Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

Design og analyse av temperaturpreferanseatferd og dens døgnrytme i Drosophila

Published: January 13, 2014 doi: 10.3791/51097
Automatic Translation
1, 1, 1,2
1The Visual Systems Group, Division of Pediatric Ophthalmology, Cincinnati Childrens Hospital Medical Center, 2PRESTO, JST

Summary

Vi identifiserte nylig en roman Drosophila circadian output, temperaturpreferanserytme (TPR), der den foretrukne temperaturen i fluer stiger om dagen og faller om natten. TPR reguleres uavhengig av en annen circadian produksjon, lokomotorisk aktivitet. Her beskriver vi design og analyse av TPR i Drosophila.

Abstract

Døgnklokken regulerer mange aspekter av livet, inkludert søvn, lokomotorisk aktivitet og kroppstemperatur (BTR) rytmer1,2. Vi identifiserte nylig en roman Drosophila circadian output, kalt temperaturpreferanserytmen (TPR), der den foretrukne temperaturen i fluer stiger om dagen og faller om natten 3. Overraskende nok styres TPR og lokomotorisk aktivitet gjennom distinkte circadian nevroner3. Drosophila lokomotorisk aktivitet er en kjent circadian atferdsproduksjon og har gitt sterke bidrag til oppdagelsen av mange bevarte pattedyr døgnurgener og mekanismer4. Derfor vil forståelse av TPR føre til identifisering av hittil ukjente molekylære og cellulære circadian mekanismer. Her beskriver vi hvordan du utfører og analyserer TPR-analysen. Denne teknikken tillater ikke bare dissekering av de molekylære og nevrale mekanismene til TPR, men gir også ny innsikt i de grunnleggende mekanismene i hjernefunksjonene som integrerer forskjellige miljøsignaler og regulerer dyreatferd. Videre antyder våre nylig publiserte data at fly TPR deler funksjoner med pattedyret BTR3. Drosophila er ectotherms, hvor kroppstemperaturen vanligvis er atferdsregulert. Derfor er TPR en strategi som brukes til å generere en rytmisk kroppstemperatur i disse fluene5-8. Vi tror at videre utforskning av Drosophila TPR vil lette karakteriseringen av mekanismene som ligger til grunn for kroppstemperaturkontroll hos dyr.

Introduction

Temperaturen er et allestedsnærværende miljøsignal. Dyr utviser en rekke atferd for å unngå skadelige temperaturer og søke komfortable. Drosophila har en robust temperaturpreferanseatferd6,7. Når fluer slippes ut i en temperaturgradient fra 18-32 °C, unngår fluene både varme og kalde temperaturer og velger til slutt en foretrukket temperatur på 25 °C om morgenen3. De varme temperatursensorene er et sett med termosensoriske nevroner, AC-nevroner, som uttrykker Drosophila forbigående reseptorpotensial (TPR) kanal, TRPA16,9. Sensorene for kald temperatur er plassert i tredje antennesegmenter, siden ablating de tredje antennesegmentene forårsaker mangel på kald temperaturunngåelse6. Nylig ble TRPP-proteinet Brivido (Brv) identifisert10. Siden Brv uttrykkes i tredje antennesegmenter og formidler kald deteksjon, er Brv et mulig kaldt sensingmolekyl, noe som er kritisk for temperaturpreferanseadferden. I sum bruker fluene disse to temperatursensorene for å unngå de varme og kalde temperaturene og finne en foretrukket temperatur.

Mens pattedyr genererer varme for å regulere kroppstemperaturen, tilpasser ectotherms vanligvis kroppstemperaturen til omgivelsestemperaturen11. Noen ectotherms er kjent for å vise en daglig TPR-oppførsel som antas å være en strategi for ectotherms å regulere deres BTR12. For å avgjøre om fluene utviste TPR, gjentok vi temperaturpreferanseadferdsanalysen på ulike punkter i løpet av et spenn på 24 timer. Vi fant ut at Drosophila viser en daglig TPR, som er lav om morgenen og høyt om kvelden og følger et mønster som ligner på BTR hos mennesker13.

I Drosophilaer det ~ 150 klokke nevroner i hjernen. Klokkenevronene som regulerer lokomotorisk aktivitet kalles M- og E-oscillatorer. Men interessant nok regulerer ikke M- og E-oscillatorer TPR, i stedet viste vi at DN2 klokke nevroner i hjernen regulerer TPR, men ikke lokomotorisk aktivitet. Disse dataene indikerer at TPR er regulert uavhengig av lokomotorisk aktivitet. Spesielt er pattedyr BTR også uavhengig regulert fra lokomotorisk aktivitet. Ablasjonsstudier hos rotter viser at BTR styres gjennom spesifikke SCN-nevroner som retter seg mot en annen undergruppe av subparaventrikulære sone-nevroner enn de som kontrollerer lokomotorisk aktivitet14. Derfor vurderer våre data muligheten for at pattedyret BTR og fly TPR er evolusjonelt bevart3, siden både fly TPR og pattedyr BTR viser døgnklokkeavhengige temperaturrytmer, som er uavhengig regulert fra lokomotorisk aktivitet.

Her beskriver vi detaljene om hvordan du analyserer TPR-atferdsanalysen i Drosophila. Denne metoden gjør det mulig å undersøke ikke bare den molekylære mekanismen og nevrale kretsene til TPR, men også hvordan hjernen integrerer forskjellige miljøsignaler og indre biologiske klokker.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Forberedelse av fluer

  1. Eksperimenter med lys mørk (LD)
    1. Hev fluer i inkubatorer (25 °C / 40-60% relativ fuktighet (RH)) under lys 12 timer / mørk 12 timer (LD) sykluser. Inkubinatorenes lysintensitet er ~ 500-1000 lux.
    2. To inkubatorer er nødvendige for å fullføre atferdsanalysene over en 24 timers periode. Begge inkubatorene skal ha et programmerbart lys med PÅ AV-funksjoner. De bør også ha faste dører som ikke er gjennomtrengelige for lys(dvs. ikke noe glass eller plexiglass).
      Merk: En inkubator skal betegnes som en "dag" inkubator og settes til en LD-syklus på 12 timers lys og 12 timer mørk. Den andre inkubatoren skal betegnes som en "natt" inkubator og settes til den inverse av den første med 12 timers mørk etterfulgt av 12 timers lys. Nattinkubatoren må plasseres i rommet som er tilgjengelig i mørket, på en slik måte kan fluer som opplever nattforhold lett nås for forsøkene.
    3. Plasser fly hetteglassene i enten dag eller natt inkubatorer. Samle nyutviklede fluer i et friskt hetteglass, 20-30 per analyse og hold i samme inkubator i 2-3 dager.
    4. Etter 2-3 dager, bruk fluer for temperaturpreferanseadferdsanalysen.
      1. For dag (Zeitgeber tid (ZT) 0-12) eksperimenter, samle fluer fra dagen inkubator.
      2. Rett før atferdseksperimentene, ta de innsamlede fly hetteglassene ut av dagen inkubator.
      3. For natt (ZT 13-24) eksperimenter, samle fluer fra nattinkubatoren.
      4. Rett før atferdseksperimentene, ta de innsamlede fly hetteglassene ut av nattinkubatoren, pakk med aluminiumsfolie og legg i en boks i det mørke rommet under en rød lampe.
        Merk: Siden temperaturpreferansens atferdsanalyse utføres under mørket for natteksperimentene, må lyseksponering for fluene forhindres til slutten av atferdseksperimentene.
        Merk: Fluene skal ikke utsettes for karbondioksid den dagen forsøkene skal finne sted.
  2. Eksperimenter med konstant mørke (DD)
    1. DD-dag
      1. En ekstra inkubator er nødvendig for DD-dageksperimenter, som vi refererer til som en "overgang" inkubator for resten av manuskriptet. Overgangsinkubatoren må plasseres i rommet som er tilgjengelig i mørket, på en slik måte kan fluer som opplever DD-forhold lett nås for forsøkene. Et eksempel på en lysplan for en overgangsinkubator vil ha lyset PÅ fra 13:00-19:00 og lyset AV kl. 19:00-13:00 (Figur 1).
      2. Samle fluene som har blitt hevet i dag inkubator. Plasser fly hetteglassene i overgangsinkubatoren mellom kl. 13.00 og 19.00 når lyset er PÅ. På denne måten er fluene riktig utsatt for lys til kl. 19.00, og da slås lyset AV.
      3. Neste dag, før kl. 13.00, under mørke forhold, ta fly hetteglassene ut av overgangsinkubatoren, pakk dem med aluminiumsfolie og legg dem i en boks. Oppbevar esken i en inkubator i en dag til.
    2. DD natt
      1. Samle fluene som har blitt hevet om natten inkubator i mørket under en rød lampe. Eller i tillegg samle fluene når nattinkubatorens lys er PÅ.
      2. Pakk oppsamlede hetteglass med aluminiumsfolie i mørket når lysene er AV og legg hetteglassene i en eske. Oppbevar esken i en hvilken som helst inkubator i to dager til (Figur 1B).
        Merk: Siden temperaturpreferansens atferdsanalyse utføres under mørket for natteksperimentene, må lyseksponering for fluene forhindres til slutten av atferdseksperimentene.
  3. Konstant lys (LL) eksperimenter
    1. LL-dag
      1. En ekstra inkubator er nødvendig for LL-dageksperimenter. Denne inkubatoren opprettholder LL-tilstanden (25 °C, 800 lux), med lyset PÅ kontinuerlig.
      2. Samle fluer som har blitt hevet i dag inkubator. Plasser fly hetteglassene i LL-inkubatoren når som helst i løpet av deres "dag".
    2. LL Natt
      1. Samle fluer som har blitt hevet om natten inkubator. Overfør fly hetteglassene fra nattinkubatoren til LL-inkubatoren i løpet av den tiden lyset i nattinkubatoren er PÅ.
        Merk: For eksempel slår lyset seg AV klokken 07.00 om natten inkubator. Overfør fly hetteglassene fra nattinkubatoren til LL-inkubatoren før kl. 07.00 og hold hetteglassene i LL-inkubatoren i 4 dager til.
        Merk: På dag 4 i LL-forhold avskaffes svingningen av den lokomotoriske aktiviteten15,16, mens TPR fortsatt opprettholdes 3.

2. Apparatet for temperaturpreferansens atferdsanalyse

  1. Plasser et plexiglassdeksel (29 cm x 19,2 cm) (figur 4) på en aluminiumsplate.
  2. Overvåk lufttemperaturen mellom platen og dekselet. Seks temperatursonder er festet på ulike posisjoner på innsiden av dekselet innenfor en av banene (figur 2).
    Merk: Pass på at sondene ikke berører verken aluminiumsplaten eller plexiglassdekselet. Lufttemperaturen bør stilles inn på en gradient fra 18-32 °C.
  3. Plasser apparatet i et miljørom ved 25 °C/ 65–75 % RELATIV. Dette rommet må forsegles fra ethvert utvendig lys. Et miljørom er normalt utstyrt med vifter for å opprettholde en viss temperatur og fuktighet.
    Merk: Luften fra viften forstyrrer sannsynligvis en stabil temperaturgradient på apparatet. For å forhindre dette bruker vi et gjennomsiktig ark som dekker området rundt apparatet.
  4. Forbered et termometer og hygrometer for å sjekke temperatur og fuktighet i miljørommet.
    Merk: Lys påvirker temperaturpreferansen til Drosophila3. Den samme lysintensiteten skal leveres jevnt på apparatet. Intensiteten av våre miljørom lys er ~ 800 lux.
    Merk: Når atferdseksperimentene er ferdige, plasser et rør koblet fra CO2-tanken eller tilførsel nær hullet på toppen av apparatet for å bedøve og bli kvitt fluene.

3. Forberedelse av apparater til bruk

  1. Slå på apparatet i minst 30 minutter for å fastslå temperaturgradienten riktig på overflaten av platen (figur 3).
  2. Belegge dekselet på atferdsapparatet med vannavvisende for å forhindre at fluer klatrer på veggene eller taket på dekselet. Tørk av overflødig vannavstøtende og la dekselet stå i 25-30 min for å tørke.
  3. Fjern eventuell kondens på aluminiumsplaten. Plasser plexiglassdekselet på aluminiumsplaten og fest det med seks C-klemmer (figur 2).
    Merk: Det er svært viktig at dekselet er godt forseglet, om nødvendig kan dobbeltpinnebånd brukes.
  4. La dekselet stå i minst 15 minutter. Lufttemperaturgradienten mellom aluminiumsplaten og dekselet er opprettet fra 18-32 °C.

4. Analyse av temperaturpreferanseatferd

  1. Legg fluene i rommet mellom aluminiumsplaten og plexiglassdekselet til apparatet gjennom små hull i midten av hver bane på dekselet (figur 2 og 4). Dekk hullene med dekselslipper for å forhindre at fluene rømmer.
  2. For de mørke forholdene, slå av alle lysene i miljørommet. En rød lampe kan brukes når fluene plasseres i apparatet. Pass på at fluene ikke utsettes for lys unntatt en rød lampe før atferdseksperimentene er ferdige.
  3. For hver prøve, bruk 20-25 voksne fluer, som ikke skal gjenbrukes i etterfølgende studier. Atferdsanalysen utføres i 30 min. Ta noen bilder med eller uten blits. Vær forsiktig så du ikke lager mye støy eller plutselige bevegelser under forsøkene.
  4. Registrer temperaturen på alle seks sondene på apparatet. Vær oppmerksom på romtemperaturen så vel som fuktigheten.
  5. Bedøv fluene i apparatet med karbondioksidgass, løsne klemmene, fjern plexiglassdekselet og fjern fluene fra platen. Etter hvert eksperiment kastes fluene. Tørk eventuell kondens eller fuktighet av platen. Sett dekselet på plass igjen og stram til med klemmene som forberedelse til neste eksperiment.
  6. For å ha en representasjon av temperaturpreferansen gjennom hele dagen, er 24-timersperioden delt inn i åtte tidssoner, fire om dagen og fire om natten. Vi bruker for eksempel disse ZT eller CT 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15, 16-18, 19-21 og 22-24.
    Merk: Siden fenotypevariasjoner forårsaket av maskeringseffekter forventes rett etter at lyset er slått PÅ (ZT0) eller AV (ZT12), undersøker vi ikke temperaturpreferanseatferden i disse tider (ZT eller CT 0-1, 11,5-13 og 23,5-24). Minst fem forsøk må gjøres i hver tidssone for at resultatene skal være statistisk forsvarlige.

5. Dataanalyse

  1. Beregn temperaturgradienten på følgende måte: Bestem hvor temperatursondene er plassert basert på de to linjalene som er plassert på toppen og undersiden av plexiglassdekselet langs kantene (Figur 2A).
  2. Temperaturgradienten mellom temperatursondene anslås å være lineær. Basert på plasseringen av temperatursondene, samt deres tilsvarende registrerte temperaturer, tegner linjer som representerer hver temperaturgrad i riktig posisjon på bildene. Tell antall fluer som ligger i hvert gradsintervall. Utelat eventuelle fluer på veggene eller taket på dekselet.
  3. Beregn prosentandelen av fluene i hvert temperaturområde i hvert kjørefelt. En gjennomsnittlig foretrukket temperatur beregnes ved å summere produktene i hvert intervalls prosentandel av fluer og temperatur, som vist nedenfor:
    % av fluer x 18,5 °C + % av fluer x 19,5 °C + % av fluer x 20,5 °C....+ % av fluene x 31,5 °C + % av fluene x 32,5 °C.
  4. Beregn gjennomsnittlig foretrukket temperatur i hver tidssone: Virkemåte for temperaturpreferanse utføres >5 ganger i løpet av hver tidssone (ZT 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15, 16-18, 19-21 og 22-24). For å beregne gjennomsnittlig foretrukket temperatur i hver tidssone, beregnes gjennomsnittstemperaturen for hver prøve sammen. Feilfeltene i s.e.m er lik feilen mellom forsøkene.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Et eksempel på temperaturpreferanserytmen er vist i figur 5. Hvis atferdsprosedyren er vellykket gjort, bør fluene vise en TPR der de foretrekker lav temperatur om morgenen og høyere temperatur om kvelden. ~1-1,5 °C økningen på dagtid i temperaturpreferanse bør observeres i løpet av dagen, uavhengig av den genetiske bakgrunnen, siden vi viste at w1118, yw og Canton S fluer har en lignende temperaturpreferanse på dagtid3.

Figure 1
Figur 1. Et skjema av flyforberedelsene i DD-dagen. (A) Et eksempel på et DD-dagtidseksperiment. Lyset er PÅ fra 13:00-19:00 og lyset er AV fra 19:00-13:00 i overgangsinkubatoren. Samle fluene som har blitt hevet i dag inkubator. Plasser fly hetteglassene i overgangsinkubatoren en gang mellom 13:00-19:00. Neste dag før kl. 13.00 tar du fly hetteglassene ut av overgangsinkubatoren i mørket, pakker dem med aluminiumsfolie og legger dem i en boks. (B) Et eksempel på et DD-eksperiment om natten. Samle fluene som har blitt hevet om natten inkubator enten i mørket i løpet av 7am til 7pm eller i lyset i løpet av 7pm til 7am. Ta fly hetteglassene ut av natten inkubator i mørket mellom 7am og 7pm, og pakk dem med aluminium folie og plassere dem i en boks

Figure 2
Figur 2. Temperatur preferanse atferdsapparat. (A) Sett ovenfra. Plexiglassdekselet er plassert på aluminiumsplaten med seks C-klemmer. Seks temperatursonder er festet i forskjellige posisjoner på innsiden av dekselet innenfor en av banene. To linjaler plasseres på toppen og bunnen av plexiglassdekselet langs kantene for å bestemme temperaturgradienten. (B) Sett fra siden. Fire Peltier-enheter er plassert under en aluminiumsplate (44 cm x 22 cm). Hver Peltier-enhet er koblet til temperaturregulatorene som genererer kalde eller varme temperaturer. For å forhindre at peltierene overopphetes, er datamaskinkjølesystemet koblet til vannrør, luftkjølende vifter og strømforsyninger. Temperatursonder er innebygd i kanten av aluminiumsplaten og er koblet til temperaturregulatorene for å kontrollere temperaturene på aluminiumsplaten direkte. For vårt nåværende apparat er de kalde og varme sidene satt til henholdsvis 12 °C og 36 °C.

Figure 3
Figur 3. Et diagram over apparatet. Temperatursondene brukes som en tilbakemeldingskontroll som leser temperaturen på aluminiumsplaten. Peltier-enhetene er koblet til temperaturregulatorene. For å forhindre overoppheting av peltiers, er væskekjølerne direkte plassert under peltiers. De fire væskekjølerne er forbundet med vannrør som kobles til pumpen og radiatoren. Radiatoren har to vifter som kjøler ned temperaturen på vannet. Pumpen og radiatoren er koblet til strømforsyningen.

Figure 4
Figur 4. Planen for plexiglassdekselet. Dette er planen for dekselet som er laget av plexiglass. Dekselet har fire baner delt på tre 0,2 cm tykke skillevegger, og et hull med en diameter på 0,7 cm ligger i midten av topppanelet på hver bane (Figur 2A).

Figure 5
Figur 5. Et eksempel på TPR-virkemåtedataene. TPR på w1118 flyr over 24 timer. Foretrukne temperaturer ble beregnet ved hjelp av fordelingen av fluer i temperaturpreferanseadferdseksperimentene. Data vises som gjennomsnittlig foretrukket temperatur i hver tidssone. Tall representerer antall analyser. ANOVA, P < 0.0001. Tukey-Kramer test sammenlignet med ZT1-3, ***P < 0,001, **P < 0,01 eller *P < 0,05. Denne figuren av TPR-fenotypen er tilpasset fra Kaneko et al. 3 med tillatelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Her illustrerer vi detaljene i temperaturpreferansens atferdsapparat og analyse av TPR-oppførselen. Drosophila viser de viktigste, robuste og reproduserbare egenskapene til klokkestyrt TPR. Dataene våre antyder imidlertid at minst to faktorer, omgivelseslys og alder, forstyrrer TPR-atferdsfenotypene betydelig.

