Sosyal Kaçınma Niceleme için Basit Testi Drosophila melanogaster
13 Aralık 2014
Burada, stresli bireylerin kaçınma durumunu ölçmek için bir protokol sunuyoruz. Bu paradigma güçlü ancak kullanıcı dostudur ve Drosophila melanogaster'de genlerin ve çevrenin bir tür sosyal etkileşim üzerindeki etkisini değerlendirmek için kullanılabilir.
Bu prosedürün amacı, sineklerin stresli bireyler tarafından yayılan sosyal sinyale verdiği tepkiyi ölçmektir. Bu, deneyden en fazla iki gün önce ilk toplama, yanıtlayıcı ve yayıcı sinekler ile gerçekleştirilir. İkinci adım, hem yayıcı hem de yanıtlayıcı sinekleri deneyden iki saat önce taze şişelere aktarmak ve tahlilin yapılacağı çevre kontrollü odaya alışmalarına izin vermektir.
Daha sonra, yanıtlayıcı sinekler TMA'lara yerleştirilir ve sineklerin daha önce vurgulandığı, böylece drosophila stres kokusunu içeren bir şişe ile taze bir şişe arasında seçim yapılır, son adım, DSO'ya yanıtlarını ölçmek için DSO şişesindeki ve asansördeki taze şişedeki yanıtlayıcı sineklerin sayısını saymaktır. Sonuç olarak, T labirenti, bir sosyal stres sinyalinin, özellikle de gilo stres koku vericisinin sineklerinden kaçınmayı ölçmek için kullanılır. Bu yöntem fikri ilk olarak Caltech'te doktora sonrası araştırmacı olduğumda aklıma geldi.
O zamanlar, Greg Sue ve doktora sonrası danışmanı David Anderson, Phyla'da korku veya sosyal kaçınma üzerine çalışıyorlardı, ancak bunun için mevcut bir test yoktu. Bana yaklaştılar çünkü S brands'ın laboratuvarında çok fazla davranış tahlili yapıyordum ve fototaksi ve koku öğrenme deneyleri yaparken, sineklerin o sırada elektrik şoku ile strese girdikleri şişelerden kaçınırken diğer sineklerin rahatsız edilmeden biraz zaman geçirdikleri şişelere çekildiğini fark etmiştim. Piskopos. Bu yöntemin gösterilmesi kritik öneme sahiptir, çünkü sosyal kaçınma testinin deneysel süreci, herhangi bir sinek veya DSL kaybetmeden bios'u aktarmada hızlı ve verimli olmak için biraz pratik gerektirir.
Bu tekniğin, bilgisayar destekli video izleme gibi mevcut yöntemlere göre sosyal etkileşimleri incelemek için temel avantajı, bunun ustalaşması ve uygulanması kolay bir tahlil olması, ancak stresli bireylerin sosyal kaçınmasını ölçmek için çok güçlü olmasıdır. Deneye başlamak için, 12,7 santimetreye 10,2 santimetrelik bir kutuyu kaplayacak şekilde gözenekli bir polietilen levha kesin. Kutuyu kırılmış buzla doldurun ve drosophila soğuk anestezi cihazını tamamlamak için tabaka ile örtün.
Homojen aydınlatma koşullarını sağlamak için deneyi beyaz bir tezgah örtüsü ve önünde beyaz tahta ile kaplı bir tezgah üzerinde gerçekleştirin. Ardından, girdap sinek aspiratörü takım arkadaşlarının aparatını, termometresini ve zamanlayıcısını hazırlayın. Deneyden bir ila iki gün önce kolon anestezisi sinekler.
Sinekleri bir huni ile 50 mililitrelik bir tüpe aktarın ve tüpü buz seviyesinin altında yalıtılmış bir buz kovasına yerleştirin. Sineklerin soğuk komaya girmesi için beş dakika bekleyin. Daha sonra sinekleri oda sıcaklığında gözenekli polietilen levhaya aktarın ve stereo mikroskop altında yanıtlayıcı sinekleri ayırın.
Üç ila yedi günlük erkek sinekleri dişi sineklerden ayırın ve bu sinekleri 40 kişilik bir grupta nazikçe karışık cinsiyetli Kanton yayıcı sinekleri toplayın. Ağız aspiratörü kullanarak sineklerin çıkmasına izin verin. Koleksiyonun davranış üzerindeki herhangi bir kafa karıştırıcı etkisini en aza indirmek için bir gecelik iyileşme.
