A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
يرتبط اضطراب طيف التوحد (ASD) بضعف السلوك الاجتماعي والتواصلي وظهور السلوك المتكرر. لدراسة العلاقة المتبادلة بين جينات ASD والعجز السلوكي في نموذج ذبابة الفاكهة ، تم وصف خمسة نماذج سلوكية في هذه الورقة لفحص التباعد الاجتماعي ، والعدوان ، والمغازلة ، والاستمالة ، وسلوك التعود.
يشمل اضطراب طيف التوحد (ASD) مجموعة غير متجانسة من اضطرابات النمو العصبي مع أعراض سلوكية شائعة بما في ذلك العجز في التفاعل الاجتماعي والقدرة على التواصل ، وتعزيز السلوكيات المقيدة أو المتكررة ، وأيضا ، في بعض الحالات ، صعوبات التعلم والعجز الحركي. كانت ذبابة الفاكهة بمثابة كائن نموذجي لا مثيل له لنمذجة عدد كبير من الأمراض البشرية. نظرا لأن العديد من الجينات متورطة في ASD ، فقد ظهر ذباب الفاكهة كطريقة قوية وفعالة لاختبار الجينات التي يفترض أنها متورطة في الاضطراب. نظرا لأن مئات الجينات ، ذات الأدوار الوظيفية المتنوعة ، متورطة في ASD ، فإن نموذج ذبابة جيني واحد من ASD غير ممكن. بدلا من ذلك ، فإن الطفرات الجينية الفردية ، أو ضربات قاضية للجينات ، أو الدراسات القائمة على الإفراط في التعبير لمتماثلات الذباب للجينات المرتبطة باضطراب طيف التوحد هي الوسيلة الشائعة لاكتساب نظرة ثاقبة فيما يتعلق بالمسارات الجزيئية الكامنة وراء هذه المنتجات الجينية. تتوفر مجموعة من التقنيات السلوكية في ذبابة الفاكهة والتي توفر قراءة سهلة للعجز في مكونات سلوكية محددة. ثبت أن مقايسة الفضاء الاجتماعي ومقايسات العدوان والتودد في الذباب مفيدة في تقييم العيوب في التفاعل الاجتماعي أو التواصل. سلوك الاستمالة في الذباب هو قراءة ممتازة للسلوك المتكرر. يستخدم مقايسة التعود في الذباب لتقدير القدرة على تعلم التعود ، والذي وجد أنه يتأثر في بعض مرضى ASD. يمكن استخدام مزيج من هذه النماذج السلوكية لإجراء تقييم شامل لحالة المرض البشري الشبيه بالتوحد في الذباب. باستخدام الذباب الطافر Fmr1 ، وتلخيص متلازمة Fragile-X في البشر ، وضربة قاضية لصف POGZ-homolog في الخلايا العصبية الذبابة ، أظهرنا عجزا قابلا للقياس الكمي في التباعد الاجتماعي ، والعدوان ، وسلوك المغازلة ، وسلوك الاستمالة ، والتعود. يتم عرض هذه النماذج السلوكية هنا في أبسط أشكالها المباشرة مع افتراض أنها ستسهل استخدامها على نطاق واسع للبحث في ASD واضطرابات النمو العصبي الأخرى في نماذج الذباب.
يشمل اضطراب طيف التوحد (ASD) مجموعة غير متجانسة من الاضطرابات العصبية. ويشمل مجموعة من اضطرابات النمو العصبي المعقدة التي تتميز بعجز متعدد السياقات ومستمر في التواصل الاجتماعي والتفاعل الاجتماعي ووجود أنماط واهتمامات سلوكية وأنشطة مقيدة ومتكررة1. وفقا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، يتم تشخيص 1 من كل 100 طفل مصاب بالتوحد في جميع أنحاء العالم بنسبة ذكور إلى إناث تبلغ 4.22. يصبح المرض واضحا في السنة الثانية أو الثالثة من العمر. يظهر أطفال ASD عدم الاهتمام بالمعاملة بالمثل الاجتماعية والعاطفية والتواصل غير اللفظي ومهارات العلاقات. يظهرون سلوكيات متكررة مثل الحركة الحركية النمطية ، واتباع روتين غير مرن وطقوسي ، وتركيز مكثف على....
انظر جدول المواد للحصول على التفاصيل المتعلقة بجميع المواد والكواشف المستخدمة في هذا البروتوكول.
1. مقايسة العدوان
مقايسة العدوان
كنموذج ذبابة ASD ، تم استخدام الذباب الطافر Fmr1 63,64. تم استخدام1118 من الذكور كمجموعة تحكم و Fmr1 عبر الزيجوت غير المتجانس Fmr1Δ113M / Fmr1Δ50M57 ذباب ذكر كذباب تجريبي ؛ تم إيواء الذكور البالغين في أنابيب الع?.......
يستخدم ذبابة الفاكهة ككائن نموذجي جيد للبحث في الاضطرابات العصبية البشرية بسبب درجة عالية من الحفاظ على تسلسل الجينات بين جينات الذبابة والأمراض البشرية9. العديد من النماذج السلوكية القوية تجعله نموذجا جذابا لدراسة الأنماط الظاهرية التي تتجلى في الطفرات التي تلخص الأم.......
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
نحن ممتنون للغاية لماني راماسوامي (NCBS ، بنغالور) وباسكار باكثافاشالو (IIT Mandi) لإعداد فحص التعود واختيار الرائحة ، بافان أغراوال (MAHE) لاقتراحاته القيمة حول مقايسة العدوان ، أميتافا ماجومدار (NCCS ، بيون) لمشاركة النموذج الأولي لغرفة فحص المغازلة وخطوط الذباب الطافرة Fmr1 ، وغوراف داس (NCCS ، بيون) لمشاركة خط MB247-GAL4. نشكر مركز بلومنجتون ذبابة الفاكهة (BDSC ، إنديانا ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، والمعهد الوطني لعلم الوراثة (NIG ، كيوتو ، اليابان) ، وجامعة Banaras Hindu (BHU ، فاراناسي ، الهند) ، والمركز الوطني للعلوم البيولوجية (NCBS ، بنغالور ، الهند) لخطوط ذبابة الفاكهة . تم دعم العمل في المختبر بمنح من SERB-DST (ECR / 2017/0029....
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Aggression arena: | |||
Standard 24-well plate made of transparent polystyrene | 12 cm x 8 cm x 2 cm. Diameter of a single well= 18 cm. Sigma-aldrich #Z707791; depth = 1 cm | ||
Transparent plastic/acrylic sheet | Alternative: a perforated lid of a cell culture plate | ||
Social Space Assay: | |||
Binder clips | 19 mm | ||
Glass sheets and acrylic sheets of customized sizes | Thickness = 5 mm | ||
Courtship assay: | |||
Nut and bolt with threading | |||
Perspex sheets of customized shapes | i) Lid: A custom-made round transparent Perspex disk (2-3 mm thickness, 70 mm diameter) with one loading hole at the peripheral region and another screw hole at the center (diameter ~ 3 mm for each); ii) A second transparent thicker Perspex disk (3-4 mm thickness, 70 mm diameter), with 6-8 perforations of diameter 15 mm, equidistant from the center; iii) Base: Same as lid except without the loading hole | ||
Grooming assay: | |||
Diffused glass-covered LED panel | 10–15-Watt ceiling mountable LED panel | ||
Habituation and Y-maze assay | |||
Climbing chambers | x2, Borosilicate glass | ||
Adapter for connecting Y-maze with entry vial | Perspex, custom made, measurements in Figure 5A | ||
Clear reagent bottles | Borosil #1500017 | ||
Gas washing stopper | Borosil #1761021 | ||
Glass vial | OD= 25 mm x Height= 85 mm; Borosilicate Glass | ||
Odorant (Ethyl Butyrate) | Merck #E15701 | ||
Paraffin wax (liquid) light | SRL #18211 | ||
Roller clamps | Polymed #14098 | ||
Silicone tubes | OD = 0.6 cm, ID = 0.3 cm; roller clamps for flow control | ||
Vacuum pump | Hana #HN-648 (Any aquarium pump with flow direction reversed manually) | ||
Y-maze | Borosilicate glass | ||
Y-shaped glass tube (borosilicate glass) | Custom made, measurements in Figure 5A | ||
Common items: | |||
Any software for video playback (eg.- VLC media player) | https://www.videolan.org/vlc/ | ||
Computer for video data analysis | |||
Fly bottles | OD= 60 mm x Height= 140 mm; glass/polypropylene | ||
Fly vials | OD= 25 mm x Height= 85 mm; Borosilicate Glass | ||
Graph-pad Prism software | https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/www.graphpad.com/scientific-software/prism/ | ||
ImageJ software | https://imagej.net/downloads | ||
Timer | |||
Video camera with video recording set up | Camcorder or a mobile phone camera will work | ||
For Fly Aspirator: | |||
Cotton | Absorbent, autoclaved | ||
Parafilm | Sigma-aldrich #P7793 | ||
Pipette tips | 200 µL or 1000 µL, choose depeding on outer diameter of the silicone tube | ||
Silicone/rubber tube | length= 30-50 cm. The tube should be odorless | ||
Composition of Fly food: | |||
Ingredients (amount for 1 L of food) | |||
Agar (8 g) | SRL # 19661 (CAS : 9002-18-0) | ||
Cornflour (80 g) | Organic, locally procured | ||
D-Glucose (20 g) | SRL # 51758 (CAS: 50-99-7) | ||
Propionic acid (4 g) | SRL # 43883 (CAS: 79-09-4) | ||
Sucrose (40 g) | SRL # 90701 (CAS: 57-50-1) | ||
Tego (Methyl para hydroxy benzoate) (1.25 g) | SRL # 60905 (CAS: 5026-62-0) | ||
Yeast Powder (10 g) | HIMEDIA # RM027 | ||
Fly lines used in the experiments in this study: | |||
Wild type (Canton S or CS) | BDSC # 64349 | ||
w1118 | BDSC # 3605 | ||
w[1118]; Fmr1[Δ50M]/TM6B, Tb[+] | BDSC # 6930 | ||
w[*]; Fmr1[Δ113M]/TM6B, Tb[1] | BDSC # 67403 | ||
MB247-GAL4 (Gaurav Das, NCCS Pune, India) | BDSC # 50742 | ||
LN1-GAL4 | NP1227, NP consortium, Japan | ||
row-shRNA | BDSC # 25971 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved