Die Arbeit wurde von Award Nummer P30DK056336 von der nationalen Institut von Diabetes und und Nierenerkrankungen des Verdauungssystems durch einen pilot Zuschuss aus der Ernährung und Adipositas Research Center an der University of Alabama at Birmingham NCR unterstützt.

Die Anforderung besteht aus einem Drosophila Aktivitäts-Anzeige (Quellenangaben, siehe Tabelle of Materials) montiert auf einem rotierenden Arm, der von einer Motoreinheit (Abbildung 1) gesteuert wird. Die Aktivitäts-Anzeige bestimmt, wie oft in einer bestimmten Zeitspanne, die das Array von Laserstrahlen sezieren der Mitte des Rohres Assay unterbrochen wird. Detaillierte Zeichnungen und eine detaillierte Charakterisierung finden Sie unter unseren vorherigen Veröffentlichung9. Während unser System das LAM25H Gerät verwendet, kann die Anforderung angepasst werden sowie anderen Drosophila Aktivitäts-Anzeige-Einheiten.
1. Testen das Setup der REQS
<ol><li>Auslastungstests fliegt in Glasröhren Probe durch Betäuben der Tiere mit CO2 oder andere gewählte Verfahren für Handhabung, verschieben sie in das leere Rohre und verschließen der Rohre.</li>
	<li>Angeschnittene Ärmel Glasröhren Probe in die Schlitze des Referats Activity Monitor einfügen. Sichern Sie die Rohre Gummi O-Ringe (17-18 Gauge) und/oder Gummibänder auf beiden Seiten des Gerätes, um die Rohre zu gewährleisten bewegen sich nicht während der Rotation:<ol>
<li>Schieben Sie einen o-Ring über der Probe-Tube und positionieren Sie den o-Ring in der Nähe der Mitte des Rohres. Die Probe Schlauch durch einen Schlitz in der Aktivitätsanzeige von vorne und zentrieren Sie ihn.</li>
		<li>Den o-Ring zu bewegen, je nach Bedarf und sorgen dafür, dass sobald die Probe Rohr zentriert ist, so nah an den Monitoreinheit möglichst der o-Ring geschoben wird. Fixieren der Probe Tube durch Ausrutschen einen zweiten o-Ring über die Glasröhre von hinten, den o-Ring so nah an den Monitoreinheit möglichst wieder in Bewegung.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Drehrichtung der REQS durch Umklappen der Power-Schalter auf der Vorderseite des Geräts zu initiieren. Passen Sie die Drehzahl mit dem Regler auf der Vorderseite des Gerätes auf die gewünschte Geschwindigkeit (4 u/min (Umdrehungen pro Minute) in diesem Beispiel). Hinweis: In diesem Beispiel die Drehzahl wurde gewählt, um eine zuvor veröffentlichten Studie7entsprechen. Da unterschiedliche Drehzahlen in verschiedenen tierischen Aktivität, führt bei der Initiierung einer neuen Studie, kann die Optimierung der Drehzahl für die spezifischen Versuchsanordnung (Genotyp, Länge der Übung Kampf usw.) erforderlich sein. Hinweis: Es ist darauf zu achten, dass die Rohre richtig positioniert sind, so dass sie nicht entlang der Unterseite des Referats REQS während der Rotation ziehen.</li>
	<li>Testen Sie die Verbindung auf das Datenerfassungssystem durch Öffnen der DAMSystem308-Software und sicherzustellen, dass die Verbindung Licht grün für mehrere Umdrehungen bleibt mit Drosophila Aktivitäts-Anzeige-Einheit ausgestattet. Die Software startet Aufzeichnung von Daten in eine Textdatei "MonitorX" (X ist die Nummer der Einheit, wenn mehrere Monitore verwendet werden) sofort nach Einleitung. Aufnahmefrequenz kann im Register "Einstellungen" eingestellt werden; Wir halten in der Regel in 5 min Abständen.</li>
	<li>Untersuchen Sie die Textdatei erzeugt durch die DAMSystem308 Software zu gewährleisten, dass die Datenverbindung ordnungsgemäß funktioniert. Probleme mit der Verbindung führen, Ausschnitte, Zeitpunkte, wo 0 Aktivität, für alle Positionen in der Anforderung aufgezeichnet wird (siehe Vertreter Ergebnisse und Tabelle 2). Treten Ausschnitte passen Sie Datenverbindungen zu den rotierenden Telefonbuchse an, wie diese Verbindung während der Rotation, lose oder verdreht werden kann. Wir finden, dass die Stabilisierung der Verbindung mit Klebeband hilft, um dieses Problem zu vermeiden.</li>
</ol>2. Vorbereitung der Tiere
Hinweis: Alle Tiere wurden angehoben und unter Standardbedingungen im Inkubator (25 ° C, Luftfeuchtigkeit von 60-70 %, 12 h Hell/Dunkel-Zyklus) auf Melasse/Maismehl Medien10getestet.
<ol><li>Richten Sie zwei Wochen vor dem geplanten Experiment Fläschchen mit kontrollierten Viehdichte ein, die experimentelle fliegen zu sammeln; in der Regel richten wir Fläschchen mit 7 Männer und 10 Frauen. Mit einem gesunden bestand aus einem einzigen Fläschchen können ca. 15 Jungfrau Männer und 15 Frauen über eine 4-Tage-Zeitraum gesammelt werden. Passen Sie die Anzahl der Fläschchen eingerichtet, basierend auf der Anzahl von Tieren, die für den Test benötigt; ein typischer Test in unserem Labor enthält 10 10 Jungfrau Männchen und Weibchen pro Genotyp (100 Männer und 100 Frauen). Hinweis: Nicht-Jungfrau fliegen können abhängig von der spezifischen experimentellen Frage verwendet werden. Wenn längerfristige Experimente mit nicht-Jungfrau Tieren durch, können Kriechende Larven mit genauen Aktivitätsüberwachung stören.</li>
	<li>Entfernen Sie die Eltern fliegen eine Woche nach dem Einrichten der Fläschchen.</li>
	<li>Ab 10. Tag nach der Einrichtung der Vials, Native fliegen aus dem Fläschchen zu sammeln und nach Geschlecht getrennt aufbewahren.</li>
	<li>Sammeln Sie genügend Tiere für das Experiment und das Alter als, 3 Tage in diesem Beispiel erforderlich. Hinweis: Wir betäuben in der Regel die Tiere mit CO2 für das Handling. CO2 ist bekanntermaßen tierische Aktivität für längere Zeit nach der Behandlung auswirken (z. B. siehe Bartholomew Et Al. 201511). Beeinträchtigt die CO2 -Effekt mit geplanten nachgeschalteten Tests oder Analysen, verwenden Sie eine andere Anästhesie-Methode z. B. Eis Anesthetization.</li>
</ol>3. Datenerhebung mit der REQS
<ol><li>Betäuben Sie die Tiere für die Übung Quantifizierung Studie mit CO2 oder eine andere Methode der Anästhesie verwendet werden. In Gruppen unterteilen Sie, je nach Bedarf und laden Sie die Gruppen von Tieren in die leere Glasröhrchen die Aktivitäts-Anzeige; in diesem Beispiel werden 10 Tiere gleichen Alters pro Glasrohr mit 10 Wiederholungen für jede Tierart (Sex/Genotyp) geladen. Unbedingt beachten, welche Tierart in jedem Röhrchen geladen wird. Hinweis: Für längere Experimente kann Lebensmittel in den Probe-Rohren aufgenommen werden. In diesem Fall ist es wichtig, dass das Essen sicher ist und nicht werden, während der Rotation verdrängt wird.</li>
	<li>Laden Sie die Glasröhren Assay in REQS Gerät und sichern Sie sie mit der O-Gummiringe. Arbeiten mit mehreren Sex/Genotyp wird mit einem randomisierten Block-Design oder Randomisierung der Position der Tiere in der Anforderung jede mögliche Positionseffekte beseitigen. Randomisierung kann durch Zuweisung jedes Fläschchen eine Zufallszahl, z. B. von einer Web-basierten Zufallszahlen-Generator (z. B. https://www.randomizer.org/) oder in einer Tabellenkalkulation, und bestellen dann die Fläschchen basierend auf die Zufallszahl erreicht werden.</li>
	<li>Legen Sie die Anforderung in den Brutkasten Sicherstellung konstanter Temperatur, Feuchtigkeit und Licht Bedingungen. Stellen Sie sicher, dass die Daten-und Netzkabel richtig angeschlossen sind.</li>
	<li>Lassen Sie die Tiere aus der Narkose zu erholen und an die neue Umgebung für 1 h zu akklimatisieren.</li>
	<li>Beginnen Sie das Experiment durch die Einleitung der Rotation der Anforderung mit der gewünschten Geschwindigkeit. Hinweis: Eine weitere Möglichkeit ist, zunächst Basisdaten Aktivität von den Tieren vor der Einleitung der Rotation, gefolgt von Aufnahme Bewegungsstufen in Reaktion auf die rotierende Stimulation sammeln.</li>
