A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
תסיסנית שימושית בלומדת מניפולציות גנטיות או סביבתיות המשפיעות על התנהגויות כמו פעילות של תנועה ספונטנית. כאן אנו מתארים פרוטוקול אשר מנצל צגים עם קרניים אינפרא אדומות ותוכנות לניתוח נתונים לכמת פעילות של תנועה ספונטנית.
melanogaster דרוזופילה שמש כאורגניזם מודל מצוין ללמוד מניפולציות סביבתיות וגנטיות המשפיעות על התנהגות. התנהגות כזו היא פעילות של תנועה ספונטנית. כאן אנו מתארים הפרוטוקול שלנו אשר מנצל צגי אוכלוסיית דרוזופילה ומערכת מעקב המאפשרת ניטור רציף של הפעילות של תנועה הספונטנית של זבובים במשך כמה ימים בכל פעם. שיטה זו היא פשוטה, אמינה, ואובייקטיבית וניתן להשתמש בם כדי לבחון את השפעות הזדקנות, מין, שינויים בתוכן הקלורי של מזון, תוספת של תרופות, או מניפולציות גנטיות המחקות מחלות אנושיות.
זבובי פירות, דרוזופילה melanogaster, שימשו כמודל אורגניזם רב ערך כדי ללמוד מנגנוני התנהגויות מורכבות, כגון למידה וזיכרון, אינטראקציה חברתית, תוקפנות, שימוש בסמים, שינה, תפקוד חושי, חיזור, הזדווגות ו1,2. התנהגות אחד שנחקרה באמצעות פרוטוקולים מרובים היא פעילות של תנועה ספונטנית. geotaxis השלילית הייתה אחת מהשיטות הראשונות שפותחו למדידת פעילות דרוזופילה, ופרוטוקול זה כולל מדידת אחוז של זבובים שמגיעים לגובה מסוים של הבקבוקון לאחר הזבובים הזדעזעו לחלק התחתון של 1,3 מיכל. לשיטה זו יתרונות של להיות פשוט, זול, ומאז היא אינה דורשת שום ציוד מיוחד אותו ניתן לבצע בכל מעבדה. זה כבר נעשה שימוש ככלי מיון רב ערך כדי ללמוד את ההשפעות של מניפולציות גנטיות שונות על לטוס ניידות 3. עם זאת, זה זמן ועבודה אינטנסיביתיש nd האפשרות של הטיה עקב טלטול משתנה של הבקבוקונים והקלטות אנושיות.
שיטת geotaxis השלילית שופרה על ידי פיתוח השיטה המהיר איטרטיבי שלילי geotaxis (טבעת) 4,5, אשר לוקחת תמונות של הבקבוקונים לטוס הבאים רועד של הזבובים לתחתית. היתרון של פרוטוקול זה הוא הרגישות שלו ואת האפשרות של בדיקת מספר רב של בקבוקונים לטוס באותו הזמן. עם זאת, פרוטוקול זה עדיין יש לו את הפוטנציאל לטעויות אנושות, ורק מודד geotaxis השלילית. מעבדות אחרות השתמשו בתצפית פשוטה בבקבוקוני תרבות כדי לקבוע פעילות של תנועה 6.
לאחרונה מספר מערכות הקלטת וידאו למדידת פעילות של תנועה זבוב פותחו. פרוטוקול ניטור וידאו אחד מספק זמן להסתגלות לפני הקלטת 7. השיטה שתוארה על ידי Slawson et al. משתמשת גם דופק אוויר להפסיק movemenלא עד לתחילת הקלטה, אשר עלול להיות גורם לחץ לבעלי החיים 7. שיטה זו מספקת מידע על מהירות ממוצעת, מהירות מקסימלית, לבזבז זמן בתנועה, וכו 'מערכת מעקב תלת ממדים אחר מודדת את המהירות המקסימלי של זבובים בודדים במהלך ~ 0.2 שניות של ההמראה טיסה חינם 8. פרוטוקול ניטור וידאו תלת ממדים משתמש זבובים להביע GFP ומספר רבים של מצלמות מצויד במסננים המאפשרים זיהוי של הקרינה כדי לקבוע לטוס ניידות 9. זבובים בפרוטוקול זה נוטים להפגין דפוסי טיסה גליליים, שהוא עלול להיות בגלל הצורה של תרבות דרוזופילה בקבוקונים 10. שיטה זו שופרה באמצעות כיפה המאפשרת מדידת תנועה ספונטנית של שני זבובים 11. שיטת תפוקה גבוהה המשתמשת במצלמה כדי לעקוב באופן אוטומטי ולכמת את ההתנהגות האישית וחברתית של דרוזופילה הייתה גם תיארתי 12. Zou etאל. פיתח מערכת התנהגותיות צג (BMS), שמשתמשת בשתי מצלמות בסיוע מחשב להקליט כל החיים התנהגות ותנועות כגון מנוחה, נעו, מעופפים, אכילה, שתייה, או מותם של פירות tephritid בודדים עף 13. מספר מערכות וידאו אחרות פותחו כדי לעקוב אחר פעילות התנהגותית זבוב 14,15.
