Summary

Une simple mouche Essai de comportement alimentaire dans<em> Drosophila</em

Published: November 04, 2013
doi:

Summary

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.

Abstract

Pour beaucoup d'animaux, la faim favorise des changements dans le système olfactif d'une manière qui facilite la recherche de sources de nourriture appropriés. 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. Dans une boîte étanche à la lumière éclairé par une lumière rouge qui est invisible pour les mouches des fruits, une caméra reliée à un logiciel d'acquisition de données personnalisées surveille la position des six mouches simultanément. Chaque volée est limitée à marcher dans les arènes individuelles contenant une odeur de nourriture au centre. Les arènes de tests reposent sur ​​un sol poreux qui sert à prévenir l'accumulation d'odeurs. La latence pour localiser la source de l'odeur, une métrique qui reflète la sensibilité olfactive sous différents états physiologiques, est déterminée par analyse de logiciels. Ici, nous discutons les mécanismes essentiels de l'exécution de ce paradigme comportemental et portent sur des questions spécifiques relatives à la mouche loading, la contamination de l'odeur, de la température d'essai, la qualité des données, et l'analyse statistique.

Introduction

États de la faim promouvoir deux types de comportements d'appétit: la recherche de la nourriture et de consommation alimentaire 1. Ce test comportemental simple est utile pour l'étude des comportements associés à la recherche de nourriture chimiotactiques 2,3. En particulier, il permet de suivre la position de la mouche, la vitesse de marche et la latence à la localisation d'une cible de l'odeur des aliments. Latence de la recherche de nourriture sert métrique pour mesurer les changements dans la sensibilité du système de détection d'odeur de la mouche en aval de l'évolution de son état interne appétit. Une version manuelle de ce test a déjà été utilisé pour montrer la signalisation du récepteur GABA-B est important pour le comportement odeur de localisation en mouches adultes 3. La version actuelle automatisé du test a contribué à l'étude de la façon dont court neuropeptide F (SNPF) signalisation remodèle la carte olfactive chez la drosophile et influences appétit comportements 2.

Les tests sont effectués dans une pièce sombre de température et humidité contrôlées. Numériquecaméras vidéo fixées ci-dessus les plaques d'essai acrylique Clear Track vol rétro-éclairé par 660 nm éclairage LED. L'information depuis l'appareil photo est traitée en temps réel par un ordinateur stationné à côté de la zone de test. Nous utilisons un logiciel d'acquisition de données à enregistrer et sauvegarder les coordonnées de positions à la mouche au cours de la période d'essai.

Dans ce paradigme, l'objet est libéré dans une arène qui contient une odeur de nourriture au centre, l'objet d'odeur crée un gradient odeur de la nourriture dans l'arène qui induit la nourriture comportement de recherche dans la mouche. Une odeur protocole de recherche similaire a été appliquée vers l'étude des chemosensation en simple larves de drosophile 7. Alors que d'autres tests comportementaux tels que le-champ quatre olfactomètre 4,5 ou le t-labyrinthe 6 évaluer l'aversion ou attraction comportements d'odeur, ce paradigme est le mieux placé pour évaluer les comportements de sensibilité et de chimiotaxie olfactifs.

Plusieurs avantages clés accompagnent cette assay. Tout d'abord, il permet l'acquisition rapide de grands ensembles de données, car la collecte et l'analyse des données sont pour la plupart automatisées. Deuxièmement, cette analyse isole et mesure le comportement des mouches simples, éliminant ainsi les signaux olfactifs sociaux qui peuvent influencer leurs comportements. Troisièmement, la simplicité du protocole et de design expérimental simple faire le dosage efficace et facile à enseigner aux autres.

En outre, ce test peut être utilisé pour sonder davantage les circuits neuronaux sous-jacents alimentaire comportement de recherche en la combinant avec la boîte à outils génétique vaste disponible à Drosophila melanogaster 8. Expression ciblée de transgènes silence ou exciter les neurones peuvent être obtenus avec des outils tels que le système GAL4 UAS ainsi que le SAMU-TS1 shibire, UAS-tétanos-toxine, et UAS-TRPA1 (B) transgènes 9-12.

Protocol

Une. Fly Collection et famine Arrière Les mouches expérimentales en température et d'humidité des conditions contrôlées (par exemple 21 ° C, 50-60% d'humidité relative) sur un cycle de lumière de 12 h / sombre. Récupérer mouches femelles le jour de l'éclosion et les placer, avec 4-5 hommes, dans de nouveaux flacons alimentaires (maximum de 30 par flacon). Âge vole 2-5 jours. Préparer les chambres pour voler la famine. Poussez un tissu unique (4,8…

Representative Results

Le logiciel d'analyse de données et la mise en page, un exemple de ce qui peut être vu sur la figure 1, sont utilisés pour évaluer les performances de chaque volée lors de son essai de 10 min, selon un ensemble de critères d'analyse. Les critères suivants sont utilisés pour déterminer si les données de chaque volée seront utilisées pour l'analyse de données et sont conçus pour éliminer les mouches qui sont incapables d'accomplir la tâche de recherche de nourriture en rais…

Discussion

Dans ce protocole, nous décrivons une procédure pas-à-pas pour l'essai du comportement de recherche de nourriture. En plus des odeurs liées à l'alimentation, il peut également être adapté pour l'étude de la capacité de la mouche de la placer d'autres objets d'odeurs. Par exemple, il peut être appliqué vers l'étude du comportement de localisation de compagnon dans les mouches mâles 3 Il ya plusieurs considérations supplémentaires pour ce protocole que nous allons mention…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été financé par des subventions de recherche à JWW de l'Institut National de la Santé (R01DK092640) et la National Science Foundation (0920668).

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Apple Cider Vinegar Spectrum commercially available
Agarose, Type VII Sigma-Aldrich A0701 low gelling temperature agarose
Acrylic Testing Plate custom Plate contains 6 arenas. Each arena is 60 mm in diameter 6 mm in height. See testing plate diagrams for specific measurements.
LabVIEW V.8.5 National Instruments 776670-09 platform for programs: PositioningTool.vi, FlyTracking–Six Zones.vi NOTE: "elapsed time.vi", "time into file.vi", and "two object detect.vi" are included subroutines that must be available in order for the main data acquisition program "FlyTracking–Six zones.vi" to run.
LabVIEW Vision 8.5
LabVIEW Vision Acquisition Software 8.5
LabVIEW Vision Builder AI 3.5
Igor Pro V.6 Wavemetric, Inc. platform for macro: Data Analysis for Fly Tracking–Six Zones
Basler scA1390-17fm National Instruments 779980-01 Digital Camera NOTE: driver for camera available at Baslerweb.com
8 mm lens National Instruments 780024-01 Lens for Basler Digital Camera
Ground Glass Diffuser Plate Edmund Optics custom Diffuses light, 25 cm x 30 cm
US Std. No. 100 Fischer Scientific 04-881X Sieve with nominal opening of 150 μm
Lighting Option 1
LED backlight 660 nm (20 cm x 20 cm) Spectra West BL47192 a simpler but more expensive lighting option.
Power Supply for LED Backlight Spectra West
Lighting Option 2
660 nm LEDs Superbrightleds RL5R1330 Wavelength 660 nm (approximately 7 x 7 LED array for a 14.7 inch x 9.75 inch panel)
Linear DC Power Supply GW Instek GPS-1830D Power supply for LED Panel
Solderless Breadboard Digikey 922354-ND Breadboard for LEDs

References

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Cite This Article
Zaninovich, O. A., Kim, S. M., Root, C. R., Green, D. S., Ko, K. I., Wang, J. W. A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila. J. Vis. Exp. (81), e50801, doi:10.3791/50801 (2013).

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