	<li>Initiieren Sie Datenerhebung durch Öffnen der DAMsystem308-Software (einfaches Öffnen der Software initiiert Datenerhebung). Daten werden in einer Text-Datei im eingestellten Intervall (hier: 5 min); geschrieben. Ändern Sie ggf. Intervalleinstellungen im Reiter "Einstellungen" (siehe Punkt 1.4).</li>
	<li>Um sicherzustellen, dass die Daten erfolgreich auf den Computer übertragen werden, öffnen Sie die Textdatei, die von der DAMsystem308-Software generiert, nachdem ein oder zwei Zeitintervalle sind vergangen, und bestätigen Sie, dass Daten in die Datei geschrieben werden. Schließen Sie und öffnen Sie diese Datei, um Daten aus keine zusätzliche Zeitpunkte zu sehen. Sammeln Sie Daten für den gewünschten Zeitraum; in diesem Beispiel 2 h. Hinweis: Öffnen Sie nicht den Inkubator zur Zeit der Assay wie die Tiere sehr empfindlich auf Störungen reagieren und werden wahrscheinlich mit einer erhöhten Aktivität reagieren.</li>
	<li>Am Ende der Übung Test beenden Sie Datensammlung durch die Schließung der DAMsystem308-Software, dann schalten Sie die REQS. Herausnehmen Sie die Tiere aus der Glasröhren Assay und reinigen Sie der Rohre. Die Tiere können wieder in Essen Fläschchen verschoben werden, wenn wiederholt Maßnahmen in den verschiedenen Altersstufen erforderlich sind. Hinweis: Wenn Todesfälle während der Übung Regime auftreten, sollte es aufgezeichnet werden, wie das Vorhandensein von Toten fliegen Aktivität zählt auswirken kann. Nach unserer Erfahrung mit der DGRP2 Fliegenschnüre12,13trainieren Sie im 4 u/min für 2 h nicht in alle Todesfälle führen, aber schwächere Stämme vielleicht anders reagieren.</li>
</ol>(4) Datenanalyse
<ol><li>Öffnen Sie die txt-Datei mit der Bezeichnung "Monitor1" produziert von der DAMSystem308-Software.</li>
	<li>Überprüfen Sie die Datendatei für alle Probleme, die möglicherweise während der Datenerfassung (verpasste Zeitpunkte, etc.; aufgetreten sind ( Tabelle 1). Falls erforderlich, zu zensieren die Datei von Datenpunkte am Anfang und Ende der Aufnahme entfernen.</li>
	<li>Mit Hilfe der statistischen Software Ihrer Wahl (z.B. R), die erfassten Daten analysieren. Statistiken Sie deskriptive und Varianzanalyse (ANOVA) Effekte wie Geschlecht und Genotyp, untersuchen durchzuführen Sie, wenn die Daten normalverteilt sind. Wenn die Daten nicht normalverteilt sind, verwenden Sie nicht-parametrischen Methoden wie Kruskal-Wallis-Tests, um Gruppen zu vergleichen. Die erforderlichen spezifischen Analysen werden auf die spezifische Fragestellung und das experimentelle Design abhängen.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Rieder, L. E., Larschan, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wisdom+from+the+fly.">Wisdom from the fly.</a> Trends Genet. 30 (11), 479-481 (2014).</li><li>Ugur, B., Chen, K., Bellen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+tools+and+assays+for+the+study+of+human+diseases.">Drosophila tools and assays for the study of human diseases.</a> Dis Model Mech. 9 (3), 235-244 (2016).</li><li>Hales, K. G., Korey, C. A., Larracuente, A. M., Roberts, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+on+the+fly:+A+primer+on+the+Drosophila+Model+System.">Genetics on the fly: A primer on the Drosophila Model System.</a> Genetics. 201 (3), 815-842 (2015).</li><li>Piazza, N., Gosangi, B., Devilla, S., Arking, R., Wessells, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise-training+in+young+Drosophila+melanogaster+reduces+age-related+decline+in+mobility+and+cardiac+performance.">Exercise-training in young Drosophila melanogaster reduces age-related decline in mobility and cardiac performance.</a> PLoS One. 4 (6), e5886 (2009).</li><li>Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+iterative+negative+geotaxis+(RING):+a+new+method+for+assessing+age-related+locomotor+decline+in+Drosophila.">Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila.</a> Exp Gerontol. 40 (5), 386-395 (2005).</li><li>Tinkerhess, M. J., Ginzberg, S., Piazza, N., Wessells, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endurance+training+protocol+and+longitudinal+performance+assays+for+Drosophila+melanogaster.">Endurance training protocol and longitudinal performance assays for Drosophila melanogaster.</a> J Vis Exp. (61), (2012).</li><li>Mendez, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+TreadWheel:+A+novel+apparatus+to+measure+genetic+variation+in+response+to+gently+induced+exercise+for+Drosophila.">The TreadWheel: A novel apparatus to measure genetic variation in response to gently induced exercise for Drosophila.</a> PLoS One. 11 (10), e0164706 (2016).</li><li>Katzenberger, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Drosophila+model+of+closed+head+traumatic+brain+injury.">A Drosophila model of closed head traumatic brain injury.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (44), E4152-E4159 (2013).</li><li>Watanabe, L. P., Riddle, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+Rotating+Exercise+Quantification+System+(REQS),+a+novel+Drosophila+exercise+quantification+apparatus.">Characterization of the Rotating Exercise Quantification System (REQS), a novel Drosophila exercise quantification apparatus.</a> PLoS One. 12 (10), e0185090 (2017).</li><li>Reed, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genotype-by-diet+interactions+drive+metabolic+phenotype+variation+in+Drosophila+melanogaster.">Genotype-by-diet interactions drive metabolic phenotype variation in Drosophila melanogaster.</a> Genetics. 185 (3), 1009-1019 (2010).</li><li>Bartholomew, N. R., Burdett, J. M., VandenBrooks, J. M., Quinlan, M. C., Call, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+climbing+and+flight+behaviour+in+Drosophila+melanogaster+following+carbon+dioxide+anaesthesia.">Impaired climbing and flight behaviour in Drosophila melanogaster following carbon dioxide anaesthesia.</a> Sci Rep. 5, 15298 (2015).</li><li>Huang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+variation+in+genome+architecture+among+205+Drosophila+melanogaster+Genetic+Reference+Panel+lines.">Natural variation in genome architecture among 205 Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel lines.</a> Genome Res. 24 (7), 1193-1208 (2014).</li><li>Mackay, T. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Drosophila+melanogaster+Genetic+Reference+Panel.">The Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel.</a> Nature. 482 (7384), 173-178 (2012).</li><li>Berlandi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swing+Boat:+Inducing+and+recording+locomotor+activity+in+a+Drosophila+melanogaster+model+of+Alzheimer's+disease.">Swing Boat: Inducing and recording locomotor activity in a Drosophila melanogaster model of Alzheimer's disease.</a> Front Behav Neurosci. 11, 159 (2017).</li><li>Faville, R., Kottler, B., Goodhill, G. J., Shaw, P. J., van Swinderen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+deeply+does+your+mutant+sleep?+Probing+arousal+to+better+understand+sleep+defects+in+Drosophila.">How deeply does your mutant sleep? Probing arousal to better understand sleep defects in Drosophila.</a> Sci Rep. 5, 8454 (2015).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Wie die repräsentativen Ergebnisse zeigen, ist die Anforderung in der Lage, präzise Messung der Aktivität der Ausübung Drosophila. Die Anforderung ist flexibel und erlaubt es den Forschern, eine Vielzahl von Fragestellungen im Zusammenhang mit Übung Biologie oder Übung Interventionen anzugehen. Es gibt zwei wichtige Schritte im Protokoll zum markieren. Erstens ist es wesentlich für den Versuchsaufbau des REQS um sicherzustellen, dass die Datenübertragung von der Anforderung an die DAMSystem308 ordnungsgemäß fun...

Neuerdings haben Forscher der Fruchtfliege Drosophila Melanogaster verwenden, um Übung Biologie zu studieren. D. Melanogaster wurde eine genetische Modellsystem für über 100 Jahre1,2. Drosophila-Forschung hat jedoch nicht nur Genetik, sondern auch eine Vielzahl von anderen Disziplinen wie Verhaltensbiologie, Neurobiologie und Physiologie3Beitrag geleistet. Im Jahr 2009, der Power Tower war das erste Trainingsgerät für Drosophila beschrieben4. Der Power Tower nutzt die Tiere negative Geotaxis Antwort. Wenn Sie gestört, Drosophila neigen dazu, an der Spitze von ihrem Gehege zu bewegen. Diese Antwort ist gut etabliert und ist die Grundlage für die beliebte "RING" (schnelle Iterative Negative Geotaxis5) Assay, der verwendet wird, um Steigfähigkeit und/oder körperliche Fitness in Drosophila zu schätzen. Der Power Tower verwendet einen mechanischen Arm mit einer Motoreinheit, immer wieder eine Reihe von Tiere in ihren Gehegen zu heben durch mehrere Zoll und zurück auf den Boden ablegen, die negative Geotaxis Reaktion (Tinkerhess Et Al. 20126 induzieren Geben Sie eine Video zur Veranschaulichung der Verwendung von der Power Tower). Längere Behandlung auf den Power-Tower damit erhöht sich die Menge der körperlichen Aktivität (laufen oder fliegen) führen Sie die Tiere im Vergleich zu unbehandelten Kontrolltieren und über Zeit führt zu einer verbesserten Performance in den RING-Assay für körperliche Fitness4. So zeigte diese Arbeit die Machbarkeit der Verwendung von Drosophila als Modell für die Übung Biologie.
Erweitern das Repertoire des Tools für Drosophila Übung Forschung im Jahr 2016, beschrieben Mendez und Kollegen ein zweites Drosophila Trainingsgerät, Treadwheel7. Ähnlich wie bei der Power Tower, nutzt die Treadwheel negative Geotaxis Antwort von Drosophila. Jedoch wird diese Reaktion durch kontinuierliche Rotation des die Tiergehege, anstatt durch Anheben und fallen lassen wie in der Power Tower induziert. Diese induktionsmethode ist sanfter und ermöglicht eine mehr Ausdauer orientierte Übung Regime, die physischen Trauma vermeidet, die während des Trainings in der Power Tower auftreten können (siehe Katzenberger, R. J. Et Al. 20138 für die Auswirkungen der wiederholte körperliche Trauma auf Drosophila Gesundheit). Ähnlich wie bei der Power Tower4, Übung Umgang mit Tieren auf der Treadwheel führt zu einer Vielzahl von physiologischen Reaktionen, einschließlich Änderungen der körperlichen Fitness, Triglyzeride und Körper Gewicht7. Damit stehen zwei komplementäre Methoden für Drosophila Biologen studieren Übung.
Eine Einschränkung der Power Tower und die Treadwheel ist die Unfähigkeit zur Messung der Aktivität durch die Übung Behandlung induziert. Analyse der Video-Aufnahmen aus dem Treadwheel gezeigt, dass gab es erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Drosophila Stämme in auf die Übung Behandlung7 Reaktion. Konkret untersucht die Stämme unterschieden sich in wieviel zusätzliche Aktivität der Tiere wenn durchgeführt7angeregt. Diese Beobachtung veranlasste uns, eine dritte Übungssystem, die rotierende Bewegung Quantifizierung System (REQS), zu entwickeln, die uns tierische Aktivität während der Drehung-induzierte Übung9messen können. Die REQS nutzt eine handelsübliche Activity monitoring-Einheit, die auf einem rotierenden Arm Übung durch Rotation in die Treadwheel stimulieren installiert ist. Erste Arbeit mit der Anforderung bestätigt, dass genetisch verschiedenen Drosophila Stämmen — und Geschlechter - können deutlich unterschiedliche Reaktionen auf die rotierende Stimulation und die Menge der Übung induzierten entspricht somit nicht unter verschiedenen Genotypen9 . Dadurch ermöglicht die REQS jetzt Drosophila Biologen, Messen Sie die Menge der Übung induziert durch die Behandlung eröffnen vielfältige neue Forschungsansätze im Feld Bewegung.
Hier beschreiben wir im Detail die Anforderung für die Quantifizierung der rotatorischen Bewegung verwenden. Die REQS rotatorische Bewegung induziert und misst gleichzeitig die Aktivität der Tiere behandelt werden. Die Anforderung ist in der Lage, eine Vielzahl von Trainingsprogrammen, reichen vom einfachen 2 h kontinuierliche Übung Regime demonstriert hier zu komplexeren Intervall Trainingsmethoden wie beschrieben von Mendez und Kollegen7und Stimulation ist einstellbar über Drehzahl (zwischen ca. 1-13 Umdrehungen pro Minute). Je nach Aktivität Monitor verwendet, um die Anforderung zu produzieren ist diese Methode für die Analyse der einzelnen fliegen oder große Populationen von Tieren. Aufgrund dieser Vielseitigkeit bietet die REQS Drosophila Forscher mit einer Reihe von Möglichkeiten zu studieren, zum Beispiel, andere Übung Regime, Diät Interventionen oder Auswirkungen der Bevölkerungsdichte.

<table><tbody><tr><td>Drosophila Activity Monitor&amp;nbsp;</td><td>Trikinetics</td><td>LAM25H</td><td>REQS component</td></tr><tr><td>Telephone Cord Detangler</td><td>Uvital</td><td>uv20170719</td><td>REQS component</td></tr><tr><td>Vial closures (flugs)</td><td>Genesee Scientific</td><td>49-102</td><td>Drosophila culture supplies</td></tr><tr><td>Vials&amp;nbsp;</td><td>Genesee Scientific</td><td>32-120</td><td>Drosophila culture supplies</td></tr><tr><td>Drosophila culture netting</td><td>Carolina Biological Supply</td><td>173090</td><td>Drosophila culture supplies</td></tr><tr><td>Cornmeal</td><td>Pepsico</td><td>43375</td><td>Drosophila media</td></tr><tr><td>Molasses</td><td>Golden Barrel</td><td>BLA-GAL</td><td>Drosophila media</td></tr><tr><td>Agar</td><td>Apex Bioresearch</td><td>66-103</td><td>Drosophila media</td></tr><tr><td>Inactive Dry Yeast</td><td>Genesee Scientific</td><td>62-106</td><td>Drosophila media</td></tr><tr><td>Tegosept</td><td>Apex Bioresearch</td><td>20-258</td><td>Drosophila media</td></tr><tr><td>Propionic acid</td><td>Genesee Scientific</td><td>20-271</td><td>Drosophila media</td></tr></tbody></table>

measuring exercise levels in drosophila melanogaster using the rotating exercise quantification system (reqs)

Drosophila Melanogaster ist eine neue Modellorganismus für die Übung Biologiestudium. Bisher, zwei wichtigsten Übung Systeme der Power Tower und die Treadwheel beschrieben. Allerdings hat eine Methode zur Messung der Menge an zusätzliche tierische Aktivität induziert durch die Übung Behandlung gefehlt. Die rotierende Bewegung Quantifizierung System (REQS) füllt dieses Bedürfnis bietet ein Maßstab für die tierische Aktivität für Tiere, die rotatorische Bewegung zu erleben. Dieses Protokoll beschreibt, wie Sie die Anforderung verwenden, um tierische Aktivität während der rotatorischen Bewegung beurteilen und zeigt den Typ der Daten, die generiert werden können. Hier zeigen wir, wie die Anforderung verwendet wird, um die Stamm-geschlechtsspezifische Unterschiede in Übung induzierte Aktivität zu messen. Die Anforderung kann auch zur Bewertung der Auswirkungen der verschiedenen anderen experimentellen Parameter wie Alter, Ernährung oder Bevölkerung Größe auf Übung induzierte Aktivität. Darüber hinaus kann verwendet werden, um die Wirksamkeit der verschiedenen Übung Trainingsprotokolle zu vergleichen. Wichtiger ist, bietet es Gelegenheit zur Übung Behandlungen zwischen Stämmen, so dass des Forschers um gleiche Mengen von Aktivität zwischen Gruppen bei Bedarf zu erreichen zu standardisieren. So die Anforderung ist eine bemerkenswerte neue Ressource für Übung Biologen mit dem Drosophila-Modell-System arbeiten und ergänzt bestehende Übung Systeme.

Die Ausgabe von einem einzelnen Lauf mit der Anforderung ist eine Datentabelle, produziert von der DAMSystem308-Software, die "Monitor1.txt" (für ein Beispiel siehe ergänzende Datei 1) standardmäßig beschriftet werden. Ein Auszug aus dieser Tabelle ist in Tabelle 1dargestellt. Jede Spalte enthält die Daten aus einer einzelnen Assay Rohr, während die Zeilen die Aktivität gemessen in jedes Zeitintervall von Beginn des Experiments (oben) bis zum Ende ...

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Measuring Exercise Levels in Drosophila melanogaster Using the Rotating Exercise Quantification System REQS

Die rotierende Bewegung Quantifizierung System (REQS) induzieren können Übung in Drosophila Melanogaster durch Rotation während der Messung gleichzeitig der Höhe der Aktivität von den Tieren durchgeführt. Hier präsentieren wir Ihnen ein Punkt-für-Punkt-Protokoll Details wie Aktivität der Tiere erleben rotatorische Bewegung Behandlungen mit der REQS. zu messen

Übung Messhöhen in Drosophila Melanogaster mit der rotierenden Bewegung Quantifizierung System (Anforderung)

Drosophila melanogaster is a new model organism for studies in exercise biology. To date, two main exercise systems, the Power Tower and the Treadwheel ...

measuring-exercise-levels-drosophila-melanogaster-using-rotating

Research

JoVE Journal

Genetics

Measuring Exercise Levels in Drosophila melanogaster Using the Rotating Exercise Quantification System (REQS)

7.4K Aufrufe.  University of Alabama at Birmingham. Die rotierende Bewegung Quantifizierung System (REQS) induzieren können Übung in Drosophila Melanogaster durch Rotation während der Messung gleichzeitig der Höhe der Aktivität von den Tieren durchgeführt. Hier präsentieren wir Ihnen ein Punkt-für-Punkt-Protokoll Details wie Aktivität der Tiere erleben rotatorische Bewegung Behandlungen mit der REQS. zu messen

Serie: Measuring Exercise Levels in Drosophila melanogaster Using the Rotating Exercise Quantification System REQS

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) pacemakers or clocks. Malfunctions in the human circadian system are associated with numerous diseases or disorders. Much progress towards our understanding of the mechanisms underlying circadian rhythms has emerged from genetic screens whereby an easily measured behavioral rhythm is used as a read-out of clock function. Studies using Drosophila have made seminal contributions to our understanding of the cellular and biochemical bases underlying circadian rhythms. The standard circadian behavioral read-out measured in Drosophila is locomotor activity. In general, the monitoring system involves specially designed devices that can measure the locomotor movement of Drosophila. These devices are housed in environmentally controlled incubators located in a darkroom and are based on using the interruption of a beam of infrared light to record the locomotor activity of individual flies contained inside small tubes. When measured over many days, Drosophila exhibit daily cycles of activity and inactivity, a behavioral rhythm that is governed by the animal's endogenous circadian system. The overall procedure has been simplified with the advent of commercially available locomotor activity monitoring devices and the development of software programs for data analysis. We use the system from Trikinetics Inc., which is the procedure described here and is currently the most popular system used worldwide. More recently, the same monitoring devices have been used to study sleep behavior in Drosophila. Because the daily wake-sleep cycles of many flies can be measured simultaneously and only 1 to 2 weeks worth of continuous locomotor activity data is usually sufficient, this system is ideal for large-scale screens to identify Drosophila manifesting altered circadian or sleep properties.

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

We describe procedures for recording daily locomotor activity rhythms of Drosophila and subsequent data analysis. Locomotor activity rhythms are a reliable behavioral output of animal circadian clocks and are used as the standard readout of clock function when studying circadian mutants or examining how the environment regulates the circadian system.

Assaying Bewegungsaktivität zu zirkadianen Rhythmen Study and Sleep Parameter in Drosophila</em

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) ...

Forschung

Neurowissenschaften

The TreadWheel: Interval Training Protocol for Gently Induced Exercise in Drosophila melanogaster

The incidence of complex metabolic diseases has increased as a result of a widespread transition towards lifestyles of increased caloric intake and lowered activity levels. These multifactorial diseases arise from a combination of genetic, environmental, and behavioral factors. One such complex disease is Metabolic Syndrome (MetS), which is a cluster of metabolic disorders, including hypertension, hyperglycemia, and abdominal obesity. Exercise and dietary intervention are the primary treatments recommended by doctors to mitigate obesity and its subsequent metabolic diseases. Exercise intervention, in particular aerobic interval training, stimulates favorable changes in the common risk factors for Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM), Cardiovascular Disease (CVD), and other conditions. With the influx of evidence describing the therapeutic effect exercise has on metabolic health, establishing a system that models exercise in a controlled setting provides a valuable tool for assessing the effects of exercise in an experimental context. Drosophila melanogaster is a great tool for investigating the physiological and molecular changes that result from exercise intervention. The flies have short lifespans and similar mechanisms of metabolizing nutrients when compared to humans. To induce exercise in Drosophila, we developed a machine called the TreadWheel, which utilizes the fly&#39;s innate, negative geotaxis tendency to gently induce climbing. This enables researchers to perform experiments on large cohorts of genetically diverse flies to better understand the genotype-by-environment interactions underlying the effects of exercise on metabolic health.

The TreadWheel: Interval Training Protocol for Gently Induced Exercise in Drosophila melanogaster

The TreadWheel uses rotational motion to gently induce exercise in adult Drosophila melanogaster by exploiting flies&#39; innate, negative geotaxis. It allows for analysis of the interactions between exercise and factors, such as genotype, sex, and diet, and their effect on physiological and molecular assays to assess metabolic health.

TreadWheel: Intervall Trainingsprotokoll sanft induzierte Bewegung in Drosophila melanogaster

The incidence of complex metabolic diseases has increased as a result of a widespread transition towards lifestyles of increased caloric intake and ...