כאן אנו מתארים שיטה לכימות פעילות דרוזופילה שמנצלת צגי אוכלוסייה. צגים אלה הם שוכנו ובטמפרטורת חממות מבוקרת לחות ב ° C25 על מחזור אור היום והלילה 12 שעה. לכל אחד יש לפקח אוכלוסיית קרניים אינפרא אדומות הוצבו בטבעות ממוקמות בשלושה גבהים שונים. בכל פעם שזבוב עובר על פני הטבעות זה קוטע את הקרן אינפרא אדומה, אשר נרשמה על ידי מעבד שבאופן עצמאי רשומות וסופרת את הפעילות של זבובים בתוך הבקבוקון. מעבד טוען את הפעילות הכוללת בתוך הבקבוקון למחשב בinterva הגדרת המשתמשls שיכול להשתנות משנייה 1 עד 60 דקות. השיטה המתוארת כאן מספקת מספיק זמן לזבובים להסתגל לסביבה החדשה ומאפשרת מדידה בו זמנית של הפעילות של תנועה הספונטנית של כמה ש120 אוכלוסיות של זבובים. בנוסף, אנו מתארים הכנת האוכל, לעוף תחזוקה, הקמת צגי ניידות אוכלוסייה בחממות בטמפרטורה מבוקרת, וגורמים פוטנציאליים שעשויים להשפיע על תוצאות. שיטה זו יכולה לשמש כדי לחקור כיצד שינויים גנטיים או סביבתיים שונים משפיעים על הפעילות של תנועה ספונטנית של הזבובים.
הערה: זן קנטון-S הוא קו הרקע הסטנדרטי פראי מהסוג שהתקבל ממרכז מלאי בלומינגטון.
1. הכנת מזון ומתכון ל1,000 מיליליטר של מזון
הערה: סעיף זה מתאר את הפרוטוקול להכנת מזון. סירי מתכת גדולים משמשים להכנה כ -18 L של מזון בכל פעם. הפרוטוקול המתואר כאן הוא צמצומים ומשתמש 1,000 מיליליטר H 2 O. מזון autoclaved פעמיים.
2. הכנת בקבוקי זכוכית
3. תחזוקה של הזבובים ההורים
4. אוסף של זבובים ניסויי
5. הגדרת צגי הניידות
6. הגדרת הניסוי
7. ריצה מנטרת את הפעילות וחישוב הפעילות הספונטנית סה"כ
8. ניתוח נתונים
הפעילות של תנועה הספונטנית בדרוזופילה תלויה במין זבוב (איור 3 א), כמות קלוריות של המזון (איור 3 ב) ומחזור האור / חושך. ברגע שהאור כבוי פעילות זבוב מקטינה באופן דרמטי. איור 3A ממחיש 24 שעות הקלטת הפעילות של תנועה של זבובי זכרים ונקבות. כוכ?...
פעילות של תנועה ספונטנית של זבובים מושפעים מגורמים רבים כגון גיל, רקע גנטי, ומין 2,13,18,19. בנוסף, גורמים סביבתיים כגון תוכן הקלורי של מזון, בטמפרטורה של הסביבה, תוספת של תרופות שונות, ומחזור אור היום / הלילה יכולים להשפיע על פעילות זבוב. למשל, יש לי זבובי זכרים באותו ...
יש לנו מה למסור.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מהמכון הלאומי לבריאות (AG023088 לBR).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sucrose FCC Food Grade 100 LB, | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90471380 | |
Brewer’s Yeast | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90331280 | |
Drosophila Agar Fine | SciMart | DR-820-25F | |
Cornmeal | Fisher Scientific MP Biomedicals | ICN90141125 | |
Methyl4-hydroxybenzoate, tegosept | Sigma | H5501-5KG | |
EtOH | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
Active Dry Yeast | Fisher Scientific | ICN10140001 | |
Fly CO2 pad | LabScientific | BGSU-7 | |
Stereo Microscope | Olympus | SZ40 | |
Drosophila carbon dioxide (CO2) tank | Airgas | UN1013 | |
Small paint brush for pushing the flies | |||
Shell vial wide | Fischer Scientific | AS519 | |
Buzzplugs for wide plastic vials | Fischer Scientific | AS275 | |
Glass vials (25 x 95 mm) | Fischer Scientific Kimble 60931-8 | AS-574 | |
Sponge plugs for glass vials | SciMart | DR-750 | |
Drosophila Food Dispenser | Applied Scientific (Fischer Scientific) | AS780Q | |
DPM Drosophila Population Monitor | Trikinetics Inc. | ||
DC Power Supply with line cord | Trikinetics Inc. | ||
PSIU9 The Power Supply Interface Unit | Trikinetics Inc. | ||
Telephone cables and 5 way splitters | Trikinetics Inc. | ||
Universal Serial Bus (USB) hardware | Trikinetics Inc. | ||
Macintosh or Windows PC with UCB port | |||
DAMSystem308X Data Acquisition Software for Macintoch OSX (Intel) | www.trikinetics.com | ||
DAMSystem308 Data Acquisition Software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
[header] | |||
DAMFileScan108X software for Macintosh | www.trikinetics.com | ||
DAMFileScan108X software for Windows PC (XP/Vista/7) | www.trikinetics.com | ||
USB software (PSIUdrivers.zip) | www.trikinetics.com | ||
DAMSystem Notes 308 | (http://www.trikinetics.com/Downloads/DAMSystem%20Notes%20308.pdf |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved