Studieren Aggression in Drosophila (Taufliege)

Biology

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Mundiyanapurath, S., Certel, S., Kravitz, E. A. Studying Aggression in Drosophila (fruit flies). J. Vis. Exp. (2), e155, doi:10.3791/155 (2007).

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Abstract

Aggression ist eine angeborene Verhalten, das im Rahmen der Verteidigung oder um Ressourcen entwickelt. Diese komplexe soziale Verhalten wird durch genetische, hormonelle und Umweltfaktoren beeinflusst. In vielen Organismen ist die Aggression entscheidend für das Überleben, sondern die Kontrolle und Unterdrückung Aggression in verschiedenen Kontexten auch immer wichtiger geworden. In den letzten Jahren haben Wirbellosen immer nützlich, als Modellsysteme zur Untersuchung der genetischen und biologischen Systemen aufgrund der komplexen Sozialverhalten. Dies ist zum Teil auf das vielfältige Repertoire von Verhaltensweisen, die von diesen Organismen ausgestellt. Im dazugehörigen Video, skizzieren wir ein Verfahren zur Analyse Aggression in Drosophila, deren Design umfasst wichtige Öko-Ethologie Einschränkungen. Details umfassen Schritte für: making a kämpfen Kammer; Isolierung und Malerei fliegt; Zugabe fliegt, um den Kampf Kammer und Videoaufnahmen kämpft. Dieser Ansatz wird derzeit verwendet werden, um Kandidatengene wichtig in Aggression zu erkennen und bei der Ausarbeitung der neuronalen Schaltkreise, unterliegt die Ausgabe von Aggression und andere soziale Verhaltensweisen.

Protocol

1. Montage der Kammerwände

  1. Nehmen Sie zwei einfache Glasobjektträger, markieren Sie die Mitte an den beiden Kanten und mit einem geraden Kanten Herrscher als ein Führer, erzielt das Glas mit dem Diamantschleifer.
  2. Schieben Sie die Diamantschleifer hin und her ein paar Mal, bis Sie ein kratzendes Geräusch zu hören.
  3. Waschen Sie die Glas-, und hielt ihn mit zwei Papierhandtüchern über ein zerbrochenes Glas Behälter, sanften Druck in der Nähe der erzielten Übereinstimmung mit den erzielten Seite
    abgewandten Sie die Folie in zwei Hälften zu brechen.
  4. Großzügig gelten die Glas-Klebstoff entlang einer Kante von einem Stück Glas und drücken Sie ein zweites Stück aus Glas gegen den Kleber in einem rechten Winkel zu dem ersten Stück. Legen Sie unten auf eine ebene Oberfläche (Aluminium-Folie, Pergamentpapier oder normales Papier) und lassen Sie sie für mindestens eine Stunde eingestellt.
  5. Nach einer Stunde, wiederholen Sie die Anwendung des Klebers Schritt zu einer quadratischen Kammer bilden und erhärten lassen über Nacht.

    Abbildung 1

2. Platzierung der Wände in einer Petrischale

  1. Nehmen Sie die Spitze einer Petrischale und füllen bis zu einer Tiefe von mindestens 5 mm mit einer erhitzten Lösung von 2% Agarose (Mikrowelle die Agarose in VE-Wasser, bis es sich auflöst voll).
  2. Warten Sie ein paar Minuten, aber dennoch aufgelöst, statt den Wänden der Kammer in der Mitte der Schale. Nehmen Sie die Unterseite der Petrischale, legen Sie es der Unterseite nach oben. Mit einer Flamme erwärmt gerade Präpariernadel, machen eine Reihe von kleinen Löchern (> 1mm) in der Mitte der Schale für die Belüftung. Machen Sie ein größeres Loch (ca. 4 mm Durchmesser) leicht zur Seite für die Einführung fliegt in die Kammer. Legen Sie ein Stück abnehmbar Etikettenband über das größere Loch.

    Abbildung 2



    Abbildung 3

3. Making the Food Tasse

  1. Erhitzen Sie eine Flasche fliegen Lebensmittel bis zu dem Punkt, wo das Essen ist geschmolzen. Verwenden einer Pasteurpipette auf Nahrung zu einem Scintillationsfläschchen Schließungen Befüllen auf einer ebenen Fläche an der Spitze Form zu übertragen. Seien Sie vorsichtig, um Luftblasen zu vermeiden und abkühlen lassen.
  2. Machen Sie frische Hefe Paste durch Schleifen eine kleine Menge Trockenhefe und ein paar Tropfen Wasser in einem Mörser zerstoßen. Fügen Sie mehr Hefe oder Wasser, bis die Konsistenz dick genug ist, um eine kleine sichtbare Drop von einem Zahnstocher abgeholt werden und auf die Mitte des Lebensmittel-Oberfläche.
  3. Legen Sie die Flasche mit der Nahrung in der Mitte der Kammer und platzieren Sie den Boden der Petrischale, so dass die Seiten vorhanden sind und nicht verdeckt die Sicht auf der Kammer invertiert. Führen zwei 3-5 Tag alt fliegt durch Aspiration in die Kammer durch das größere Loch in der Spitze. Abdeckung das Loch mit Klebeband und legen ein Stück schwarzes Filterpapier mit einer 2 cm Loch in es in die Top Schüssel.
  4. Legen Sie eine Schreibtischlampe über der Kammer, weit genug weg, dass es nicht Hitze der Kammer, und so positioniert, dass sie das Essen zu beleuchten. Der gesamte Aufbau sollte idealerweise in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit und einer Temperatur von 22-25 ° C platziert werden

    Abbildung 4

4. Begin Videoaufnahmen durch die vordere Wand der Kammer, wenn beide Fliegen auf dem foodsurface sind.

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Comments

6 Comments

  1. It would be nice to know more about the so called hard-wired "instinct" in organisms. DŒs it go all the way back to the DNA definition of the organism?
    I was amazed at the behaviour change of my dog from a tiny puppy to a grown up dog. Until age 6 months, the dog was quiet and suddenly, around the age of 6 months, the instinct to bark kicked in and the dog started barking at the sight of strangers, What triggered it??
    Also, my dog shows another behavior that makes me wonder. Keep in mind that when this behaviour started, my dog really hadn't played with dirt or had a chance to dig around. Before sitting down, the dog would pretend "dig" whether on a nice comfy bed or on carpet or couch. This behavior is similar to stray outdoor dogs in warm climates where they find a nice damp spot in shade and dig a little before sitting on it to get the cool surface, My dog just started doing that instinctively one day and hasn't stopped. Amazingly, this dog had no experience of the environment where this behavior was beneficial.

    Another one that makes me wonder is the instinct to dig and hide food. My dog one day started this behavior out of the blue as well and it is very annoying because now we find food hidden at different locations and amazingly the dog remembers where this food it hidden. When the dog wasn't hungry and had food left over (let us say a piece of bread), the dog would take it to a corner or near the foot of a table or near any other object on the carpet, sit the food on the carpet surface, pretent to dig a little with front paw (no damage to the carpet, as no real force is applied) and then move the snout in a forward motion on the surface of the carpet as if making a pile from the dirt or leaves to cover the food. Funny thing is that all of this is make believe as there is no dirt or any other material. The dog dŒs it frequently!! This makes me certain that some behavior is not learned from the environment but is part of the instinct and hard wired. It would be cool to know if this hard-wiring code is hidden in DNA as well?

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    Posted by: Anonymous
    December 20, 2007 - 7:37 PM
  2. Dog behavior should be an extremely fertile field for dissection behavior and the connection to genes. The pressures of artificial selection on dogs by humans has been extremely intense so that not we have situations where rat terriers bred to be rat killers are expected to be cute pets.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 6, 2008 - 5:15 PM
  3. I'm not really convinced there are many "hard-wired instincts" in animals. Even flies show spontaneous behavior (Maye et. al. ²007), so most likely, all animals produce spontaneous behaviors and as such will always produce "new" behaviors which haven't been there before. Notwithstanding, certain behaviors can appear very stereotyped, even in animals we don't usually consider "hard-wired" at all, such as primates: complex movements such as aggressive facial patterns, defensive forelimb movements, and hand-to-mouth and reaching-and-grasping movements can be elicited as a whole by microstimulation in the brain (Stepniewska et al. ²005).Thus, the behavior of all animals arises from a more or less complex interaction between relatively stereotyped movement patterns, spontaneous variation and feedback from the environment. This has been realized by most behavioral scientists about ²5 years ago, so now the use of the word "instinct" is deprecated for this very reason.Because the interactions between the animal's genome and its environment shape every behavior, the fruit fly Drosophila, with its rich genetic repertoire, easily monitored behaviors and suberbly controllable sensory input is a perfect model system to study how the brain generates complex behaviors. The question of how the brain decides whether or not to be aggressive towards conspecifics can be asked for every single animal species - but Drosophila provides a great study case for getting at the fundamental principles of how brains accomplish this task.

    Reply
    Posted by: Bjoern B.
    February 18, 2008 - 10:26 AM
  4. What is the result of a fight between two winners? What is the result of a fight between a female and a "homosexual" fly? These are questions my posed by my high school biology class.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 6, 2008 - 3:04 PM
  5. I found the results in the PNAS 103(46) paper.
    Thanks,

    Sam Clifford Round Rock TEXAS

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 7, 2008 - 12:34 PM

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