Ardından, torbadaki eski plastik kokulu havayı temiz hava ile değiştirmek için test şişeleri torbasını açın. Deneyden önce, test odası sıcaklığının 25 santigrat derece olduğundan, odanın eşit ışığa sahip olduğundan ve nemin %30'dan fazla olduğundan emin olun. Deneyden iki saat önce, yanıtlayıcı ve yayıcı sineklerini taze gıda şişelerine aktarın ve deneyin yapılacağı tezgahta sineklerin ortama uyum sağlamasına izin verin. Çay labirentini vurma pedinin üzerine yerleştirin ve asansörün sabit olması için vida klipsini sıkın.
Daha sonra, yanıtlayıcı sineklerini yeni bir test şişesine aktarın ve yanıtlayıcı sineklerini içeren şişeyi çay labirentinin üzerine yerleştirin. Daha sonra çay labirenti aparatını eğin ve meyve sineklerinin asansöre düşmesi için vurma matına vurun. Sinekleri TMA'ların üst ve alt bölümleri arasına yerleştirmek için asansörün üst kısmını aşağı doğru hareket ettirin ve yanıtlayıcı sinekler yeni ortama uyum sağlarken sineklerin kaçmasını önlemek için asansörün seçim noktasının üzerinde olduğundan emin olun.
Yayıcı sineklerini yeni bir test şişesine yerleştirin ve üzerine bir parça pamuk koyun. Şişeyi bu şekilde mini bir girdap üzerinde çalkalayın. Sinekler DSO'yu yayacak, sinekleri bir gıda şişesine aktaracak ve DSO doldurulmuş şişeyi hızlı bir şekilde ekibin iki tarafından birine yerleştirecektir.
DSO dolgulu flakon için alternatif bir yerleştirme tarafı. Her yeni çalışmada, A takımının diğer tarafına yeni bir test şişesi yerleştirin ve ardından meyve sineklerinin taze test şişesi ile DSO dolgulu şişe arasında seçim yapabilmesi için asansörü tamamen aşağı indirin. Zamanlayıcıyı hemen başlatın.
Bir dakika sonra, taze şişedeki sinekleri ve DSO şişesini asansörde sıkışan sineklerden ayırmak için asansörü yukarı hareket ettirin. Her şişedeki ve asansördeki sinek sayısını sayın. Bunu tekrarla.
Her genotip ve/veya durum grubu için, yanıtlayıcı sineklerin büyüklüğü DSO'dan kaçınmalarını etkilemez. Deneyi 10 ila 80 sinek üzerinde gerçekleştirdikten sonra, bir T-testi, yanıtlayıcı sineklerin performans indeksleri veya PI'leri arasında istatistiksel bir anlamlılık göstermedi. Yayıcı sineklerin sayısı, farklı denemeleri temsil eden bu grafikte gösterildiği gibi DSO'nun sineklerden kaçınmasını etkiler.
Her biri 10 ila 160 yayıcı kullanarak uçar. Sadece 10 stresli sinek ile hala önemli bir kaçınma tespit edildi. Meyve sineklerinin seçimi, zamanı ve genetik arka planı, Kanton ve Elwood suşlarının bir tepkisini gösteren bu grafikte gösterildiği gibi DSO'ya verilen yanıtı etkiler.
Her iki genotip de DSO'dan Oregon'dan daha güçlü bir kaçınma ve gelişmesinden sonra bazı markin suşları gösterir. Bu teknik, sinirbilim alanındaki araştırmacıların, DSO'nun bileşenlerinden biri olan CO2'nin algılanması ve kaçınılmasının altında yatan nöro devreyi tanımlamasının yolunu açtı. Otizm adayı genlerin sosyal davranışı etkilemedeki rolünü incelemek için de kullanılmıştır.
Joseph Ano Gaster'da. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik replika başına beş dakikadan daha kısa sürede gerçekleştirilebilir. Bu videoyu izledikten sonra, emitör ve yanıtlayıcı sineklerinin test edilmeden önce hazırlanmasından, DSL alan bios'unun oluşturulmasına ve yanıt verenlere ikili bir seçenek sağlamak için ekip arkadaşlarının manipülasyonuna kadar bir sosyal kaçınma testinin nasıl yürütüleceğini iyi anlamalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu protokol, stresli bireylerden gelen sosyal sinyallere yanıt olarak Drosophila melanogaster'in kaçınma davranışını nicel olarak değerlendirir. Genetik ve çevresel faktörlerin sosyal etkileşimlere olan etkisini etkili bir şekilde değerlendirir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Davranışsal Biyoloji
- Genetik
Arka Plan
- Drosophila'da sosyal etkileşimleri anlamak, davranışsal tepkileri incelemek için kritik öneme sahiptir.