Vi observerer at lys påvirker temperaturpreferansen i Drosophilabetydelig . Det er i samsvar med det faktum at w1118 fluer holdt i LD foretrekker høyere temperaturer på dagtid enn de som holdes i DD, selv om de rytmiske endringene i foretrukket temperatur fortsatt opprettholdes under LD og DD3. Derfor påvirker lyset flyets temperaturpreferanse uavhengig av døgnklokken. Siden det ikke er klart hvor mye lysintensitet som kreves og hvilke mekanismer som regulerer denne lysavhengige temperaturpreferansen, bruker vi samme lysintensitet (~ 500-1000 lux) under forsøkene for å oppnå reproduserbare resultater.

Fluenes alder påvirker også temperaturpreferansen. Vi unngår å bruke dag 1 fluer fordi TPR fenotyper av dagen 1 fluer (en dag etter klekking) er variable. Selv om dag 4 og eldre fluer viser konstant TPR-oppførsel, foretrekker de lavere temperaturer enn 2 eller 3 dager gamle fluer. Derfor er det svært viktig å ikke blande omfattende eldre fluer. Vi bruker dagen 2-3 fluer eller dagen 4-5 fluer gruppe etter behov.

I vår nåværende TPR-atferdsmetode undersøker vi bare temperaturpreferanseatferd i 30 minutter. Årsaken til dette er fordi fluene holdt >1 time i temperaturgradienten har en tendens til å foretrekke en lavere temperatur. Dette skyldes kanskje mangelen på mat og vann i apparatet. Derfor kaster vi fluene etter hvert 30 min atferdseksperiment. Det ville være en stor fordel hvis TPR-oppførselen kunne måles kontinuerlig i minst 24 timer, ideelt ~ 15 dager. I dette tilfellet vil TPR-atferdsanalysen enkelt gjøres uten å overføre fly hetteglassene til de forskjellige inkubatorene. Enda viktigere, TPR fenotyper ville være mer effektivt sammenlignet med andre circadian atferd som lokomotorisk aktivitet.

Dyr er svært følsomme for små endringer i miljøet. Vi viste at fluenes temperaturpreferanseadferd ikke bare reguleres av klokken, men er sterkt påvirket av lys. TPR kan være en atferdsmessig utgang som er integrert av alle miljøsignaler og interne tilstander. Drosophila er et sofistikert modellsystem for å dissekere grunnleggende mekanismer for hjernefunksjoner ved hjelp av ulike genetiske verktøy, relativt enkel hjernestruktur og allsidige atferdsanalyser. Derfor kan studier av analyse av temperaturpreferanseatferd kaste lys over de grunnleggende mekanismene for hvordan hjernen integrerer forskjellig informasjon for å produsere optimal atferd.

Videre antyder våre nylig publiserte data at fly TPR deler funksjoner med pattedyret BTR3. Fordi mekanismene som kontrollerer søvn i fluer er analoge med de som kontrollerer pattedyrs søvn17-20, tror vi at videre utforskning av Drosophila TPR vil bidra til en større forståelse av døgnrytme og søvnatferd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Det er ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Vi er takknemlige til Dr. Aravinthan Samuel og Marc Gershow som bidro til å utvikle den første versjonen av atferdsapparatet og Matthew Batie som modifiserte atferdsapparatet. Denne forskningen ble støttet av Trustee Grant fra Cincinnati Children's Hospital, JST/PRESTO, March of Dimes og NIH R01 GM107582 til F.N.H.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Bright Lab Jr. Safelight Amazon #B00013J8UY Red light for dark rooms
Rain X SOPUS products Water repellent: Apply the plexiglass cover
C-Clamp Home Depot
Temperature/hygrometer Fisher 15-077-963
Peltier devices TE Technology, Inc. HP-127-1.4-1.15-71P
Thermometer Fluke Fluke 52II
Bench top controller Oven Industries 5R6-570-15R and 5R6-570-24R
Temperature sensor probe Oven Industries TR67-32
Generic 480 Watt ATX power supply computer cooling system
MCR220-QP-RES Dual 120 mm Radiator with reservoir  Swiftech computer cooling system
MCP350 In-Line 12V DC pump Swiftech computer cooling system
MCW50 graphics Card liquid cooler Swiftech computer cooling system
Scythe Kaze-Jyuni SY1225SL12SH fan Crazy PC computer cooling system