Genetik

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such behavior is spontaneous locomotor activity. Here we describe our protocol that utilizes Drosophila population monitors and a tracking system that allows continuous monitoring of the spontaneous locomotor activity of flies for several days at a time. This method is simple, reliable, and objective and can be used to examine the effects of aging, sex, changes in caloric content of food, addition of drugs, or genetic manipulations that mimic human diseases.

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster are useful in studying genetic or environmental manipulations that affect behaviors such as spontaneous locomotor activity.&#160; Here we describe a protocol that utilizes monitors with infrared beams and data analysis software to quantify spontaneous locomotor activity.&#160;

Bestimmung der spontanen lokomotorischen Aktivität in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such ...

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While these systems can provide a wealth of behavioral information, the cost and complexity of these systems can be prohibitive for many labs. We have developed a low-cost assay for measuring locomotive behavior and seizure movement in D. melanogaster. The system uses a web-cam to capture images that can be processed using a combination of inexpensive and free software to track the distance moved, the average velocity of movement and the duration of movement during a specified time-span. To demonstrate the utility of this system, we examined a group of D. melanogaster mutants, the Bang-sensitive (BS) paralytics, which are 3-10 times more susceptible to seizure-like activity (SLA) than wild type flies. Using this novel system, we were able to detect that the BS mutant bang senseless (bss) exhibits lower levels of exploratory locomotion in a novel environment than wild type flies. In addition, the system was used to identify that the drug metformin, which is commonly used to treat type II diabetes, reduces the intensity of SLA in the BS mutants.

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Using a webcam and a combination of free and inexpensive software programs, locomotive patterns in Drosophila melanogaster can be analyzed to detect differences in the speed, distance, and time of various motor activities.

Ein Low-Cost-Methode für die Analyse von Beschlagnahme-ähnliche Aktivität und Bewegung in<em&gt; Drosophila</em

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila

Drosophila melanogaster is an ideal model organism for studying various diseases due to its abundance of advanced genetic manipulation techniques and diverse behavioral features. Identifying behavioral deficiency in animal models is a crucial measure of disease severity, for example, in neurodegenerative diseases where patients often experience impairments in motor function. However, with the availability of various systems to track and assess motor deficits in fly models, such as drug-treated or transgenic individuals, an economical and user-friendly system for precise evaluation from multiple angles is still lacking. A method based on the AnimalTracker application programming interface (API) is developed here, which is compatible with the Fiji image processing program, to systematically evaluate the movement activities of both adult and larval individuals from recorded video, thus allowing for the analysis of their tracking behavior. This method requires only a high-definition camera and a computer peripheral hardware integration to record and analyze behavior, making it an affordable and effective approach for screening fly models with transgenic or environmental behavioral deficiencies. Examples of behavioral tests using pharmacologically treated flies are given to show how the techniques can detect behavioral changes in both adult flies and larvae in a highly repeatable manner.

A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila

The present protocol assesses the locomotor activity of Drosophila by tracking and analyzing the movement of flies in a hand-made arena using open-source software Fiji, compatible with plugins to segment pixels of each frame based on high-definition video recording to calculate parameters of speed, distance, etc.

Eine einfache Technik zur Bestimmung der lokomotorischen Aktivität in Drosophila

Drosophila melanogaster is an ideal model organism for studying various diseases due to its abundance of advanced genetic manipulation techniques and ...

Verhalten

Endurance Training Protocol and Longitudinal Performance Assays for Drosophila melanogaster

One of the most pressing problems facing modern medical researchers is the surging levels of obesity, with the consequent increase in associated disorders such as diabetes and cardiovascular disease 1-3. An important topic of research into these associated health problems involves the role of endurance exercise as a beneficial intervention.
Exercise training is an inexpensive, non-invasive intervention with several beneficial results, including reduction in excess body fat 4, increased insulin sensitivity in skeletal muscle 5, increased anti-inflammatory and antioxidative responses 6, and improved contractile capacity in cardiomyocytes 7. Low intensity exercise is known to increase mitochondrial activity and biogenesis in humans 8 and mice, with the transcriptional coactivator PGC1-&alpha; as an important intermediate 9,10. 
Despite the importance of exercise as a tool for combating several important age-related diseases, extensive longitudinal genetic studies have been impeded by the lack of an endurance training protocol for a short-lived genetic model species. The variety of genetic tools available for use with Drosophila, together with its short lifespan and inexpensive maintenance, make it an appealing model for further study of these genetic mechanisms. With this in mind we have developed a novel apparatus, known as the Power Tower, for large scale exercise-training in Drosophila melanogaster 11. The Power Tower utilizes the flies' instinctive negative geotaxis behavior to repetitively induce rapid climbing. Each time the machine lifts, then drops, the platform of flies, the flies are induced to climb. Flies continue to respond as long as the machine is in operation or until they become too fatigued to respond. Thus, the researcher can use this machine to provide simultaneous training to large numbers of age-matched and genetically identical flies. Additionally, we describe associated assays useful to track longitudinal progress of fly cohorts during training.

Endurance Training Protocol and Longitudinal Performance Assays for Drosophila melanogaster

We describe the first endurance training protocol for an important genetic model species, Drosophila melanogaster, and outline several assays to chart improvements in mobility following training.