- Stres sinyalleri, hem yayıcı hem de tepki verici sinek davranışlarını etkileyebilir.
- Bu yöntem, araştırmacıların sosyal davranış üzerindeki genetik ve çevresel etkileri araştırmalarına olanak tanır.
- T labirent kurulumu, kaçınma davranışını ölçmek için yeni bir yaklaşımdır.
Çalışmanın Amacı
- Sineklerin sosyal stres sinyallerine tepkilerini nicellemek.
- Drosophila'da sosyal etkileşimlerde stresin etkilerini araştırmak.
- Davranışsal değerlendirmeler için kullanıcı dostu bir protokol geliştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Deney öncesinde tepki verici ve yayıcı sinek koleksiyonu.
- Test öncesi kontrollü bir ortamda sineklerin alıştırılması.
- Stres kokularından kaçınmayı değerlendirmek için T labirentinin kullanılması.
- Yanıtları nicellemek için farklı şişelerdeki tepki verici sinekleri saymak.
Ana Sonuçlar
- Tepki verici sinekler, stres sinyallerini içeren şişelerden ölçülebilir bir şekilde kaçındı.
- Protokol, stresli ve stresli olmayan sineklere verilen tepkileri etkili bir şekilde ayırt eder.
- Sonuçlar, sosyal stres sinyallerine yanıt olarak önemli davranışsal değişiklikler olduğunu gösterir.
Sonuçlar
- Bu protokol, Drosophila'da sosyal etkileşimleri incelemek için güvenilir bir yöntem sağlar.
- Bulgular, davranışları etkileyen genetik ve çevresel faktörleri anlamak için katkıda bulunur.
- T labirent yaklaşımı, çeşitli davranışsal çalışmalar için uyarlanabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This assay enables high-throughput quantification of social avoidance behavior in Drosophila, providing a genetically tractable model for de-risking target validation in neuropsychiatric drug discovery. By linking genetic and environmental modulation to measurable behavioral outputs, it supports early-stage mechanistic screening for compounds affecting social cognition pathways. The low-cost, robust design facilitates scalable screening of mutant libraries or environmental conditions relevant to social deficit phenotypes.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of genetic contributions to social behavior phenotypes through strain-specific avoidance responses.
- Operational Value: Supports functional validation of candidate genes by quantifying avoidance as a phenotypic readout.
- Predictive Value: Facilitates target de-risking by establishing dose- and genotype-dependent behavioral responses to social stress signals.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides a quantitative, binary-choice readout suitable for screening genetic or pharmacological modulators of social avoidance.
- Operational Value: Enables assay standardization through controlled emitter/responder ratios and environmental habituation.
- Scalability: Compatible with multi-genotype screening due to short duration (<5 min/replicate) and minimal equipment needs.
Translational & Preclinical Research
- Translational Relevance: Connects Drosophila social avoidance mechanisms to conserved pathways relevant to human social cognition disorders.
- Preclinical Continuity: Supports cross-species validation by measuring conserved behavioral responses to stress-induced chemical signals.
- Biomarker Alignment: Enables correlation of genetic background with avoidance phenotypes for target prioritization.
Pipeline & Workflow Integration
The assay fits within early discovery workflows, supporting hypothesis testing in target validation and enabling scalable screening prior to lead identification efforts.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by quantifying avoidance behavior as a function of genetic and environmental variables.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative outputs for comparing responder performance across conditions.
- Analytics: Generates performance indices (PIs) enabling statistical comparison of avoidance strength between genotypes.
- Translational Research: Aligns with phenotypic screening for social deficit models via conserved stress-response pathways.
- Enterprise Reuse: Reusable across projects studying social behavior, stress reactivity, or neuropsychiatric target validation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in social behavior studies through quantifiable, genetically modifiable avoidance responses.
- Operational Value: Ensures reproducibility via standardized habituation, emitter titration, and blind counting procedures.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by providing early phenotypic evidence of target engagement in social circuits.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted advancement by identifying modifiers of social avoidance with high predictive confidence.
Implementation Considerations
- Requires expertise in Drosophila handling, sex separation, and behavioral assay execution.
- Depends on controlled environmental conditions (25°C, >30% humidity, uniform lighting) for reproducible results.
- Necessitates standardization of emitter fly numbers and stress induction protocols across runs.
- Adaptation to alternative genotypes requires validation of baseline avoidance performance.
- Limited to measuring avoidance; does not capture approach or other social interaction dimensions.