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Krauchi, K. The thermophysiological cascade leading to sleep initiation in relation to phase of entrainment. Sleep Med. Rev. 11, 439-451 (2007).
  2. Krauchi, K. The human sleep-wake cycle reconsidered from a thermoregulatory point of view. Physiol. Behav. 90, 236-245 (2007).
  3. Kaneko, H., et al. Circadian Rhythm of Temperature Preference and Its Neural Control in Drosophila. Curr. Biol. 22, 1851-1857 (2012).
  4. Allada, R., Chung, B. Y. Circadian organization of behavior and physiology in Drosophila. Annu. Rev. Physiol. 72, 605-624 (2010).
  5. Garrity, P. A., Goodman, M. B., Samuel, A. D., Sengupta, P. Running hot and cold: behavioral strategies, neural circuits, and the molecular machinery for thermotaxis in C. elegans and Drosophila. Genes Dev. 24, 2365-2382 (2010).
  6. Hamada, F. N., et al. An internal thermal sensor controlling temperature preference in Drosophila. Nature. 454, 217-220 (2008).
  7. Hong, S. T., et al. cAMP signalling in mushroom bodies modulates temperature preference behaviour in Drosophila. Nature. 454, 771-775 (2008).
  8. Dillon, M. E., Wang, G., Garrity, P. A., Huey, R. B. Review: Thermal preference in Drosophila. J. Therm. Biol. 34, 109-119 (2009).
  9. Viswanath, V., et al. Opposite thermosensor in fruitfly and. Nature. 423, 822-823 (2003).
  10. Gallio, M., Ofstad, T. A., Macpherson, L. J., Wang, J. W., Zuker, C. S. The coding of temperature in the Drosophila brain. Cell. 144, 614-624 (2011).
  11. Stevenson, R. D. The relative importance of behavioral and physiological adjustments controlling body temperature in terrestrial ectotherms. Am. Nat. 126 (3), (1985).
  12. Refinetti, R., Menaker, M. The circadian rhythm of body temperature. Physiol. Behav. 51, 613-637 (1992).
  13. Duffy, J. F., Dijk, D. J., Klerman, E. B., Czeisler, C. A. Later endogenous circadian temperature nadir relative to an earlier wake time in older people. Am. J. Physiol. 275, 1478-1487 (1998).
  14. Saper, C. B., Lu, J., Chou, T. C., Gooley, J. The hypothalamic integrator for circadian rhythms. Trends Neurosci. 28, 152-157 (2005).
  15. Konopka, R. J., Pittendrigh, C., Orr, D. Reciprocal behaviour associated with altered homeostasis and photosensitivity of Drosophila clock mutants. J. Neurogenet. 6, 1-10 (1989).
  16. Qiu, J., Hardin, P. E. per mRNA cycling is locked to lights-off under photoperiodic conditions that support circadian feedback loop function. Mol. Cell Biol. 16, 4182-4188 (1996).
  17. Crocker, A., Sehgal, A. Genetic analysis of sleep. Genes Dev. 24, 1220-1235 (1220).
  18. Hendricks, J. C., et al. Rest in Drosophila is a sleep-like state. Neuron. 25, 129-138 (2000).
  19. Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster. Science. 287, 1834-1837 (2000).
  20. Parisky, K. M., et al. PDF cells are a GABA-responsive wake-promoting component of the Drosophila sleep circuit. Neuron. 60, 672-682 (2008).

Tags

Biologi Utgave 83 Drosophila døgnklokke temperatur temperaturpreferanserytme lokomotorisk aktivitet kroppstemperaturrytmer
Design og analyse av temperaturpreferanseatferd og dens døgnrytme i <em>Drosophila</em>
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Goda, T., Leslie, J. R., Hamada, F.… More

Goda, T., Leslie, J. R., Hamada, F. N. Design and Analysis of Temperature Preference Behavior and its Circadian Rhythm in Drosophila. J. Vis. Exp. (83), e51097, doi:10.3791/51097 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter