Een rekenkundige methode om te kwantificeren vliegen circadiane activiteit

Summary

Een methode om te kwantificeren van de belangrijkste tijdelijke functies gezien in vliegen circadiane ritmes van locomotor wordt gepresenteerd. De kwantificering wordt bereikt door het aanbrengen van vliegen activiteit met de golfvorm van een meerdere parametrische model. De model-parameters beschrijven de vorm en de grootte van de ochtend en avond toppen van dagelijkse activiteit.

Abstract

In de meeste dieren en planten, circadiane klokken orkestreren van gedrags- en moleculaire processen en synchroniseer deze aan de dagelijkse licht-donker cyclus. Fundamentele mechanismen die ten grondslag liggen aan dit temporele controle zijn wijd bestudeerd met behulp van de fruitvlieg Drosophila melanogaster als een modelorganisme. De klok wordt in vliegen, meestal bestudeerd door het analyseren van meerdaagse locomotor opname. Een dergelijke opname toont een complexe bimodaal patroon met twee toppen van activiteit: een ochtend peak dat gebeurt rond dageraad en een hoogtepunt van de avond dat gebeurt rond de schemering. Deze twee pieken vormen samen een golfvorm die is heel anders dan sinusvormige trillingen waargenomen in klok genen, suggereren dat mechanismen naast de klok diepgaande gevolgen hebben bij het opstellen van de waargenomen patronen in de gedrags-gegevens. Hier geven we instructies over het gebruik van een onlangs ontwikkelde computationele methode die wiskundig temporele patronen vliegen activiteit beschrijft. De methode past activiteitsgegevens met de golfvorm van een model dat bestaat uit vier exponentiële termen en negen onafhankelijke parameters die de vorm en de grootte van de ochtend en avond toppen van activiteit volledig te beschrijven. De uitgepakte parameters kunnen helpen verhelderen van de kinetische mechanismen van substraten die ten grondslag liggen aan de vaak waargenomen bimodaal activiteit patronen in vliegen locomotor ritmes.

Introduction

De circadiane klok is een endogene biochemische oscillator met een periode van ongeveer 24 uur en is bijna alomtegenwoordig in dieren en planten van^1,2. De klok helpt synchroniseren de interne processen en het gedrag aan de externe licht-donker cyclus van een organisme. De genetische structuur van de circadiane klok grote schaal is onderzocht sinds de jaren 1960 met de fruitvlieg, D. melanogaster. In dit insect, de kern van de circadiane klok bestaat uit vier eiwitten: periode, TIMELESS, klok en cyclus. Deze componenten van de kern samen met andere moleculen vormen een feedback-lus die bijna sinusvorm....

Protocol

1. meten van vliegen voortbewegen met behulp van Drosophila activiteit Monitor (DAM)

Opmerking: voor meer details, zie referentie ⁵.

1. Voorbereiden individuele vlieg buizen met voedsel aan de ene kant en katoen anderzijds. Het einde met voedsel moet worden afgesloten om te voorkomen dat het voedsel uitdrogen.
   1. 5-6 g van vliegen voedsel in een 50 mL-bekerglas plaatsen Het voedsel in kleine stukjes gesneden zodat is het gemakkelijker om te smelten it.
   2. Sluit 32 afzonderlijke glazen buizen met een elastiekje.
   3. Smelten van het voedsel in het bekerglas door verhitting in de magnetron....

Results

De methode die hier gepresenteerd kunt kwantificering van de belangrijkste kenmerken in vliegen motoriek patroon. De kwantificering wordt bereikt door het aanbrengen van de activiteitsgegevens met een model dat uit vier exponentiële termen bestaat:

Het model heeft negen onafhankelijke parameters die acti.......

Discussion

Dit werk bevat instructies voor het gebruik van een computationele hulpprogramma waarmee een kwantitatieve beschrijving van vliegen motoriek patroon. De tool past motoriek gegevens met een wiskundig model bestaande uit vier exponentiële termen die de vorm en grootte van de pieken M en E samen te beschrijven. De laatste waarden voor de parameters van het model worden verkregen van de montage van de spectra van de macht van de gegevens, waar het gebruik van de ruwe gegevens artefactual effecten die gegevens weggooien of fi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Drosophila Activity Monitor	TriKinetics	DAM2, DAM5	Measures fly locootion using single infrared beam
MatLab	Mathworks		Computing environment and programming language, MatLab should include Optimization and Symbolic Math toolboxes
Drosophila melanogaster		per[S], per[L], iso31(wild type)	Our analysis can be performed with fly mutants of any circadian period