 주위 완벽 하 게 맞는 그래서 그것은 항상 같은 위치에 배치 됩니다.</li>
		<li>깨끗 한 티슈로 커버 유리를 청소 하 고는 파리에서 날 수 있는 격차를 떠나 알루미늄 링 위에 두십시오. 참고: 실험을 하기 전에 미 끄 러운 표면을 만들 siliconizing 에이전트와 함께 유리 커버 코트. 24 h에 대 한 siliconizing 에이전트를 적용 하 고 사용 하기 전에 물으로 그것을 씻어.</li>
	</ol>
</li>
	<li>TemperaturePhases 스크립트 (4.3.3 단계)를 실행 하 고 비디오 녹화 프로그램 (4.5 단계).</li>
	<li>비행 무대로 양육 유리병 (단계 2.2.2)에서 파리를 날 려 (예., 남성 1 비행 그림3에서).<ol>
<li>인큐베이터에서 파리의 유리병, 아래쪽으로 입 흡 인기와 함께 한 비행 트랩 및 유리병 닫고 다시 인큐베이터에 넣어가 서 그들을 두 번 누릅니다.</li>
		<li>유리 덮개와 알루미늄 반지 (단계 5.1.3) 사이 남아 있다 차이 통해 경기장에 비행을 놓습니다.</li>
		<li>비행 비행 분야에 도입 되 자 마자 알루미늄 링의 가장자리에 도달할 때까지 유리 덮개를 밀어 유리 덮개와 알루미늄 반지 사이 간격을 닫습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>대칭 조명 되도록 경기장 주위 빛의 프레임을 배치 합니다.<ol>
<li>위치를 표시 (예., 영구 마커를 사용 하 여) 프레임 항상 같은 위치에 배치 되도록 보장 하기 위해 비행 아레나 (그림 1C) 주위 빛의 프레임의.</li>
	</ol>
</li>
	<li>비디오 녹화 프로그램 (4.5.2 단계)으로 녹음을 시작 하 고 실험 단계 (단계 4.3.4)를 실행 하려면 제어 컴퓨터의 키보드에서 스페이스바를 누릅니다.</li>
	<li>결국 실험 단계.mp4 또는.avi 포맷 비디오 저장 완료 되 고 입 흡 인기와 비행 경기장에서 파리를 제거 합니다. 참고: TemperaturePhases 스크립트 중지 또는 모두 나타내는 빨간색 led가 해제 되 고 의해 실험 단계 끝을 확인할 수 있습니다.<ol>
<li>비디오 레코딩 프로그램에서 화면의 아래쪽 가장자리의 중간에 중지 버튼을 누르면 녹화를 중지 합니다. 언론 "파일 | 다른 이름으로 저장"비디오를 하기.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 비디오 추적 및 데이터 분석
<ol><li>FlySteps 추적 소프트웨어 (동영상 2)를 사용 하 여 동영상을 추적.<ol>
<li>"FlyTracker" 폴더 안에 "configuration_file.ini"를 엽니다.</li>
		<li>"Video_folder"에서 동영상의 위치 및 "video_files"에 동영상의 이름을 설정 합니다.</li>
		<li>"Arena_settings"에 따라 비행 아레나의 테두리를 지정 (x, y)는 경기장의 가장자리에 여러 점의 픽셀 좌표.</li>
		<li>"Led_settings"에 따라 나타내는 빨간색 Led의 위치 지정 (x, y) Led의 중심의 위치를 픽셀 좌표.</li>
		<li>체크인 비행 아레나의 국경의 위치 "디버그"를 설정 하 여 "true"로 "arena_settings", "저장"을 클릭 하 고 터미널에서 스크립트를 실행 합니다. 비디오의 화면 캡처는 "arena_settings"에 입력 된 좌표에 의해 형성 된 파란색 사각형으로 표시 됩니다. 참고:이 사각형 영역 추적을 포위 한다.</li>
		<li>"False"로 "arena_settings"에서 "디버그"을 변경 하 고 "저장"을 클릭 한 터미널에서 화면을 한 번 더 실행. 참고:이 추적 프로세스를 시작 합니다. 참고: 파리 온수 알루미늄 반지에 추적 영역 밖으로 걸을 수 있습니다. 이 후 파리 온수 반지를만 지 중지 하 고 추적 영역 내부 유지 실험의 첫 번째 초 동안 발생 합니다. 참고: 비디오는 실험의 기본 설정에 따라 다른 추적 소프트웨어와 함께 추적할 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>사용 (x, y)의 각 온도 성능에 대 한 관심의 계산에 추적 소프트웨어에 의해 제공 된 위치. 사용자 지정 스크립트 (예., FlyStepsAnalysis 보충에) 사용할 수 있습니다.</li>
	<li>비교를 사용 하 여 반복된 측정 (RM) 분산 분석 (ANOVA) 및 게시물-임시 통계 소프트웨어를 사용 하 여 여러 비교 다른 비행 그룹의 온도 성능 곡선 ( 재료의 표참조).</li>
</ol>

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</ol>

저자 들은 아무 경쟁 금융 관심사 선언 합니다.

여기 우리는 자동된 온도 제어 아레나 (그림 1) 시간과 공간에 정확한 온도 변화를 일으키는 제시. 이 방법을 사용 하면 개별 초파리 의 온도 (그림 2 및 그림 3), 미리 프로그램 된 점진적 증가 뿐만 아니라 동적 온도 전에 비행 분야의 각 도와 열 되었다 노출 다른 온도에 독립적으로 (그림 4 및 그림 5).
온도 제어 분야 난방 과정에 혁신적인 접근 방식을 사용합니다. 전통적인 방법에서 사용 하는 열전 Peltier 난방 요소 타일에 온도 변화를 생성 하는 대신 온도 제어 분야를 사용 하 여 현재 구리 질량 구리 타일을 따뜻하게 하 고 파리는 상단에 배치 됩니다...

온도 어떻게 유기 체 기능 및1동작에 영향을 미치는 일정 한 환경 요소 이다. 위도 및 고도에 차이 유기 체 온도2,3에 대 한 답변에 대 한 진화 선택이 결과에 노출 되는 기후의 유형에 차이 이어질. 유기 체는4그들의 특정 환경 성능을 극대화 하는 형태, 생리, 및 행동 적응을 통해 다른 온도에 응답. 예를 들어, 초파리 melanogaster과일 파리에서 다른 지역에서 인구는 다른 온도, 신체 크기, 개발 시간, 장 수, 통치, 환경과 걷는 성능 다른 온도2에 ,5,,67. 다른 근원의 파리 사이 관찰 하는 다양성 유전 변이 및 플라스틱 유전자 식8,9부분에서 설명 합니다. 마찬가지로, 다른 지역에서 초파리 종 다르게 온도 그라디언트 가운데 고 극단적인 열 및 감기 테스트10,,1112에 저항에서 차이 보여.
초파리 도 최근 온도 인식13,14,15,,1617의 유전과 신경 기초를 이해 하는 선택의 모델 되고있다. 성인 파리는 안테나에 춥고 뜨거운 주변 온도 센서를 통해 및 뇌13,14,,1516 에 온도 센서를 통해 온도 인식 하는 광범위 하 게, , 17 , 18 , 19 , 20. 뜨거운 온도 대 한 주변 수용 체 Gr28b.d16 또는 Pyrexia21표현, 주변 동안 찬 수용 체는 Brivido14특징. 뇌에서 온도 TrpA115를 표현 하는 신경에 의해 처리 됩니다. 이 통로의 돌연변이에 행동 연구 온도 처리 하는 방법에 대 한 우리의 이해를 개선 하 고 다른 지역에서 초파리 의 인구 가운데 다 메커니즘에 통찰력을 제공.
여기 우리는 신속 하 고 정확한 온도 변화를 일으키는 온도 제어 분야를 설명 합니다. 수 사관 프로그램 할 수 미리 이러한 변화, 인간의 개입 없이 표준화 하 고 반복 가능한 온도 조작에 대 한 수 있습니다. 파리는 기록 하 고 추적 하는 실험의 다른 단계에서 그들의 위치와 속도 결정 하기 위해 전문된 소프트웨어와 함께. 이 프로토콜에서 제시 하는 주요 측정 개별 열 적응성5를 식별할 수 있는 생리 적 성과의 생태학적으로 관련 색인 이기 때문에 다른 온도에 걷는 속도입니다. 온도 수용 체 돌연변이, 함께이 기술은 셀룰러 및 생 화 확 적인 수준에서 열 적응의 메커니즘을 밝힐 수. 있습니다

<table><tbody><tr><td>Arduino Due</td><td>Arduino</td><td>A000062</td><td>소프트웨어 RUG</td></tr><tr><td>전자 보드</td><td>Ruijsink Dynamic Engineering</td><td>FF-Main-02-2014</td><td></td></tr><tr><td>전원 공급 장치 부스트</td><td>XP-Power 48. V 65 W</td><td>ECS65US48</td><td>53 볼트로 설정</td></tr><tr><td>전원 공급 장치 타일 난방</td><td>XP-전원 15. V 80 W</td><td>VFT80US15</td><td></td></tr><tr><td>전원 공급 장치 냉각</td><td>XP-전원 15. V 130 W</td><td>ECS130U515</td><td></td></tr><tr><td>펠티에 요소</td><td>Marlow Industries</td><td>RC12-4</td><td>2원소, 제어 DC 피드</td></tr><tr><td>방열판</td><td>Fisher Technik</td><td>LA 9/150-230V</td><td>진동용으로 디커플링</td></tr><tr><td>온도 센서</td><td>측정 전문 분야</td><td></td><td>MCD_10K3MCD1 마이크로 서미스터 프로브</td></tr><tr><td>구리 블록/타일</td><td>Ruijsink Dynamic Engineering</td><td>FF-CB-01-2014</td><td></td></tr><tr><td>알루미늄 링</td><td>Ruijsink Dynamic Engineering</td><td>FF-RoF-02-2015</td><td></td></tr><tr><td>Tesa 4104 흰색 테이프 25 x 66 mm</td><td>RS 구성 요소</td><td>111-2300&nbsp;</td><td>백색 전도성 테이프</td></tr><tr><td>빨간색 LED</td><td>럭키 Ligt</td><td>ll-583vc2c-v1-4da</td><td>625nm, 20mAmp 및 6V 사이의 파장</td></tr><tr><td>따뜻한 흰색 LED 스트립</td><td>Ledstripkoning</td><td>HQ-3528-SMD</td><td>미터당 60 개의 LED</td></tr><tr><td>스위치 전원 공급 장치</td><td>일반</td><td>T-36-12</td><td></td></tr><tr><td>Logitech c920</td><td>Logitech Europe SA</td><td>PN960-001055</td><td></td></tr><tr><td>QuickTime 플레이어</td><td>Apple 컴퓨터</td><td></td><td>녹음 프로그램</td></tr><tr><td>추적 분석 소프트웨어</td><td>R</td><td></td><td>패키지 : pacman</td></tr><tr><td>추적 분석 소프트웨어</td><td>MATLAB</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Thermal Imaging</td><td>FLIR T400sc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>그래프 및 통계 소프트웨어</td><td>그래프 패드 프리즘</td><td></td><td></td></tr><tr><td>시그마</td><td>코트 시그마 - 알드리치</td><td>SL2-100ML</td><td>실리콘 화제</td></tr><tr><td>플라이 사육 병</td><td>Flystuff</td><td>32-130</td><td>6oz 초파리 스톡 병</td></tr><tr><td>Flypad</td><td>Flystuff</td><td>59-114</td><td></td></tr><tr><td>플라이 사육 바이알</td><td>Dominique Dutscher</td><td>789008</td><td>초파리 튜브 좁은 25x95mm</td></tr><tr><td>인큐베이터</td><td>Sanyo</td><td>MIR-154</td><td></td></tr><tr><td>마그네틱 핫 플레이트</td><td>Heidolph</td><td>505-20000-00</td><td>MR Hei-Standard</td></tr><tr><td>한천</td><td>칼딕 성분 B.V. (영어)</td><td>010001.26.0</td><td></td></tr><tr><td>포도</td>당 <td>게존드& 웰</td><td>1019155</td><td>덱스트로스/드루이벤수이커</td></tr><tr><td>설탕 반</td><td>길스</td><td></td><td>과립 설탕</td></tr><tr><td>옥수수 가루</td><td>플라이스터프</td><td>62-100</td><td></td></tr><tr><td>밀 배아</td><td>Gezond& 웰</td><td>1017683</td><td></td></tr><tr><td>콩</td>가루 <td>플라이스터프</td><td>62-115</td><td></td></tr><tr><td>당밀</td><td>플라이스터프</td><td>62-117</td><td></td></tr><tr><td>활성 건조 효모</td><td>레드 스타</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tegosept</td><td>플라이스터프</td><td>20-258</td><td>100%</td></tr></tbody></table>

시간과 공간에서 온도 변화에 대 한 응답에서 초파리 의 성능을 결정 하는 자동화 된 방법

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

온도 종 배포 하 고 작동 하는 방법에 영향을 미치는 유비쿼터스 환경 요소 이다. 초파리 초파리의 다른 종은 그들의 생리 적인 포용 력과 적응성에 따라 온도 변화에 대 한 특정 응답 있다. 초파리 파리 또한 온도 감지 온도 ectotherms에 처리의 신경 기초를 이해 하는 데 기본 되는 시스템을가지고. 선물이 여기 신속 하 고 정확한 온도 변화 온도 변화에 개별 응답을 탐험을 시간적, 공간적 제어를 허용 하는 온도 제어 경기장. 개별 파리는 경기장에 배치 하 고 균일 한 점진적 증가 반응 규범을 결정 하는 온도 또는 공간적으로 분산된 온도 환경 설정을 확인 하려면 동시에 같은 전에 미리 프로그램 된 온도, 노출. 개인 자동으로 추적, 속도 위치 기본 설정의 정량화를 허용 합니다. 이 메서드는 빠르게 다양 한 초파리 의 온도 성능 곡선을 결정 하는 온도 또는 유사한 크기의 다른 곤충 응답 척도를 사용할 수 있습니다. 또한, 그것은 온도 환경과 돌연변이 또는 야생-타입 파리의 반응 척도를 유전자 연구에 대 한 사용할 수 있습니다. 이 메서드는 열 종 분화와 적응, 뿐만 아니라 온도 처리 뒤에 신경 메커니즘의 기초를 밝히기 도울 수 있습니다.

3 구리 타일의 온도 개별적으로 프로그래밍 가능한 회로 통해 통제 될 수 있다 (그림 1A) 온도 제어 분야에 의하여 이루어져 있다. 각 구리 타일 프로그래밍 가능한 회로 피드백을 제공 하는 온도 센서를가지고 있습니다. 회로 전원 공급 장치 각 타일의 온도 증가를 활성화 합니다. 수동 열전 요소는 팬에 의해 냉각 방열판 일정 한 냉각을 제공 하는 동안 원하는 온도 유지 하기 위해 일정 난방 요소 역할을 합니다. 온도 변화의 크기는 비 선형 방식으로 프로세스의 속도를 결정합니다. 2 ° C의 증가 필요에 0.1 s, 18 ° C의 증가 필요 합니다 4 s. 프로그래밍 가능한 회로 (그림 1C)에 연결 된 화면 타일의 각 온도 센서에 의해 측정 온도의 사용자를 알려줍니다. 구리 타일 50 ° C (그림 1B 및<st...

여기 우리는 자동으로 시간과 공간에 신속 하 고 정확한 온도 변화를 생성 하는 프로그래밍 가능 온도 제어 경기장을 사용 하 여 온도 변화에 초파리 의 운동 성능을 결정 하는 프로토콜을 제시.

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

이 방법은 유전자형 간의 차이, 다른 감각 단서와의 상호 작용 또는 다른 온도 수용체의 기능과 같은 온도 변화에 대한 파리의 반응에 대한 주요 질문에 대답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 시간과 공간을 제어하는 여러 빠르고 정확한 온도 변화를 시간과 공간을 제어할 수 있다는 것입니다. 먼저 20마리의 수컷과 20마리의 암컷 파리를 플라이 푸드 배지 45밀리리터가 들어 있는 사육병에 넣고, 12시간 의 빛 아래 25도 의 섭씨 인큐베이터 안에 병을 넣음으로써 12시간 암울한 사이클을 제공합니다.10일 후, 이산화탄소 패드에 새로 밀폐된 파리를 최대 4분간 마취시합니다. 그리고 2.5에서 처녀 파리를 수집하기 위해 페인트 브러시를 사용하여 2.5 에서 9.5 센티미터 의 플라이 사육 바이알은 6.5 밀리리터의 신선한 플라이 푸드 매체를 함유하고 있으며, 섹스로 바이알 당 20 개의 파리 그룹으로 분리됩니다. 그런 다음 바이알을 인큐베이터에 5~7일 동안 반납합니다.온도 제어 경기장을 설정하려면 경기장을 켜고 컨트롤 컴퓨터에서 온도 단계 스크립트를 엽니다. 온도 순서가 제대로 설정되어 있는지 확인하고 각 실험 단계의 지속 시간이 60초로 설정되어 있는지 확인합니다. 시작 실험 블록 섹션에서, 이러한 설정을 확인: 원하는 단계 수, 표시 적색 발광 다이오드의 반복 온 /오프 설정, 단계 당 섭씨 2도 상승, 및 시작 온도로 섭씨 16도.그런 다음 온도 단계 스크립트를 실행합니다. 소프트웨어는 5 초 동안 초기화 한 다음 중지합니다. 온도 행동 실험의 경우, 모든 가장자리가 덮여 있는지 확인, 경기장의 구리 타일의 상단에 흰색 전도성 테이프의 가닥을 배치합니다.구리 타일 주위에 가열 된 알루미늄 링을 놓고 깨끗한 조직을 사용하여 유리 덮개를 닦아냅니다. 알루미늄 링 의 상단에 덮개를 놓고, 비행이 날아 갈 수있는 간격을 두고 유리병의 바닥에 파리를 강제로 두 번 공조 비행 유리병을 누릅니다. 입 흡인기를 사용하여 한 번의 비행을 트랩하고 바이알을 닫은 후 인큐베이터에 다시 넣습니다.유리 커버와 알루미늄 링 사이의 간격을 통해 경기장으로 날아 가서 즉시 유리 클로버를 밀어 간격을 닫습니다. 경기장 주변에 조명 프레임을 배치하여 대칭 조명을 확인하고 비디오 녹화 프로그램으로 녹화를 시작합니다. 그런 다음 제어 컴퓨터의 스페이스 바를 눌러 실험 단계를 실행합니다.비디오를 추적하려면 소프트웨어를 추적하는 플라이 단계를 열고 플라이 트래커 폴더 내부의 구성 파일을 엽니다. 비디오 폴더에 비디오의 위치와 비디오 파일의 비디오 이름을 설정합니다. 경기장 가장자리의 여러 지점의 x/y 픽셀 좌표를 기반으로 경기장 설정에서 플라이 아레나의 테두리를 지정합니다.LED 설정에서 비활성 빨간색 LED의 위치를 특정한 위치(LED 중앙 위치의 x/y 픽셀 좌표를 기반으로). 플라이 아레나 테두리의 위치를 확인하려면 디버그를 경기장 설정에서 true로 설정하고 저장을 클릭하고 터미널에서 스크립트를 실행합니다. 비디오의 화면 캡처는 경기장 설정에 입력된 좌표에 의해 형성된 파란색 사각형으로 표시됩니다.그런 다음 아레나 설정의 디버그를 false로 변경합니다. 저장을 클릭하고 터미널에서 화면을 다시 실행하여 추적 프로세스를 시작합니다. 일반적인 온도 행동 실험에서, 16, 20 또는 24섭씨에 노출된 단일 파리는 5분 후에보다 실험 초기에 더 높은 운동을 나타낸다.온도 조절 경기장은 또한 동적 온도 변화에 다른 유전 배경에서 비행 행동 반응을 비교하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 이 실험에서, 모든 테스트 된 종의 속도는 온도가 증가함에 따라 자신의 응답 곡선에 따라 증가, 최대 성능의 지점에 도달 한 후, 그 후 자신의 속도가 부패하고 파리가 멸망. 개별 파리가 중간과 한쪽 타일의 섭씨 40도에 노출되었을 때, 다른 쪽 타일은 편안한 섭씨 22도에서 야생식 파리가 경기장을 따라 빠르게 움직이지 못하고 편안한 위치에 남아 있었습니다.대조적으로, 고전적인 메모리 돌연변이 던스는 경기장을 탐험 계속하고 편안한 위치에서 컨트롤보다 적은 시간을 보내고 있습니다. 또한, 온도 및 위치의 조합테스트는 동적 온도 변화 시 다른 온도 수용체의 기능을 이해하는 데도 유용하다. 이 실험에서 설명한 바와 같이 개별 d 멜라노가스터 돌연변이가 온도 증가에 노출된 반면 섭씨 22도에서 편안한 위치가 제공되었다.이러한 절차를 수행하는 동안 가능한 한 많은 파리 동작을 캡처할 수 있도록 단계를 순서대로 신속하게 수행해야 합니다. 이 절차 옆에 부정적인 지질 세세또는 열 초크 분석과 같은 다른 방법은 파리가 정상적으로 이동하거나 정상적인 내열성이있는 곳과 같은 추가 질문에 대답하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기술의 의미는 온도 지각 또는 고통이 역할을 하는 신경 장애 또는 돌연변이를 이해하는 우리에게 확장합니다.일반적으로 이 방법에 익숙하지 않은 개인은 각 단계가 단순하기 때문에 어려움을 겪지만 기술을 연습해야 하므로 완벽하게 조정되어야 합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

초파리 초파리는 작은 온도 변화를 구별할 수 있으므로 열 조건이 유리한 환경을 선택할 수 있습니다. 이 비디오는 선형 열 구배에서 초파리 유충의 온도 선호도를 테스트하는 행동 분석에 대해 설명합니다.

온도 구배 분석: 초파리 유충의 온도 선호도를 테스트하는 방법

이 비디오는 운동 활동을 추적하는 데 사용되는 초파리 활동 모니터(DAM) 시스템에 대해 설명합니다. 연구원들은 DAM에서 수집한 활동 데이터를 사용하여 초파리의 일주기 리듬을 연구합니다. 주요 프로토콜 클립은 장치에 파리를 로드하고 일주기 실험을 위한 활동 데이터를 기록하는 방법을 보여줍니다.

초파리 Activity Monitor (DAM): 파리의 운동 활동을 측정하는 방법

우리는 최근에 새로운 Drosophila circadian 출력, 온도 선호 리듬 (TPR)을 확인, 있는 파리에서 선호 하는 온도 낮에는 상승 하 고 밤에 폭포. TPR은 다른 circadian 출력, 운동 활동과 독립적으로 규제됩니다. 여기에서 우리는 Drosophila에서TPR의 디자인 그리고 분석을 기술합니다.

드로소필라의 온도 선호도 행동과 Circadian 리듬의 설계 및 분석

여기에서 우리는 높은 처리량 검사를 가능하게 초파리의 비행 성능의 신속하고 정확한 측정하는 방법을 설명합니다.

비행 성능의 정확하고 빠른 측정을위한 개선 된 방법에<em&gt; 초파리</em

초파리 melanogaster의는 자발적인 운동 활성 등의 행동에 영향을 미치는 유전 적 또는 환경 적 조작을 공부에 유용하다. 여기에서 우리는 적외선 빔과 자발적인 운동 활성을 정량화하는 데이터 분석 소프트웨어와 함께 모니터를 활용하는 프로토콜을 설명합니다.

의 자발적인 운동 활성의 결정<em&gt; 초파리</em

이 보고서는 TriKinetics Drosophila Activity Monitor를 사용하여 초파리 유충 활동을 측정하는 방법을 설명합니다. 이 장치는 적외선 빔을 사용하여 최대 16 마리의 개별 동물의 움직임을 감지합니다. 데이터를 분석하여 분석 챔버 내 동물의 비율 및 위치를 포함한 모션 매개변수를 나타낼 수 있습니다.

에서 애벌레 활동의 측정<em&gt; 초파리</em&gt; 활동 모니터

여기, 우리는 연속 열 그라디언트를 사용 하 여 초파리 애벌레의 기본 환경 온도 결정 하는 프로토콜 제시.

초파리 애벌레의 열 환경 설정을 결정 하는 온도 분석 결과

열 제한은 급속한 기후 변화에 직면하여 중요한 정보인 유기체가 견딜 수 있는 환경을 예측할 수 있습니다. 여기에 설명된 곤충의 중요한 열 미니마 및 열 녹다운 시간을 평가하는 고처리량 프로토콜이 있습니다. 두 프로토콜 모두 처리량을 최대화하고 분석 비용을 최소화합니다.

곤충의 중요한 열 한계에 대한 높은 처리량 해석

이 보고서는 인큐베이터 챔버 내의 공기 전도 열 스트레스 요인에 대한 응답으로 DAM2(Drosophila Activity Monitor)를 사용하여 성체 Drosophila melanogaster 녹다운 시간을 측정하는 방법을 설명합니다. DAM2는 적외선 빔을 가로지르는 개별 파리의 움직임을 기록하여 활동을 측정합니다. 데이터 분석은 저자가 만든 새로운 실행 파일에 의해 촉진됩니다.

Drosophila Activity Monitor 시스템을 사용한 열 내성 분석: 데이터 분석을 위한 실행 가능한 응용 프로그램 가이드

우리는 객관적인 측정이 널리 채택 고무 손 착각 패러다임에 종사 할 수있는 방법을 보여줍니다. 이 측정은 잘 확립 crossmodal 일치 성은 작업을 수정하여 얻을 수 있습니다. 이 작업은 고무 손 착각에서와 같이 신체 표현의 변조에 중요한 감각적 프로세스를 조사 할 수 있습니다.

고무 손 환상 패러다임에서 목표 행동 측정을 확보하는 수단으로 Crossmodal 일치 성은 작업

학습하세요 온도 변화에 따른 Drosophila의 운동 성능을 평가하는 자동화된 방법을 통해 시간과 공간에서 정밀한 온도 제어가 가능합니다. 이 기술은 유전형 간 차이와 감각 신호 상호작용을 연구하는 신경과학 및 행동생물학 연구에 활용됩니다.

시간과 공간에서 온도 변화에 대 한 응답에서 초파리 의 성능을 결정 하는 자동화 된 방법

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