Name: measuring exercise levels in drosophila melanogaster using the rotating exercise quantification system (reqs)
Uploaded: 2018-05-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 53 s
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仕事は、賞の数 P30DK056336 から、国立研究所の糖尿病と消化器系と腎臓病 NCR 栄養と肥満研究所アラバマ大学バーミンガムからパイロットをによって支えられました。

リクエストがショウジョウバエのアクティビティ モニター ユニットで構成されています (ソースについては、資料の表をご覧下さい) モーター ユニット (図 1) によって制御される、回転するアームにマウントされています。利用状況モニターは、アッセイ チューブのミドルを解剖のレーザ光線の配列が中断される所定の時間スパンで頻度を指定します。詳細な図面と詳細な特性評価、私たちの前の出版物9を参照してください。当社のシステムは、LAM25H ユニットを使用している間、リクエストは同様に他のショウジョウバエのアクティビティ モニター ユニットに合わせて変更できます。
1、リクエストのセットアップのテスト
<ol><li>ロード テストは、CO2や、処理のために、空のチューブにそれらを移動チューブをキャップその他の選択した方法で動物を麻酔によるガラス試料管に飛ぶ。</li>
	<li>頂いたガラス試料管をアクティビティ モニター ユニットのスロットに挿入します。チューブのゴム O リング (17-18 ゲージ) を使用してセキュリティで保護されたおよび/またはチューブを確保するユニットの両側に輪ゴムを回転中に移動しないでください。<ol>
<li>試料管を介して 1 つの o リングをスリップし、チューブの中間点近くに o リングを配置します。試料管を正面からアクティビティ モニターのスロットに挿入し、中央に配置。</li>
		<li>必要に応じて、o リングを移動し、試料管を中心にすると、一度は、o リングはできるだけ活動モニター ユニットの近くに下落したことを確認します。ガラス管を再びできるだけ活動モニター ユニットの近くに o リングを移動、後ろから 2 つ目の o リングを入れることによって場所の試料管を修正します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>ユニットの前面にある電源スイッチを反転して、リクエストの回転を開始します。(4 rpm (1 分あたり回転) この例では) の所望の速度に、ユニットの前面のダイヤルで回転速度を調整します。 注: この例では回転の速度は、以前に発行された研究7を一致するように選ばれました。異なる回転速度になります異なる動物の活動レベル、新しい研究を開始するとき、特定の実験の設定 (遺伝子型、練習試合等の長さ) の回転速度の最適化が必要かもしれません。 注: 回転中にリクエスト単位の底に沿ってドラッグしないように、チューブが適切に配置することが重要です。</li>
	<li>DAMSystem308 ソフトウェアを開いて、接続光のいくつかの回転の緑色を保持してショウジョウバエのアクティビティ モニター装置に付属データ収集システムへの接続をテストします。ソフトウェアが記録データ テキスト ファイル (複数のモニターを使用している場合は、ユニット番号をされている) X"monitorX"にすぐに開始開始時に。「詳細設定」タブで調整できる周波数を記録通常 5 分間隔で記録されます。</li>
	<li>データ接続が正常に機能していることを確認する DAMSystem308 ソフトウェアによって生成されたテキスト ファイルを調査します。切り欠き (代表結果および表 2を参照)、リクエストですべてのポジションを 0 の活動が記録されている時点で接続に問題があります。切り欠きが発生した場合は、緩いまたはツイスト回転中にこの接続になることが回転の電話ジャックにつながるデータ接続を調整します。我々 は、この問題を回避に役立つテープとの接続を安定させることを見つけます。</li>
</ol>2. 動物の準備
注: すべての動物は発生し、糖蜜/コーンミール メディア10インキュベーター (25 ° C、湿度 60-70%、12 時間の明暗サイクル) で標準的な条件下でテストされました。
<ol><li>二週間前の計画実験がセットアップ バイアルから実験のハエを収集する動物密度の制御我々 は通常、男性 7 名、女性 10 名でバイアルを設定します。単一バイアルからの健全な株式を約 15 処女男女 15 名が 4 日間の期間に収集できます。試金; に必要な動物の数に基づいてセットアップ バイアル数を調整します。当研究室で典型的な試金には 10 処女男女の遺伝子型 (100 男女 100 名) につき 10 セットが含まれています。 注: 非処女のハエは、特定の実験の質問に応じて使用できます。長期的な非処女動物実験を実施、クロール幼虫は正確なアクティビティの監視を妨げる可能性があります。</li>
	<li>バイアルを設定した後 1 週間親のハエを削除します。</li>
	<li>バイアルを設定した後 10 日目に始まり、バイアルから処女ハエを収集し、セックスで区切られた保存します。</li>
	<li>実験と、この例では 3 日間必要に応じて年齢のため十分な動物を収集します。 注: 我々 は通常処理のための CO2を持つ動物を麻酔します。CO2は、治療後長期間の動物の活動レベルに影響を与える知られています (たとえば、バーソロミューら201511を参照)。CO2効果は、計画の下流のアッセイまたは解析と干渉する場合は、氷 anesthetization など異なる麻酔法を使用します。</li>
</ol>3. データ収集、リクエストで
<ol><li>CO2または別の麻酔方法で運動の定量化研究に使用される動物を麻酔します。必要に応じてグループに分けるし、アクティビティ モニターの空のガラス管に動物のグループを読み込むこの例では、同じ年齢の 10 の動物、ガラス管、各動物型 (セックス/遺伝子型) 10 複製し 1 に読み込まれました。注意各チューブにどの動物のタイプをロードすることを確認します。 注: 長い実験のため食品は検体チューブに含めることができます。この場合、食品が安全で、回転中に外れとなっていないが不可欠です。</li>
	<li>要件単位にガラス チューブはアッセイを読み込み、ゴム O リングで固定します。複数セックス/遺伝子型を操作する場合ランダム ブロックの設計または、リクエスト内の動物の位置のランダム化を使用して任意の潜在的な位置の影響がなくなります。ランダム化は、たとえば web ベース乱数ジェネレーター (例えばhttps://www.randomizer.org/) または、スプレッドシートの各バイアル ランダムな番号を割り当てると、ランダムな番号に基づいてバイアルを注文によって実現できます。</li>
	<li>一定の温度・湿度・光を確保するためインキュベーターに、リクエストを配置条件。データと電源のケーブルが正しく接続されていることを確認します。</li>
	<li>麻酔から回復して 1 h の新しい環境に順応する動物を許可します。</li>
	<li>希望の速度でリクエストの回転を開始することによって実験を開始します。 注: 別のオプションまず回転刺激に対する応答の活動のレベルを記録することによって、回転の開始前に動物からベースライン アクティビティ データを収集することです。</li>
	<li>(単にソフトウェア開始データ コレクションを開く) DAMsystem308 ソフトウェアを開いて、データの収集を開始します。データは、(ここでは 5 分) に指定された間隔でテキスト ファイルに書き込まれる必要に応じて、「プリファレンス」タブに間隔の設定を変更 (手順 1.4 参照).</li>
	<li>コンピューターにデータを正常に送信するためには、1 つまたは 2 つの時間間隔が経過して、ファイルにデータが書き込まれていることを確認した後、DAMsystem308 ソフトウェアによって生成されたテキスト ファイルを開きます。閉じて、再度任意の追加の時間の点からのデータを表示するこのファイルを開きます。時間の必要な量のデータを収集します。この例では、2 h。 注: 動物、あらゆる障害に対し非常に敏感と活動の増加で応答可能性があります、分析期間中にインキュベーターを開かないでください。</li>
	<li>運動アッセイの終わりには、DAMsystem308 ソフトウェアを終了してデータの収集を終了し、リクエストをオフにします。ガラス アッセイ チューブから動物を外し、チューブをきれい。繰り返しさまざまな年齢層での対策が必要な場合、動物は食品容器に戻すことができます。 注: 練習の政体の間に死亡者が発生した場合に記録されなければならないと死んだハエの存在することができますアクティビティの数に影響を与えます。DGRP2 フライ ライン12,13での経験、4 回転でのエクササイズ 2 h は任意の死亡で起因しなかったが、弱い株が異なる応答可能性があります。</li>
</ol>4. データ解析
<ol><li>ラベル「モニター 1」DAMSystem308 ソフトウェアによって生成された .txt ファイルを開きます。</li>
	<li>(不在時点、等; データ集録中に発生した可能性があります問題のデータ ファイルを確認します。表 1)。必要に応じて、先頭と末尾の記録のデータ ポイントを削除することによってファイルを検閲します。</li>
	<li>収集したデータを分析 (例えばR)、好みの統計ソフトウェアを使用しています。記述統計を生成し、データが正規分布のとき分散分析 (ANOVA) セックスなど遺伝子の効果を調査するを実行します。データが正規分布していない場合は、グループを比較するクラスカル-ウォリス テストなどの非パラメトリック法を使用します。必要な特定の分析は、特定の科学的な質問と実験的なデザインに依存します。</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. 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(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. 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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>

著者が明らかに何もありません。

代表の結果が示すよう、リクエストはショウジョウバエを運動の活動を正確に計測が可能です。リクエスト、柔軟なさまざまな運動の生物学や運動介入に関連する研究質問に対処するための研究者をことができます。強調表示するプロトコルの 2 つの重要な手順があります。まず、リクエスト、リクエストから、DAMSystem308 へのデータ送信が正常に機能していることを確保するためのセットア...

