Waiting
Login processing...

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

Biology

Design och analys av temperaturpreferensbeteende och dess dygnsrytm i Drosophila

Published: January 13, 2014 doi: 10.3791/51097

Summary

Vi identifierade nyligen en ny Drosophila dygnsrytm produktion, temperatur preferens rytm (TPR), där den föredragna temperaturen i flugor stiger under dagen och faller under natten. TPR regleras oberoende av en annan dygnsrytmproduktion, lokomotorisk aktivitet. Här beskriver vi utformningen och analysen av TPR i Drosophila.

Abstract

Dygnsrytmen reglerar många aspekter av livet, inklusive sömn, lokomotorisk aktivitet och kroppstemperaturrytmer (BTR)1,2. Vi identifierade nyligen en roman Drosophila dygnsrytm, kallad temperaturpreferensrytmen (TPR), där den föredragna temperaturen i flugor stiger under dagen och faller under natten 3. Överraskande kontrolleras TPR och lokomotorisk aktivitet genom distinkta dygnsrytmneuroner3. Drosophila lokomotorisk aktivitet är en välkänd dygnsrytm beteendemässiga produktion och har gett starka bidrag till upptäckten av många bevarade däggdjur dygnsrytm klockgener ochmekanismer 4. Därför kommer förståelse av TPR att leda till identifiering av hittills okända molekylära och cellulära dygnsrytm mekanismer. Här beskriver vi hur du utför och analyserar TPR-analysen. Denna teknik gör det inte bara möjligt att dissekera TPR: s molekylära och neurala mekanismer, utan ger också nya insikter om de grundläggande mekanismerna i hjärnfunktionerna som integrerar olika miljösignaler och reglerar djurbeteenden. Dessutom tyder våra nyligen publicerade uppgifter på att flugan TPR delar funktioner med däggdjuret BTR3. Drosophila är ectotherms, där kroppstemperaturen vanligtvis regleras beteendemässigt. Därför är TPR en strategi som används för att generera en rytmisk kroppstemperatur i dessa flugor5-8. Vi tror att ytterligare utforskning av Drosophila TPR kommer att underlätta karakteriseringen av mekanismerna bakom kroppstemperaturkontroll hos djur.

Introduction

Temperaturen är en allestädes närvarande miljösignal. Djur uppvisar en mängd olika beteenden för att undvika skadliga temperaturer och söka bekväma. Drosophila uppvisar ett robust temperaturpreferensbeteende6,7. När flugor släpps ut i en temperaturgradient från 18-32 °C undviker flugorna både varma och kalla temperaturer och väljer slutligen en önskad temperatur på 25 °C på morgonen3. De varma temperatursensorerna är en uppsättning termosensoriska nervceller, AC-nervceller, som uttrycker Drosophila transient receptorpotential (TPR) kanal, TRPA16,9. Kalltemperatursensorerna är belägna i de tredje antennsegmenten, eftersom iablande av de 3: e antennsegmenten orsakar bristen på undvikande av kalla temperaturer6. Nyligen identifierades TRPP-proteinet Brivido (Brv)10. Eftersom Brv uttrycks i de 3: e antennsegmenten och förmedlar kalldetektering, är Brv en möjlig kallavkänningsmolekyl, vilket är avgörande för temperaturpreferensbeteendet. Sammanfattningsvis använder flugorna dessa två temperatursensorer för att undvika de varma och kalla temperaturerna och hitta en föredragen temperatur.

Medan däggdjur genererar värme för att reglera sin kroppstemperatur, anpassar ektotermer i allmänhet sina kroppstemperaturer till omgivningstemperaturen11. Vissa ectotherms är kända för att uppvisa ett dagligt TPR-beteende som tros vara en strategi för ectotherms att reglera sin BTR12. För att avgöra om flugorna uppvisade TPR upprepade vi temperaturpreferensbeteendeanalysen vid olika punkter under ett spann av 24 timmar. Vi fann att Drosophila uppvisar en daglig TPR, som är låg på morgonen och hög på kvällen och följer ett mönster som liknar BTR hos människor13.

I Drosophilafinns det ~150 klockneuroner i hjärnan. Klockneuroner som reglerar lokomotorisk aktivitet kallas M- och E-oscillatorer. Intressant nog reglerar dock inte M- och E-oscillatorer TPR, istället visade vi att DN2-klockneuroner i hjärnan reglerar TPR men inte lokomotorisk aktivitet. Dessa uppgifter tyder på att TPR regleras oberoende av lokomotorisk aktivitet. I synnerhet regleras däggdjur BTR också oberoende av lokomotorisk aktivitet. Ablationsstudier på råttor visar att BTR styrs genom specifika SCN-nervceller som riktar sig mot en annan delmängd av subparaventricular zon nervceller än de som kontrollerar lokomotorisk aktivitet14. Därför tar våra data hänsyn till möjligheten att däggdjurs BTR och flugan TPR är evolutionellt bevarade3, eftersom både fly TPR och däggdjur BTR uppvisar dygnsrytm-beroende temperaturrytmer, som är oberoende reglerade från lokomotorisk aktivitet.

Här beskriver vi detaljerna i hur man analyserar TPR beteendeanalys i Drosophila. Denna metod möjliggör undersökning av inte bara den molekylära mekanismen och neurala kretsarna i TPR, men också hur hjärnan integrerar olika miljösignaler och inre biologiska klockor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Förberedelse av flugor

  1. Ljust mörker (LD) experiment
    1. Höj flugor i inkubatorer (25 °C/40-60% relativ luftfuktighet (RH)) under lätta 12 timmar/mörker 12 timmars (LD) cykler. Inkubatorerna har en ljusintensitet på ~500-1 000 lux.
    2. Två inkubatorer är nödvändiga för att slutföra beteendeanalyserna under en 24-timmarsperiod. Båda inkubatorerna ska ha ett programmerbart ljus med ON OFF-funktioner. De bör också ha fasta dörrar som inte är genomsläppliga förljus (dvs. inget glas eller plexiglas).
      Obs: En inkubator ska betecknas som en "dag" inkubator och ställas in på en LD-cykel på 12 timmar ljus och 12 timmar mörk. Den andra inkubatorn ska betecknas som en "natt" inkubator och ställas in på inversen av den första med 12 timmar mörk följt av 12 timmars ljus. Nattinkubatorn måste placeras i rummet som är tillgängligt i mörkret, på ett sådant sätt kan flugor som upplever nattförhållanden lätt nås för experimenten.
    3. Placera flugflaskan i antingen dag- eller nattinkubatorer. Samla nykläckta flugor i en färsk flaska, 20-30 per analys och förvara i samma inkubator i 2-3 dagar.
    4. Efter 2-3 dagar, använd flugor för temperaturpreferensbeteendeanalysen.
      1. För dag (Zeitgeber tid (ZT) 0-12) experiment, samla flugor från dagen inkubator.
      2. Precis innan beteendeexperimenten, ta de insamlade flugflaskan ur dagens inkubator.
      3. För natt (ZT 13-24) experiment, samla flugor från nattinkubatorn.
      4. Precis innan beteendeexperimenten, ta de insamlade flugflaskan ur nattinkubatorn, linda med aluminiumfolie och placera i en låda i det mörka rummet under en röd lampa.
        Obs: Eftersom beteendetestet för temperaturpreferenser utförs under mörker för nattexperimenten måste ljusexponering för flugorna förhindras fram till slutet av beteendeexperimenten.
        Notera: Flugorna ska inte utsättas för koldioxid den dag experimenten ska äga rum.
  2. Experiment med konstant mörker (DD)
    1. DD-dag
      1. En extra inkubator är nödvändig för DD-dagexperiment, som vi kallar en "övergångsinkubator" för resten av manuskriptet. Övergångsinkubatorn måste placeras i rummet som är tillgängligt i mörkret, på ett sådant sätt kan flugor som upplever DD-förhållanden lätt nås för experimenten. Ett exempel på ljusschema för en övergångsinkubator skulle ha ljuset PÅ från 13:00 till 19:00 och ljuset AV klockan 19:00-13:00 (Bild 1).
      2. Samla flugorna som har höjts i daginkubatorn. Placera flygflaskan i övergångsinkubatorn mellan 13.00-19.00, när ljuset är PÅ. På så sätt utsätts flugorna ordentligt för ljus fram till 19.00, då ljuset stängs av.
      3. Nästa dag, före 13:00, under mörka förhållanden, ta flugflaskan ur övergångsinkubatorn, linda dem med aluminiumfolie och placera dem i en låda. Förvara lådan i vilken inkubator som helst i ytterligare en dag.
    2. DD-natt
      1. Samla flugorna som har höjts i nattinkubatorn i mörkret under en röd lampa. Eller dessutom samla flugorna när nattinkubatorns ljus är PÅ.
      2. Linda in insamlade injektionsflaskar med aluminiumfolie i mörkret när som helst lamporna är AV och placera injektionsflaskan i en låda. Förvara lådan i vilken inkubator som helst i ytterligare två dagar (figur 1B).
        Obs: Eftersom beteendetestet för temperaturpreferenser utförs under mörker för nattexperimenten måste ljusexponering för flugorna förhindras fram till slutet av beteendeexperimenten.
  3. Experiment med konstant ljus (LL)
    1. LL-dagen
      1. En extra inkubator är nödvändig för LL-dagexperiment. Denna inkubator upprätthåller LL-tillståndet (25 °C, 800 lux), med ljuset PÅ kontinuerligt.
      2. Samla flugor som har höjts i daginkubatorn. Placera flygflaskan i LL-inkubatorn när som helst under deras "dag".
    2. LL Natt
      1. Samla flugor som har höjts i nattinkubatorn. Överför flygflaskan från nattinkubatorn till LL-inkubatorn under den tid då ljuset i nattinkubatorn är PÅ.
        Obs: Till exempel stängs lampan av klockan 07.00 i nattinkubatorn. Överför flygflaskan från nattinkubatorn till LL-inkubatorn före 07:00 och håll injektionsflaskan i LL-inkubatorn i ytterligare 4 dagar.
        Obs: Vid dag 4 under LL-förhållanden avskaffas svängningen av lokomotoraktiviteten15,16, medan TPR fortfarande upprätthålls 3.

