Yöntem makalesi

Uçuş Performans Doğru ve hızlı ölçüm için geliştirilmiş Yöntemi Drosophila

DOI:

10.3791/51223

⸱

13 Şubat 2014

 , 
1Department of Genetics, University of Wisconsin-Madison

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada yüksek verimli tarama sağlayan, Drosophila uçuş performans hızlı ve doğru bir ölçümü için bir yöntem tarif eder.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Drosophila uçuş dahil olmak üzere davranış analizi için yararlı bir model sistemi, olduğu kanıtlanmıştır. İlk uçuş test yer bırakarak içine uçar yağ kaplı silindir mezun, iniş yüksekliği silindirin duvarı ile temas kurmaya itme yeterince hazırlamadan önce çok sinekler düşecek ne değerlendirerek uçuş performansı ölçmek sağladı. Burada dört önemli iyileştirmeler ile uçuş test güncelleştirilmiş bir sürümünü açıklar. İlk olarak, bütün sinekler kullanıcılar arasındaki değişkenliği ortadan kaldırarak, çalışmalar arasındaki benzer bir hızda uçuş silindire girer olmasını sağlamak için bir "damla tüp" ekledi. İkincisi, biz Tangle-Trap, canlı böcekleri yakalamak için tasarlanmış bir yapıştırıcı kaplı çıkarılabilir plastik levhalar ile yağ kaplaması değiştirilir. Üçüncü olarak, uçuş yeteneği daha doğru ayrımcılık sağlamak için daha uzun bir silindir kullanın. Dördüncü biz uçuş performans puanlama otomatikleştirmek için bir dijital kamera ve görüntüleme yazılımını kullanabilirsiniz. Bu gelişmeler rap için izinid, uçuş davranış kantitatif değerlendirilmesi, büyük veri kümeleri ve büyük ölçekli genetik ekranlar için yararlıdır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Drosophila uzun davranış 1 genetik temelini incelemek için kullanılır olmuştur, ve araştırmacılar davranış 2-6 çeşitli analiz etmek için çeşitli yollar geliştirdiler. Sinekler nöromüsküler bozukluklar 7 açısından yararlı modeller sağlayan özellikle yararlı olmuştur. Lokomotor davranışını incelemek için kullanılan ortak bir tahlil uçuş performans. Orijinal uçuş test uçuşu kusurlu mutantlar tanımlamak için ve uçuş yetenek 1 kantitatif değerlendirilmesi için yararlıdır, ancak yüksek verimli ekranlar için uygulanmasını kısıtlayan bazı eksiklikleri vardır: Yağ kaplı silindir kullanımı, dağınık ve hantal gibi bazı özellikleri Değişken güç ile tüp içine silindir ve sinekler sokulma uzunluğu kantitatif doğruluğunu azaltmak ve bu test canlı sinekler geri kazanılması zor olan. Bu sınırlamaları aşmak için, bir dizi iyileştirmeler içerecek şekilde uçuş test değiştirdiniz. Biz bir "damla tu eklendiBiz kolay temizlik ve bireysel sinekler kurtarma sağlayan bir yapıştırıcı ile kaplı çıkarılabilir akrilik yaprak kullanmak deneyler ve kullanıcılar arasındaki değişkenliği ortadan kaldırmak için sinekler tanıtmak için "olması.. Biz kantitatif doğruluğunu ve güvenilirliğini artırmak için uçuş tüpün uzunluğu artmıştır. Nihayet , bir dijital kamera ve sineklerin iniş yükseklikleri hesaplamak için görüntüleme yazılımı kullanın. Biz bu gelişmeler uçuş performansı kusurlar için büyük ölçekli genetik ekranlar yürütülmesi ilgilenen herhangi bir laboratuvara yararlı olacağına inanıyorum.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1.. Uçuş Tester birleştirin

  1. Yüzük Güvenli uçuş silindir zincir kelepçeler kullanarak 1 Standı. (Çanak tartmak için silindirin altında yaklaşık 3 cm bırakın.)
    (Not: Kullandığımız uçuş silindir 13.5 cm çapında 90 cm uzunluğundadır.)
  2. Uçuş silindirin altında mineral yağ ince bir tabaka ile çanak tartmak yerleştirin.
  3. Ring Güvenli huni bir halka kelepçe ve pençe kelepçe kullanarak 2 Standı. Huninin alt uçuş silindirin üst kısmı ile aynı hizada olacak şekilde huni yüksekliğini ayarlar. (Not: huninin uç çapı şişeler ile düşmez, böylece damla tüplerine yerleştirilen şişelerin dış çapından daha küçük olması gerekir.)
  4. Huni üst içine açılan tüp takın ve bir pençe kelepçe kullanarak sabitleyin.
    (Not: Bu 25 cm uzunluğunda bir damla tüpü kullanmak Bırakma hedefi içeren homojen bir kuvvet ile tüm sineklerin tutarlı çıkarılmasını sağlayan bu yükseklikten şişeler düşürme tüpünün iç çapı, sligh olmalıdır..Flakon serbestçe düşmesine olanak sağlamak üzere şişenin dış çapından daha büyük tly).
  5. Uygun boyutta poliakrilamid levha (lar) kesin. (Not: ekleme ve levha giderilmesinde yardımcı olmak için, genişliği uçuş silindirin iç çevresi biraz daha küçük olmalıdır).
  6. Yaprağa Tangle-Trap ince bir tabaka uygulayın. Kullanmadan önce 1 saat boyunca bekletin. (Not: tabakanın üst ve alt ekleme / kaldırma için sayfasını kavramak kaplanmamış (yaklaşık 3 cm) yeterli boşluk bırakın.)
  7. Uçuş silindir poliakrilamid sayfasını yerleştirin.
  8. Çam destek dirseklerini kullanarak kamera parçayı birleştirin. (Not: parçanın alt lens bloke olmadan kamera destek sağlamak Şekil 1B'ye bakınız.).
  9. Tıkaçs ekleyin ve yerine vida. (Not: Burası kamera panorama modunda tüm plastik sayfasını görüntülemek sağlayacak yerlerde tıpaları.)

2. Denemeyi çalıştırın

  1. test edilecek sinekler şişeleri toplayın. En iyi sonuç için, en fazla 20 sinekler / şişesini kullanın.
  2. Yavaşça flakonun dibine sinekler dokunun, prizden, ardından açılan tüp içine yerleştirin ve şişeyi bırakın.
    (Not: Bu, dar huni açıklığı edecek kadar şişe düşürme tüpü düşer şişe hunisi çarptığında, sinekler uçuş silindir içine atılır.).
  3. Boş şişeyi kaldırmak için açılan tüp kaldırın.
    (Not: Aynı deney grubu sinekler Birden küçük şişeler tek bir poliakrilamid kağıda denenebilir Biz kadar 200 sinekler (20 sinekler her 10 şişe), tek bir kağıda test ve kolayca görüntülü bulabilirsiniz..
  4. Plastik levha çıkarın ve düz beyaz bir yüzey üzerine yerleştirin.
    (Not: tezgah üstleri koyu renkli ise beyaz poster panosu kullanılabilir.)
  5. Plastik levha üzerinde kamera parçayı birleştirin. Kamera görüş alanında yaprağın alt ve üst hem de sahip için tabaka üzerinde yeterli derecede yüksek olmalıdır.
  6. Th boyunca kamerayı kaydırıne parça panoramik bir görüntü elde etmek için "yakalama" tuşuna basılı tutarak.
  7. Petrol iniş sinek sayısı her deneme için elle sayılır.
  8. Tekrar verilen bir deneyde tüm koşullar için 2,2-2,7 adımları. Sinekler her deneme arasındaki tabakasından çıkarılabilir. Alternatif olarak, çok sayıda yaprak her seferinde yeni bir tabaka ile, kullanılabilir.

3. Veri Toplama

  1. ImageJ yazılımı kullanarak görüntü dosyaları açın.
  2. Kırpma görüntüleri sadece iniş yüzey alanı dahil etmek gerekirse. (Bu Tangle-Trap kaplı alandır.)
  3. 8-bit gri tonlama görüntüleri dönüştürün.
  4. Beyaz arka plan filtrelemek için bir "Eşik" oluşturun.
    (Görüntü → → Eşik ayarlayın).
  5. "Parçacıkları analiz" menüsünü kullanarak her sinek belirlemek için parametreleri ayarlayın.
    Bir parçacık tanımlamak için kullanılan parametrelerini tanımlayın (Parçacıklar Analiz → Analiz). Bizim kurmak ile bulduğumuz bir kullanıyor5-90 piksel 2 ve 0,4-1,0 bir dairesellikte alanı doğru tüm örnekleri tespit edecektir.
  6. Her parçacığın koordinat oluşturulan listesini kullanarak her sineğin yerini ölçün. Piksel x-koordinatı iniş yüksekliğini hesaplamak için santimetre dönüştürülebilir.
  7. (Microsoft Excel gibi) bir tablo içine tablo ithal.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Şekil 1A güncellenen uçuş test düzeneğinin şemasını göstermektedir. Şekil 1B parça tasarımı kamera görüntüsü alanını engelleme olmadan panoramik bir görüntü almasına izin göstermektedir. Sonuçlar Örnek 8-10, bilinen bir kusur bir uçuş uyuşuk mutant sinekler, uçuş performansı, vahşi tip Canton-S uçan ile karşılaştırıldığında, Şekil 2 de gösterilmiştir. Kontrolü sürekli bireyler arasında çok az yayılması ve 73 ± 2.0 cm ortalama iniş yüksekliği...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada açıklanan yöntemler kullanılarak, hızla daha önce mümkün olandan daha yüksek verimlilik sağlayan, Drosophila mutantlarının bir sayıda uçuş performansının değerlendirilmesi mümkün olmuştur. Deneyler için, rutin, erkek ve dişileri ayrı ve kanatları zarar verebilir saldırganlığı sınırlamak için düşük yoğunluklu (az 20 sinekler / flakon) onları yükseltmek. Diğer bir önemli husus genetik arka farklılıklardan ötürü uçuş performans farklılıkları için uygun kontrol etmektir. Biz de önce uçuş test karbondioksit i...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa etmek Çıkar çatışması var.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenen F32 NS078958 (DTB) ve R01 AG033620 (BG) verir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Macun bıçağıHome Depot630147www.homedepot.com
Çam sırt bandı kalıplama (2x)Home Depot156469www.homedepot.com
Furring ŞeritTahtası Home Depot164704 www.homedepot.com
Tangle-Tuzak Böcek Tuzağı Kaplama Biyokontrol Ağı268941www.biconet.com
Dizüstü Bilgisayar Applewww.apple.com/mac/
Mineral yağFisher Scientific BP26291www.fishersci.com
Beyaz poster panosuStaples247403www.staples.com
Polistiren tartım kabıFisher ScientificS67091Awww.fishersci.com
ImageJ SoftwareNational Institutes of Healthhttp://rsb.info.nih.gov/ij/
Dijital fotoğraf makinesiSonyDSC-TX7www.store.sony.com
İnce forsepsFine Science Toolswww.finescience.com
Polikarbonat silindir (damla tüpü)McMaster-Carr8585K62www.mcmaster.com
Uçuş silindiri (akrilik)McMaster-Carr8486K943www.mcmaster.com
Polikarbonat levhalarMcMaster-Carr85585K25www.mcmaster.com
halka standı (2x)Fisher ScientificS47808www.fishersci.com
Halka desteğiFisher ScientificS47791www.fishersci.com
Üç uçlu uzatma kelepçeleri (x2)Fisher Scientific05-769-7Qwww.fishersci.com
HuniFisher Scientific10-500-3www.fishersci.com
>zincir kelepçeleri (2x)VWR21573-275www.vwr.com
Cam şişelerVWR66020-198www.vwr.com

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Benzer, S. Genetic dissection of behavior. Sci. Am. 229, 24-37 (1973).
  2. Ali, Y. O., Escala, W., Ruan, K., Zhai, R. G. Assaying locomotor, learning, and memory deficits in Drosophila models of neurodegeneration. J. Vis. Exp. , e2504(2011).
  3. de Vries, S. E., Clandinin, T. Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. , e50192(2013).
  4. Mundiyanapurath, S., Certel, S., Kravitz, E. A. Studying aggression in Drosophila (fruit flies). J. Vis. Exp. , e155(2007).
  5. Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. Methods to assay Drosophila behavior. J. Vis. Exp. , e3795(2012).
  6. Shiraiwa, T., Carlson, J. R. Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila. J. Vis. Exp. , e193(2007).
  7. Lloyd, T. E., Taylor, J. P. Flightless flies: Drosophila models of neuromuscular disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1184, e1-e20 (2010).
  8. Atkinson, N. S., et al. Molecular separation of two behavioral phenotypes by a mutation affecting the promoters of a Ca-activated K channel. J. Neurosci. 20, 2988-2993 (2000).
  9. Atkinson, N. S., Robertson, G. A., Ganetzky, B. A component of calcium-activated potassium channels encoded by the Drosophila slo locus. Science. 253, 551-555 (1991).
  10. Elkins, T., Ganetzky, B., Wu, C. F. A Drosophila mutation that eliminates a calcium-dependent potassium current. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 8415-8419 (1986).
  11. Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila. Exp. Gerontol. 40, 386-395 (2005).
  12. Fry, S. N., Rohrseitz, N., Straw, A. D., Dickinson, M. H. Visual control of flight speed in Drosophila melanogaster. J. Exp. Biol. 212, 1120-1130 (2009).
  13. Mronz, M., Lehmann, F. O. The free-flight response of Drosophila to motion of the visual environment. J. Exp. Biol. 211, 2026-2045 (2008).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Drosophila U u PerformansU u Test CihazD rme T pTangle Trap Yap t r cDijital Kamera G r nt lemeImage J Yaz l mKonma Y ksekli i l mY ksek Kapasiteli TaramaU u Kas AnaliziN rom sk ler Kav ak

İlgili makaleler