最近では、研究者は、運動生物を勉強するミバエショウジョウバエを使用し始めています。キイロショウジョウバエは、以上 100 年1,2遺伝子モデル システムをされています。しかし、ショウジョウバエの研究は遺伝学だけでなく、さまざまな神経生物学、行動生物学、生理学3など他の分野にも貢献をしました。2009 年、力のタワーでショウジョウバエの最初の運動マシン説明4であった。力タワーでは、動物の負走応答を活用します。時、妨げ、ショウジョウバエは、彼らのエンクロージャの上に移動する傾向にあります。この応答がよく確立され、登坂力やショウジョウバエの体力を推定する人気の「リング」(急速な反復負走5) アッセイの基礎であります。力タワー (Tinkerhess et al. 20126負走応答を誘導するメカニカル アーム インチいくつかによって彼らのエンクロージャ内の動物セットを繰り返し持ち上げるモーター ユニットに接続し、地面にそれらをバック ドロップを使用します。力タワーの使用を示すビデオを提供する)。力タワーで長期の治療量を増やします (実行中または飛行) に身体活動の動物は無処理動物、体力4リングのアッセイでパフォーマンスが向上する時間リード比較して実行します。したがって、この作品は、運動の生物学のモデルとしてのショウジョウバエを使用しての可能性を実証しました。
2016 年にショウジョウバエ運動研究に利用できるツールのレパートリーを拡大するには、メンデスと同僚は 2 番目のショウジョウバエ運動マシンされて7を説明します。力タワーと同様に、されては、ショウジョウバエの負走応答を悪用します。ただし、この応答は、吊り上げおよび力タワーのようにドロップすることではなく、動物のエンクロージャの継続的な回転によって誘導されます。この誘導法は穏やかであり力タワーで運動中に発生する可能性があります任意の物理的な外傷を避けるより多く耐久性指向運動体制のことができます (を参照してください Katzenberger、r. j.ら20138の影響を繰り返し物理的なショウジョウバエの健康にトラウマ)。力タワー4と同様に、されて動物の運動治療にリード本体重量7トリグリセリドのレベル、体力の変化などの生理学的応答のさまざまな。したがって、2 つの相補的な方法は、ショウジョウバエ生物学者運動の勉強にあります。
力タワーのされて 1 つの制限は運動治療による活動の量を測定することができません。ビデオ録画、されてからの解析は、運動治療7に対処方法に様々 なショウジョウバエ系統間で有意差があったことを示した。具体的には、系統がどれだけ動物実行追加の活動刺激7内の異なる勉強しました。この観測は、3 番目の運動システム、回転運動の定量化システム (リクエスト)、回転誘発運動9時に動物の活動レベルを測定することができますを開発するお求め。リクエストは、監視ユニットを介して、されてのように回転運動を刺激するために回転アームにインストールされている市販の活動を利用しています。リクエストの最初の仕事が確約したショウジョウバエの遺伝的に異なる系統-男女 - 回転の刺激を大幅に異なる応答を持つことができ、このように誘発される運動量は異なった遺伝子型の9の間で同一ではないです。.したがって、リクエストは今運動分野でさまざまな研究に新しい道を開く処理によって誘発される運動量を測定するショウジョウバエの生物学者をできます。
ここで詳細に回転運動の定量化のためのリクエストを使用する方法を示します。リクエストは回転運動を誘導して同時に扱われる動物の活動レベルを測定します。リクエストはさまざまな運動プログラムを収容することができる、シンプルな 2 h に至るメンデスと同僚7、刺激によって複雑な間隔トレーニング方法を示す連続エクササイズを介して調整することができます。回転速度 (1 分あたり回転約 1-13) の間。リクエストを生成するために使用するアクティビティ モニター単位、に応じてこのメソッドは単一のハエの分析または動物の大規模な集団に適応されます。この汎用性のため、リクエストは、ショウジョウバエ研究者人口密度の影響、食事介入やさまざまな運動体制などを勉強する機会の配列を提供します。

<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)

キイロショウジョウバエは運動の生物学の研究の新しいモデル生物です。までに、2 つの主な運動システム力タワーと、されて記載されています。ただし、運動治療により誘起された動物の追加の活動の量を測定する方法を欠いてきた。回転運動を発生している動物のための動物の活動の測定を提供するこの必要性を回転運動の定量化システム (リクエスト) に塗りつぶします。このプロトコルは、回転運動中に動物の活動を評価するために、リクエストを使用する方法の詳細し、生成できるデータの種類を示しています。ここでは、運動誘発性活動性特異的ひずみと違いを測定するため、リクエストを使用する方法を示します。運動誘発性活動の年齢、食事、または人口のサイズなどさまざまな実験的パラメーターの影響を評価する、リクエストを使用もできます。さらに、それを使用して、さまざまな運動トレーニングのプロトコルの効果を比較できます。重要なは、必要な場合のグループ間の活動の同量を達成するために研究者を許可する系統間の運動治療を標準化する機会を提供します。したがって、リクエストは運動生物ショウジョウバエ モデル システムでの作業の注目すべき新しいリソースであり、運動の既存システムを補完します。

リクエストと個々 の実行からの出力は、(使用例は補足のファイル 1) 既定でに"Monitor1.txt"をラベル付けする DAMSystem308 ソフトウェアによって生成されたデータ テーブルです。このような表からの抜粋は、表 1に示します。各列には、行に最後 (下) に実験 (上) の初めから各時間間隔で測定されるアクティビティが含まれている間、個々 のアッ?...

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

回転運動の定量化システム (リクエスト) は、動物によって実行されるアクティビティの量を同時に測定しながら回転をショウジョウバエ運動を引き起こすことができます。今回、リクエストを使用して回転運動治療法を経験している動物の活動レベルを測定する方法を詳述したポイントによってプロトコル

回転運動の定量化システム (リクエスト) を用いたキイロショウジョウバエの運動レベルの測定

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

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Research

JoVE Journal

Genetics

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

7.4K ビュー.  University of Alabama at Birmingham. 回転運動の定量化システム (リクエスト) は、動物によって実行されるアクティビティの量を同時に測定しながら回転をショウジョウバエ運動を引き起こすことができます。今回、リクエストを使用して回転運動治療法を経験している動物の活動レベルを測定する方法を詳述したポイントによってプロトコル

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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.

に概日リズムと睡眠のパラメータを研究するために運動活性を測定するショウジョウバエ</em

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

神経科学

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.

キイロショウジョウバエで優しく誘導運動されて: インターバル トレーニングのプロトコル

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

遺伝学

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;

における自発運動量の測定<em&gt;キイロショウジョウバエ</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.

における発作様活性を分析し、移動のための低コストの方法<em&gt;ショウジョウバエ</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.

ショウジョウバエの自発運動活性をアッセイする簡単な技術

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

行動学

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.

キイロショウジョウバエのための持久力トレーニングのプロトコルと縦パフォーマンスアッセイ

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

生物学

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.

飛行性能の正確かつ迅速な測定のための改善された方法での<em&gt;ショウジョウバエ</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.

代謝率の測定に<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;呼吸計測を使用した

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.

幼虫活性の測定<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;アクティビティモニタ

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.

自由に歩くハエの追跡:ショウジョウバエの移動を評価する方法

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 ...

回転運動の定量化システム (リクエスト) を用いたキイロショウジョウバエの運動レベルの測定

要約

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この動画の章

に概日リズムと睡眠のパラメータを研究するために運動活性を測定するショウジョウバエ

キイロショウジョウバエで優しく誘導運動されて: インターバルトレーニングのプロトコル

における自発運動量の測定

における発作様活性を分析し、移動のための低コストの方法

ショウジョウバエの自発運動活性をアッセイする簡単な技術

キイロショウジョウバエのための持久力トレーニングのプロトコルと縦パフォーマンスアッセイ

飛行性能の正確かつ迅速な測定のための改善された方法での

代謝率の測定に

幼虫活性の測定

自由に歩くハエの追跡:ショウジョウバエの移動を評価する方法

回転運動の定量化システム (リクエスト) を用いたキイロショウジョウバエの運動レベルの測定

要約

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に概日リズムと睡眠のパラメータを研究するために運動活性を測定するショウジョウバエ

キイロショウジョウバエで優しく誘導運動されて: インターバル トレーニングのプロトコル

における自発運動量の測定

における発作様活性を分析し、移動のための低コストの方法

ショウジョウバエの自発運動活性をアッセイする簡単な技術

キイロショウジョウバエのための持久力トレーニングのプロトコルと縦パフォーマンスアッセイ

飛行性能の正確かつ迅速な測定のための改善された方法での

代謝率の測定に

幼虫活性の測定

自由に歩くハエの追跡:ショウジョウバエの移動を評価する方法

キイロショウジョウバエで優しく誘導運動されて: インターバルトレーニングのプロトコル