Ausdauertraining Protokoll und Längs-Performance-Assays für Drosophila melanogaster

One of the most pressing problems facing modern medical researchers is the surging levels of obesity, with the consequent increase in associated disorders ...

Biologie

An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

Drosophila has proven to be a useful model system for analysis of behavior, including flight. The initial flight tester involved dropping flies into an oil-coated graduated cylinder; landing height provided a measure of flight performance by assessing how far flies will fall before producing enough thrust to make contact with the wall of the cylinder. Here we describe an updated version of the flight tester with four major improvements. First, we added a &#34;drop tube&#34; to ensure that all flies enter the flight cylinder at a similar velocity between trials, eliminating variability between users. Second, we replaced the oil coating with removable plastic sheets coated in Tangle-Trap, an adhesive designed to capture live insects. Third, we use a longer cylinder to enable more accurate discrimination of flight ability. Fourth we use a digital camera and imaging software to automate the scoring of flight performance. These improvements allow for the rapid, quantitative assessment of flight behavior, useful for large datasets and large-scale genetic screens.

An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

Here we describe a method for rapid and accurate measurement of flight performance in Drosophila, enabling high-throughput screening.

Ein verbessertes Verfahren für genaue und schnelle Messung der Flugleistung in<em&gt; Drosophila</em

Drosophila has proven to be a useful model system for analysis of behavior, including flight. The initial flight tester involved dropping flies into an ...

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Metabolic disorders are a frequent problem affecting human health. Therefore, understanding the mechanisms that regulate metabolism is a crucial scientific task. Many disease causing genes in humans have a fly homologue, making Drosophila a good model to study signaling pathways involved in the development of different disorders. Additionally, the tractability of Drosophila simplifies genetic screens to aid in identifying novel therapeutic targets that may regulate metabolism. In order to perform such a screen a simple and fast method to identify changes in the metabolic state of flies is necessary. In general, carbon dioxide production is a good indicator of substrate oxidation and energy expenditure providing information about metabolic state. In this protocol we introduce a simple method to measure CO2 output from flies. This technique can potentially aid in the identification of genetic perturbations affecting metabolic rate.

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Metabolic disorders are among one of the most common diseases in humans. The genetically tractable model organism D. melanogaster can be used to identify novel genes that regulate metabolism. This paper describes a relatively simple method which allows studying the metabolic rate in flies by measuring their CO2 production.

Messung der Stoffwechselrate in<em&gt; Drosophila</em&gt; Mit Respirationstest

Metabolic disorders are a frequent problem affecting human health. Therefore, understanding the mechanisms that regulate metabolism is a crucial ...

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This protocol repurposes an instrument often used to measure adult activity, the TriKinetics Drosophila activity monitor (MB5 Multi-Beam Activity Monitor) to study larval activity. The instrument can monitor the movements of animals in 16 individual 8 cm glass assay tubes, using 17 infrared detection beams per tube. Logging software automatically saves data to a computer, recording parameters such as number of moves, times sensors were triggered, and animals&#8217; positions within the tubes. The data can then be analyzed to represent overall locomotion and/or position preference as well as other measurements. All data are easily accessible and compatible with basic graphing and data manipulation software. This protocol will discuss how to use the apparatus, how to operate the software and how to run a larval activity assay from start to finish.

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

This report describes a method for measuring Drosophila larval activity using the TriKinetics Drosophila Activity Monitor. The device employs infrared beams to detect movements of up to 16 individual animals. Data can be analyzed to represent motion parameters including rates and the positions of the animals within the assay chambers.

Die Messung der Aktivität in der Larven<em&gt; Drosophila</em&gt; Activity Monitor

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This ...

Tracking Freely Walking Flies: A Method to Assess Locomotion in Drosophila

Source: Sun, M. and Chen, L. L. <a href="https://www.jove.com/video/55602/" target="_blank">A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila</a>. J. Vis. Exp. (2017).
This video describes how to track freely walking flies to assess their general locomotion ability. The featured protocol demonstrates the assay&#39;s setup and data analysis using video tracking software.

Verfolgung frei laufender Fliegen: Eine Methode zur Beurteilung der Fortbewegung bei Drosophila

Source: Sun, M. and Chen, L. L. A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila. J. Vis. Exp. (2017).
This video describes how to ...

Übung Messhöhen in Drosophila Melanogaster mit der rotierenden Bewegung Quantifizierung System (Anforderung)

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Assaying Bewegungsaktivität zu zirkadianen Rhythmen Study and Sleep Parameter in Drosophila

TreadWheel: Intervall Trainingsprotokoll sanft induzierte Bewegung in Drosophila melanogaster

Bestimmung der spontanen lokomotorischen Aktivität in

Ein Low-Cost-Methode für die Analyse von Beschlagnahme-ähnliche Aktivität und Bewegung in

Eine einfache Technik zur Bestimmung der lokomotorischen Aktivität in Drosophila

Ausdauertraining Protokoll und Längs-Performance-Assays für Drosophila melanogaster

Ein verbessertes Verfahren für genaue und schnelle Messung der Flugleistung in

Messung der Stoffwechselrate in

Die Messung der Aktivität in der Larven

Verfolgung frei laufender Fliegen: Eine Methode zur Beurteilung der Fortbewegung bei Drosophila