2. Apparaten för beteendeanalys för temperaturpreferens

  1. Placera ett plexiglasskydd (29 cm x 19,2 cm)(figur 4)på en aluminiumplatta.
  2. Övervaka lufttemperaturen mellan plattan och locket. Sex temperatursonder är fästa vid olika lägen på insidan av locket inom ett av körfälten (figur 2).
    Obs: Se till att sonderna inte vidrör vare sig aluminiumplattan eller plexiglaslocket. Lufttemperaturen bör ställas in på en lutning från 18-32 °C.
  3. Placera apparaten i ett miljörum som hålls vid 25 °C/65-75 % RH. Det här rummet måste stängas av från alla yttre ljus. Ett miljörum är normalt utrustat med fläktar för att bibehålla en viss temperatur och luftfuktighet.
    Obs: Luften från fläkten stör sannolikt en stabil temperaturgradient på apparaten. För att förhindra detta använder vi ett genomskinligt ark som täcker området kring apparaten.
  4. Förbered en termometer och hygrometer för att kontrollera temperatur och luftfuktighet i miljörummet.
    Obs: Ljus påverkar temperaturpreferensen för Drosophila3. Samma ljusintensitet bör tillhandahållas på apparaten på ett enhetligt sätt. Intensiteten i våra miljörumslampor är ~ 800 lux.
    Obs: När beteendeexperimenten är klara, placera ett rör som är anslutet från CO2-tanken eller tillförseln nära hålet på apparatens överst för att bedöva och bli av med flugorna.

3. Förberedelse av apparater för användning

  1. Slå på apparaten i minst 30 minuter för att fastställa temperaturgradienten ordentligt på plattans yta (figur 3).
  2. Täck beteendeapparatens lock med vattenavvisande för att förhindra flugor från att klättra på väggarna eller taket på locket. Torka av överskottet av vatten och låt locket vara torrt i 25-30 minuter.
  3. Ta bort eventuell kondens på aluminiumplattan. Placera plexiglaslocket på aluminiumplattan och säkra med sex C-klämmor (figur 2).
    Obs: Det är mycket viktigt att locket är förseglat väl, om nödvändigt kan dubbelsticktejp användas.
  4. Lämna locket i minst 15 minuter. Lufttemperaturgradienten mellan aluminiumplattan och locket skapas från 18-32 °C.

4. Beteendeanalys för temperaturpreferens

  1. Lasta flugorna i utrymmet mellan aluminiumplattan och plexiglaslocket på apparaten genom små hål i mitten av varje körfält på locket (figurerna 2 och 4). Täck hålen med täckslipsar för att förhindra att flugorna läcker ut.
  2. För de mörka förhållandena, stäng av alla lampor i miljörummet. En röd lampa kan användas när flugorna placeras i apparaten. Se till att flugorna inte utsätts för några lampor förutom en röd lampa förrän beteendeexperimenten är klara.
  3. För varje försök, använd 20-25 vuxna flugor, som inte ska återanvändas i efterföljande prövningar. Beteendeanalysen utförs i 30 minuter. Ta några bilder med eller utan blixt. Var försiktig så att du inte gör mycket ljud eller några plötsliga rörelser under experimenten.
  4. Registrera temperaturen på alla sex sonderna på apparaten. Notera rumstemperaturen och luftfuktigheten.
  5. Söv flugorna i apparaten med koldioxidgas, lossa klämmorna, ta bort plexiglasskyddet och ta bort flugorna från plattan. Efter varje experiment kasseras flugorna. Torka bort eventuell kondens eller fukt från plattan. Sätt tillbaka locket på plattan och dra åt med klämmorna inför nästa experiment.
  6. För att få en representation av temperaturpreferensen under hela dagen delas 24-timmarsperioden upp i åtta tidszoner, fyra under dagen och fyra på natten. Till exempel använder vi dessa ZT eller CT 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15, 16-18, 19-21 och 22-24.
    Obs: Eftersom fenotypvariationer orsakade av maskeringseffekter förväntas direkt efter att ljuset har aktiverats (ZT0) eller OFF (ZT12), undersöker vi inte temperaturpreferensbeteendet under dessa tider (ZT eller CT 0-1, 11,5-13 och 23,5-24). Minst fem försök måste göras i varje tidszon för att resultaten ska vara statistiskt sunda.

5. Dataanalys

  1. Beräkna temperaturgradienten enligt följande: Bestäm var temperatursonderna placeras baserat på de två linjalerna som placeras på plexiglasets övre och nedre sida längs kanterna (figur 2A).
  2. Temperaturgradienten mellan temperatursonderna uppskattas vara linjär. Baserat på temperatursondernas placering, liksom deras motsvarande registrerade temperaturer, ritar linjer som representerar varje temperaturgrad i lämplig position på bilderna. Räkna antalet flugor som finns i varje gradintervall. Uteslut eventuella flugor på väggarna eller taket på locket.
  3. Beräkna procentandelen flugor i varje temperaturområde i varje körfält. En genomsnittlig föredragen temperatur beräknas genom att summera produkterna av varje intervalls procentandel flugor och temperatur, som visas nedan:
    % av flugorna x 18,5 °C + % av flugorna x 19,5 °C + % flugor x 20,5 °C ....+ % flugor x 31,5 °C + % flugor x 32,5 °C.
  4. Beräkna den genomsnittliga önskade temperaturen i varje tidszon: Temperaturpreferensbeteende utförs >5 gånger under varje tidszon (ZT 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15, 16-18, 19-21 och 22-24). För att beräkna den genomsnittliga önskade temperaturen i varje tidszon beräknas den genomsnittliga önskade temperaturen för varje försök tillsammans. Felstaplarna s.e.m. är lika med felet mellan testerna.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ett exempel på temperaturpreferensrytmen visas i figur 5. Om beteendeproceduren framgångsrikt görs, bör flugorna uppvisa en TPR där de föredrar en låg temperatur på morgonen och högre temperatur på kvällen. ~1-1,5 °C ökning under dagtid i temperaturpreferens bör observeras under dagen, oavsett den genetiska bakgrunden, eftersom vi visade att w1118, yw och Canton S flugor uppvisar en liknande temperatur preferens underdagtid 3.

Figure 1
Figur 1. Ett schema över flugförberedelserna på DD-dagen. (A) Ett exempel på ett DD-experiment på dagtid. Ljuset är på från 13:00 till 19:00 och ljuset är AV från 19:00 till 13:00 i övergångsinkubatorn. Samla flugorna som har höjts i daginkubatorn. Placera flygflaskan i övergångsinkubatorn någon gång mellan 13.00-19.00. Nästa dag före 13:00, ta flugflaskan ur övergångsinkubatorn i mörkret, linda dem med aluminiumfolie och placera dem i en låda. B)Ett exempel på ett DD nattexperiment. Samla flugorna som har höjts i nattinkubatorn antingen i mörkret under 07:00 till 19:00 eller i ljuset under 19:00 till 07:00. Ta flugflaskan ur nattinkubatorn i mörkret mellan 07:00 och 19:00, och linda dem med aluminiumfolie och placera dem i en låda

Figure 2
Figur 2. Beteendeapparat för temperaturpreferenser. (A) Överst. Plexiglaslocket placeras på aluminiumplattan med sex C-klämmor. Sex temperatursonder är fästa vid olika positioner på insidan av locket inom ett av körfälten. Två linjaler placeras på plexiglasets över- och underdel längs kanterna för att bestämma temperaturgradienten. b )I artikel 3.1 skall Sidovy. Fyra Peltier-enheter placeras under en aluminiumplatta (44 cm x 22 cm). Varje Peltier-enhet är ansluten till temperaturregulatorerna som genererar kalla eller varma temperaturer. För att förhindra att Peltiers överhettas ansluts datorkylsystemet till vattenrör, luftkylfläktar och strömförsörjning. Temperatursonder är inbäddade i kanten av aluminiumplattan och är anslutna till temperaturregulatorerna för att direkt styra temperaturen på aluminiumplattan. För vår nuvarande apparat är de kalla och heta sidorna inställda på 12 °C respektive 36 °C.

Figure 3
Figur 3. Ett diagram över apparaten. Temperatursonderna används som återkopplingskontroll som avläser temperaturen på aluminiumplattan. Peltier-enheterna är anslutna till temperaturregulatorerna. För att förhindra överhettning av Peltiers placeras vätskekylarna direkt under Peltiers. De fyra vätskekylarna är anslutna med vattenrör som ansluts till pumpen och radiatorn. Radiatorn har två fläktar som kyler ner temperaturen på vattnet. Pumpen och radiatorn är anslutna till strömförsörjningen.

Figure 4
Figur 4. Planen för plexiglasskyddet. Detta är planen för omslaget som är tillverkat av plexiglas. Locket har fyra körfält dividerade med tre 0,2 cm tjocka avdelare, och ett hål med diametern 0,7 cm ligger i mitten av den övre panelen på varje körfält (Figur 2A).

Figure 5
Figur 5. Ett exempel på TPR-beteendedata. TPR på w1118 flyger över 24 timmar. Föredragna temperaturer beräknades med hjälp av fördelningen av flugor i temperaturpreferensbeteendeexperimenten. Data visas som den genomsnittliga önskade temperaturen i varje tidszon. Tal representerar antalet analyser. ANOVA, P < 0.0001. Tukey-Kramer-test jämfört med ZT1-3, ***P < 0,001, **P < 0,01 eller *P < 0,05. Denna figur av TPR fenotyp är anpassad från Kaneko et al. 3 med tillstånd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Här illustrerar vi detaljerna i temperaturpreferensens beteendeapparat och analys av TPR-beteendet. Drosophila uppvisar de framträdande, robusta och reproducerbara egenskaperna hos klockstyrd TPR. Våra data tyder dock på att minst två faktorer, omgivande ljus och ålder, avsevärt stör TPR beteendemässiga fenotyper.

Vi observerar att ljus väsentligt påverkar temperaturpreferensen i Drosophila. Det är förenligt med det faktum att w1118 flugor som hålls i LD föredrar högre temperaturer under dagtid än de som hålls i DD, även om de rytmiska förändringarna av önskad temperatur fortfarande upprätthålls under LD och DD3. Därför påverkar ljuset flugens temperaturpreferens oberoende av dygnsrytmklockan. Eftersom det inte är klart hur mycket ljusintensitet som krävs och vilka mekanismer som reglerar denna ljusberoende temperaturpreferens, använder vi samma ljusintensitet (~ 500-1 000 lux) under experimenten för att få reproducerbara resultat.

Flugornas åldrar påverkar också temperaturpreferensen. Vi undviker att använda dag 1 flugor eftersom TPR fenotyper av dagen 1 flugor (en dag efter kläckning) är varierande. Även om dag 4 och äldre flugor visar konstant TPR-beteende, föredrar de lägre temperaturer än 2 eller 3 dagar gamla flugor. Därför är det mycket viktigt att inte blanda omfattande åldriga flugor. Vi använder dagen 2-3 flugor eller dagen 4-5 flugor grupp vid behov.

I vår nuvarande TPR-beteendemetod undersöker vi bara temperaturpreferensbeteenden i 30 minuter. Anledningen till detta är att flugorna som hålls >1 timme i temperaturgradienten tenderar att föredra en lägre temperatur. Detta kanske på grund av bristen på mat och vatten i apparaten. Därför kasserar vi flugorna efter varje 30 min beteendeexperiment. Det skulle vara en enorm fördel om TPR-beteendet kunde mätas kontinuerligt i minst 24 timmar, helst ~ 15 dagar. I det här fallet skulle TPR-beteendeanalysen enkelt göras utan att överföra flugflaskan till de olika inkubatorerna. Ännu viktigare, TPR fenotyper skulle jämföras mer effektivt jämfört med andra dygnsrytm beteenden såsom lokomotorisk aktivitet.

Djur är mycket känsliga för små förändringar i miljön. Vi visade att flugornas temperaturpreferensbeteende inte bara regleras av klockan utan påverkas starkt av ljus. TPR kan vara en beteendeutgång som integreras av alla miljösignaler och interna tillstånd. Drosophila är ett sofistikerat modellsystem för att dissekera grundläggande mekanismer för hjärnfunktioner genom att använda olika genetiska verktyg, relativt enkel hjärnstruktur och mångsidiga beteendeanalyser. Därför kan studier av temperaturpreferensbeteendeanalyser kasta ljus över de grundläggande mekanismerna för hur hjärnan integrerar olika information för att producera optimala beteenden.

Dessutom tyder våra nyligen publicerade uppgifter på att flugan TPR delar funktioner med däggdjuret BTR3. Eftersom mekanismerna som styr sömn i flugor är analoga med de som kontrollerar däggdjurssömn17-20, tror vi att ytterligare utforskning av Drosophila TPR kommer att bidra till en större förståelse för dygnsrytm och sömnbeteende.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Det finns inget att avslöja.

Acknowledgments

Vi är tacksamma mot Drs. Aravinthan Samuel och Marc Gershow som hjälpte till att utveckla den ursprungliga versionen av beteendeapparaten och Matthew Batie som modifierade beteendeapparaten. Denna forskning stöddes av Trustee Grant från Cincinnati Children's Hospital, JST/PRESTO, March of Dimes och NIH R01 GM107582 till 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 Utgåva 83 Drosophila dygnsrytm klocka temperatur temperatur preferens rytm lokomotorisk aktivitet kroppstemperatur rytmer
Design och analys av temperaturpreferensbeteende och dess dygnsrytm <em>i 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