Method Article
Bu protokol, kur şartlama denilen bir Drosophila öğrenme ve bellek deneyi tanımlar. Bu klasik tahlil, resepsiyona açık olmayan prematüre bir kadının cinsel reddetmesinden sonra erkek kovuşturma davranışının azaltılmasına dayanmaktadır. Davranışsal esnekliğin bu doğal biçimi, öğrenmeyi, kısa vadeli belleği ve uzun süreli belleği test etmek için kullanılabilir.
Öğrenme ve hafızanın altında yatan moleküler mekanizmalara dair pek çok anlayış, meyve sineği, Drosophila melanogaster gibi model organizmalarda basit davranışsal tahliller kullanılarak aydınlatılmıştır . Drosophila , zihinsel engellilik (ID) ve otizm gibi insan bilişsel bozukluklarıyla ilişkili genlerdeki mutasyonlardan kaynaklanan kognitif defisitlerin altında yatan temel nevrobiyolojiyi anlamada kullanışlıdır. Bu eser, kur yapma koşulları olarak bilinen Drosophila'da klasik bir paradigmayı kullanarak öğrenme ve hafızayı test etmeye yönelik bir metodoloji anlatıyor. Erkek, kolayca fark edilebilen farklı davranış modelleri kullanarak kadınları mahkemeye gönderir. Prematüre dişiler çiftleşmeye karşı değildir ve erkeklerin kopyalanma girişimlerini reddedecektir. Bu reddetme karşısında, erkek sinekleri kur davranışlarını azaltmaktadır. Kur-ötesi davranışında azalmanın öğrendiği öğrenme ve hafızanın bir göstergesi olarak görev yapan, zaman içerisinde ölçülür. Temel numeBu tahlilin rical çıktısı, bir erkeğin 10 dakikalık bir süre boyunca dövüşerek geçirdiği süre yüzdesi olarak tanımlanan kurluk endeksidir (CI). Öğrenme indeksi (LI), öncül bir kadına maruz kalan sineklerdeki CI'nin, naif sineklere kıyasla önceki sosyal karşılaşmalar olmaksızın göreli azalmasıdır. Genotipler arasındaki LI'lerin istatistiksel karşılaştırması için, önyüklemeli bir randomizasyon testi kullanılır. Testin, öğrenme ve hafızayla ilgili bir genin rolünü belirlemek için nasıl kullanılabileceğini göstermek için burada Dihidroksiaseton fosfat açiltransferazın ( Dhap-at ) pan-nöronal knockdown'u karakterize edildi . Dhap-at , glisero-nosfosfat O-açiltransferaz ( GNPT ) insan ortologu, ciddi ID ile karakterize edilen otozomal resesif geçiş sendromu olan rhizomelik kondrodisplazi punktata tip 2'de yer alır. Kurum koşullama analizini kullanarak, uzun süreli bellek için Dhap-at'ın gerekli olduğu, ancakkısa süreli hafıza. Bu sonuç, altta yatan moleküler mekanizmaların daha fazla araştırılması için bir temel oluşturmaktadır.
Öğrenme ve hafızanın altında yatan moleküler mekanizmalar birçok türde korunmaktadır. Koku alma ve hafızadaki kusurlar için Drosophila melanogaster mutant hatlarını öncü çalışma taraması, öğrenme ve hafızanın altında yatan süreçlere temel moleküler anlayışlar sağlamıştır 1 . Bu çalışmalar rutabaga 2 , amnesiak 3 ve dunce 4 gibi öğrenme ve hafıza ile ilgili ilk genlerden bazılarını saptadılar ve siklik adenosin monofosfat (cAMP) sinyal verme kritik rolünü ortaya koydu5.
Hafıza mutantları için erken genetik ekranlar öncelikle koku alma sistemi kullanılarak gerçekleştirildi. Bununla birlikte, öğrenme ve hafızanın diğer biçimlerini ölçmek için çeşitli yöntemler zamanla ortaya çıkmıştır. En yaygın kullanılan öğrenme ve bellek paradigmalarından biri ve burada açıklanan tahlil, c olarak bilinirIlk olarak Siegel ve Salon 6 tarafından tanımlanan ve daha sonra birkaç diğer araştırma grubu 7 , 8 , 9 tarafından rafine edildi. Courtship condition, kadın karnında erkek tarafından copülasyon sırasında bırakılan spesifik bir feromon, cis- vaccenyl acetate (cVA) varlığına bağlıdır. Kadın karnındaki cVA'yı algılama, kurban davranışını doğal olarak düşürür ve kadın tarafından reddetme eylemiyle birleşince cVA'nın erkek kurban azaltma üzerindeki etkisi çarpıcı bir şekilde artırılır. Bu tahlilde erkek sineklerin cevabı, kadına yönelip onları takip ederek, kanadı vurarak, uzatarak ve titreşerek, yalamayla ve kopülasyon denemesiyle karakterize edilen farklı kur davranışlarını gözlemleyerek kolaylıkla nicelleştirilebilir 10 ( Şekil 1A ). Erkek sinekler distinguis öğrenirler. H, cinsel reddedildikten sonra 9 gün 8'e kadar resepsiyona açık olmayan dişilere yönelik kur davranışlarını azaltır. Bu doğal davranış, öğrenmenin altında yatan mekanizmaları, kısa süreli hafızayı (STM) ve uzun süreli hafızayı (LTM) aydınlatmak için kullanılabilir 8,9,12. Öğrenme, eğitim süresince ortaya çıkan kur davranışında derhal azalma olarak tanımlanır ve çiftleşmiş bir kadına 6 , 8 maruz kaldıktan sonra 0 - 30 dakika ölçülen anında hatırlama belleği olarak adlandırılır. STM, antreman sonrası 30 dakika ile 1 saat arasında ölçülürken, LTM en sık antreman 24 saat sonra ölçülür ( Şekil 1B ). STM, 1 saatlik bir eğitim periyodu kullanılarak indüklenebilir, ancak 2-3 saat sürerS = "xref"> 6 , 8 . Çoğu öğrenme paradigmasında, LTM yalnızca aralıklı tekrarlanan eğitimlerle tetiklenebilir. Mcbride ve ark . (1999) 8 , aralıksız, 1 saatlik egzersiz seanslarının, 1 saatlik bir eğitim seansının neden olduğu 2-3 saatin aksine, 9 güne kadar sürecek kur ilkesi uygulamak için yeterli olduğunu gösterdi. McBride ve ark . 8 , tek bir 5 saatlik eğitim oturumunun 9 güne kadar benzer bir LTM yanıtı verdiğini de gösterdi. Sinekler, bu 5 saatlik sürede sürekli mahkemeye çıkmazlar, aslında tek bir eğitim oturumunda LTM'yi teşvik etmek için kendi aralıklı eğitimlerini üretirler. Bu, LTM'yi araştırmak için bu tahlildeki kolaylığı artırarak, pratik bir perspektiften çok önemlidir. Mevcut protokoller ağırlıklı olarak LTM 11 , 12 için 7 saatlik tek bir eğitim oturumu kullanır. Çeşitli çalışmalar çeşitli araştırmalar yapmıştır.Kurban öğrenmesinin farklı yönlerinde belirli kusurlara sahip mutant koşullar. Örneğin, mantar vücut ablasyonu STM'yi ve LTM'yi etkiler, ancak öğrenmeyebilir8. Olfaktif kondisyonlama 3'ü kullanarak belleğin spesifik bir regülatörü olarak tanımlanan amnesiak genindeki mutasyonlar STM'yi etkiler ancak öğrenmeyi etkilemez 6 . Çeviri regülatörü orb2'nin (oo18 RNA-bağlama (orb) CPEB2 alt ailesi) bozunması ve ekdison sinyali sadece LTM 9 , 13'ü etkiler. Böylece, kur şartlama, öğrenmenin ve hafızanın farklı aşamalarının altında yatan mekanizmaları incelemek için yararlı bir paradigmadır.
Bu çalışma, kur şartlama koşullarının nispeten yüksek verim testine olanak tanıyan optimize edilmiş bir deney düzeneğini göstermektedir. Ayrıca, istatistiksel analiz betiğini açıklar ve tahlilin kritik faktörlerini tartışır. ÖyleBurada kendi, Drosophila geni Dihidroksiaseton fosfat açiltransferaz ( Dhap-at ) LTM için nöronlarda gereklidir, ancak STM için gerekli değildir. Bu genin insan ortologu gliseronfosfat O-açiltransferaz ( GNPAT ), şiddetli zihinsel engellilik, nöbetler ve birkaç diğer klinik özellik ile karakterize otozomal resesif geçişli bir bozukluk olan rhizomelik kondrodisplazi punktata tip 14'te mutasyona uğramıştır. Bu bağlamda, kantite şartlandırma, mekanik çalışmalar için bir temel oluşturan öğrenme ve bellekte insan hastalık genlerinin rolünü fonksiyonel olarak doğrulamak için kullanılabilir.
NOT: Aşağıda özetlenen protokolde, bir toplama, eğitim ve test yinelemesi anlatılmıştır. Sonuçların tekrarlanabilirliğini test etmek için bu adımlar, paralel olarak, çoklu günlerde ve ayrı sinekler grubu ile tekrar edilmelidir ( Tablo 1) . Protokol, 25 ° C,% 70 nem ve 12 saat aydınlık / karanlık döngü sabit koşullarda sinekler yetiştirirken normal olan, yumurtadan yetişkine kadar 10 günlük yaşam döngüsüne dayanır. Bu protokolün tüm yönleri, koşulların tüm analiz boyunca sabit tutulduğunu varsayar. Saatler, inkübatörde ışıkların açılmadan önce (BLO) veya ışıkların açılmasından (ALO) önce saat olarak gösterilir; çünkü bu, araştırıcının tercih ettiği günün saatine göre ayarlanabilir. CO 2 gazı, yalnızca ilk saf olmayan erkek sineklerin toplanması ve prematüre dişilerin toplanması için kullanın. Kur şartlama için bu protokol aşağıdaki adımlardan oluşur:
1. Prematüre Kadın Koleksiyon Kültürleri Oluşturmak
2. Erkek Test Olgularının Toplanması İçin Kültürlerin Kurulması
3. Muhafaza Bloklarının Hazırlanması ( Şekil 2A )
Standartlaştırılmış Prematüre Dişlerin Üretimi İçin Çiftleştirme Flakelerinin Kurulması
ColErkek Test Konusunun Olması
6. Eğitim
7. Test etme
8. Video Veri Analizi ve İstatistik
Kort iklimlendirme tahlili, Drosophila'daki öğrenmeyi ve hafızayı ölçmek için kullanılabilir . Bunu göstermek için, burada sunulan sonuçlar, kontrol hücrelerinde STM ve LTM'yi, Dhap-at'ın nörona spesifik knockdown'u olan sineklere kıyasla analiz etmektedir. Kontrollü erkekler, Caenorhabditis elegans'a spesifik bir geni hedef alan bir RNA interferans saç tokası dizisini ifade etmektedir, tahmin edilen çinko parmak proteini C02F5.12 19 . Bu kontrol türü, aynı genetik zeminde knockdown ve kontrol arasında eşit sayıda upstream aktivasyon dizisi (UAS) unsuru sağlar ve kontrol RNAi saç tokası, RNAi sisteminin spesifik olmayan etkilerini açıklar. Her iki STM ( Şekil 3A , p = 1.2 x 10 - 20 mg / kg) için kontrol grubu erkekleri (genotip: UAS-dcr2 / +; P {KK108109} VIE-260B / +; elav-Gal4 / 4 , Mann-WhitneY U testi) ve LTM ( Şekil 3B , p = 1.2 x 10-4 , Mann-Whitney U-testi). Bu sonuç, bu sineklerde normal öğrenme ve hafıza kapasitesini yansıtıyor. Dhap-at knockdown sinekleri (STM için naif sineklere karşı eğitilmişlerdeki CI'nin önemli bir azalmasını da göstermektedir ( Şekil 3A , p = 1.2 x 10 -4 , Mann-Whitney U-testi). Bununla birlikte, LTM eğitimi sonrasında CI'de anlamlı bir azalma göstermemektedir ( Şekil 3B , p = 0.33, Mann-Whitney U-testi). Bazı koşullar için CI verilerinin parametrik olmayan dağılımına bağlı olarak naif ve eğitilmiş sineklerin ortalama CI'sini karşılaştırmak için Mann-Whitney U-testi kullanılmıştır ( Şekil 3A ve 3B ). CI'lerin analizi yoluyla gözlemlenen farklılıklar, her bir genotipe ilişkin LI ile yansıtılır ve yüzdelik azalmayı ölçerEğitimli sineklere karşı CI'de ( Şekil 3C ). LTM için LI, Dhap-at knockdown sineklerde anlamlı derecede düşükken ( p = 0.115, 10.000 çizme çizgisel çoğaltmalar, Şekil 3C , Tablo 3 ), kontroller arasında ve Dhap-at knockdown sinekleri arasında LI'da anlamlı bir fark bulunmamaktadır ( p = 0.0034, 10.000 önyükleme kopyaları, Şekil 3C , Tablo 3 ). Genotipler arasındaki LI'nin karşılaştırılması için, önce Kamyshev ve ark. Tarafından önerilen bir yöntemden uyarlanmış bir randomizasyon testi 20 7 kullanıldı. LI, popülasyon verilerinden türetilen tek bir değer olduğu için ( yani, ortalama CI-naif ve ortalama CI-eğitilmiş), deneysel olarak türetilmiş dağılımlara dayanan standart istatistiksel yöntemler geçerli değildir. Rasgeleme testi dağıtımdan bağımsızdır ve önyüklemeyi kullanır ( örn., Rasgele örneklemeGerçek verilerden türetilen varsayımsal veri kümeleri oluşturmak için değiştirme ile birlikte). Analearn betiği (Dosya S3), her genotip için bir dizi varsayımsal LI oluşturur ve kontrol ve test genotipi (LIdiff) arasındaki farkı hesaplar. Bu işlem 10.000 kez tekrarlanır ve ortaya çıkan değerler LIdiff'in% 95 güven aralığını belirlemek için kullanılır ( Tablo 3 ). Bu veri, iki genotipin LI'sının farklı olabileceğini gösteren bir p- değeri üretmek için kullanılır. Burada gösterilen sonuçlar, LTM için nöronlarda Dhap-at'ın gerekli olduğunu, ancak STM için gerekli olmadığını göstermektedir.
Günlük değişkenliği kontrol etmek için CI'ler ve LI'ler, tekrarlanan günler arasında karşılaştırılır ( Tablo 4 ). Her ne kadar LI'da bir miktar dalgalanma gözlemlense de, sonuçlar genellikle tekrar edilebilir. CI verilerinin, kontrol str'e bağlı olarak büyük ölçüde değişebileceğini unutmamak önemlidirVe kullanılan çevre koşulları. Burada gösterilen CI verileri, bu kontrol genotipi için tipiktir, ancak diğer genotipler, daha yüksek veya daha düşük ortalama CI ve dağılım gösterebilir.
Şekil 1: Kurum İndeksi ve Deneysel Görünümün Belirlenmesi. ( A ) Bir sinek sineğine karşı stereotipik erkek kovuşturma davranışını gösteren imgeler. Kuraklık davranışının farklı aşamalarında gösterilmiştir: oryantasyon (I), takip eden (II), kanat titreşimi (uzatma) ve dokunma (III), yalama (IV) ve kopuplenmeye teşebbüs (V). ( B ) Kuluçka makinesi ışık devrine göre eğitim ve test sürelerinin şematik görünümü, saat işareti. Eğitim süreleri çubuklarla, STM ve LTM'nin dinlenme periyotları kesik çizgi ile gösterilir ve test başlangıç noktası bir okla gösterilir. Not:LTM için test süresi eğitimden sonraki gün. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 2: Drosophila Courtship Conditioning Assay için kullanılan ekipman. ( A ) Gövde bloğu, kuyunun her bir tarafında 500 μL güç kütlesi bulunan düz, alt bloktur. 0,8 mm çapında bir şırınga iğnesi kullanılarak yaratılan, oyuk başına en az 4 delikli bir qPCR yapışkan film ile kapatılmıştır. Bireysel satırlar açma ve kapamaya izin vermek için uzunca bir şerit şeklinde bir tıraş bıçağı kullanılarak kesilir. ( B ) Aspiratör, erkek ve dişi sineklerin anestezi kullanılmadan nazik biçimde aktarılması için gereklidir. Giriş, aspiratörün ucunu gösterir, pamuklu bir parça ile kapatılır.Uç uçtaki sinekler. ( C ) İki cezaevinin aynı anda kayıt edilmesi için iki kamera sisteminin kurulması. ( D ) 18 arenada bir kurşun odası. Sürgülü giriş delikleri, arenalara sinek yerleştirmek için kullanılır. Beyaz bölücüler eş zamanlı olarak erkeklerle dişiler arasındaki etkileşimi başlatmak için açılabilir. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 3: Kontrol ve Dhap-At Knockdown Flies'de STM ve LTM Analizi. ( AB ) STM (A) ve LTM (B) için test edilen kontrol (gri) ve Dhap-at knockdown (beyaz) genotiplerinin naif (N) ve eğitilmiş (T) sinekleri için CI değerlerinin dağılımını gösteren kutu çizgileri. ( C ) CorrespoSTM ve LTM için test edilen kontrol ve Dhap-at knockdown sinekler için LI değerleri . Kontrol ve knockdown genotipleri arasındaki LI'daki farklılıklar, bir randomizasyon testi (10.000 önyükleme çoğaltmaları) kullanılarak karşılaştırıldı. Hata çubukları, farklı test günlerinde hesaplanan LI değerlerinden elde edilen ortalama değerin standart hatasını belirtir. Genotipler şunlardır: w +, UAS-dcr2 / + ; P {KK108109} VIE-260B / + ; Ve elav-Gal4 / + (Kontrol) Ve w +, UAS-dcr2 / + ; P {KK101437} VIE-260B / +; Ve elav-Gal4 / + ( Dhap-at- RNAi). Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Genel | Toplamak | Tren | Ölçek | |
Gün-11 | Prematüre dişi toplama kültürlerine başlayın (adım 1.3) | |||
Gün -10 | Erkek deneklerin toplanması için kültür başlatın (adım 2.2) | |||
1.gün | rep. 1 | |||
2. gün | rep. 2 | |||
Gün 3 | rep. 3 | |||
Gün 4 | rep. 4 | rep. 1 | ||
Gün 5 | rep. 2 | rep. 1 | ||
Gün 6 | rep. 3 | rep. 2 | ||
Gün 7 | rep. 4 | rep. 3 | ||
Gün 8 | rep. 4 | |||
Gün 9 | Video veri analizi ve istatistikleri (adım 8) | |||
Rep = tekrar |
Tablo 1 : Bireysel Günler Üzerinde Üç Çoğaltan Üzerinde LTM Testi için Örnek Zaman Çizelgesi.
Öğrenme | STM | LTM | |
Eğitim zamanı | 1 saat. | 1 saat. | 8 saat. |
Dinlenme zamanı | 0 saat. | 1 saat. | ~ 24 saat. |
Eğitime başlamak | 0h. ALO | 0 saat. ALO | 4 saat. BLO |
Antremanı durdur | 1 saat. ALO | 1 saat. ALO | 4 saat. ALO |
Testi başlat | 1 saat. ALO | 2 saat. ALO | 0 saat. ALO (ertesi gün) |
ALO = ışıklar açıldıktan sonra, BLO = ışıklar açılmadan önce, STM = kısa süreli bellek, LTM = uzun süreli bellek |
Tablo 2 : Eğitim Süresi, Eğitim Süreleri ve Öğrenme, STM ve LTM için Test Süreleri.
Genotip | Öğrenme şart | CI saf | CI eğitilmiş | LI | LI fark | Alt sınır (% 95 uyuşmazlık aralığı) | Üst sınır (% 95 uyuşmazlık aralığı) | p-değeri |
Kontrol | STM | 0.467 | 0.116 | 0.752 | NA | NA | NA | NA |
DHAP-at-RNAi'de | STM | 0.699 | 0.257 | 0.633 | 0.119 | -0,030 | 0.265 | 0.116 |
Kontrol | LTM | 0.590 | 0,384 | 0.348 | NA | NA | NA | NA |
DHAP-at-RNAi'de | LTM | 0.697 | 0.650 | 0.068 | 0.280 | 0.103 | 0.446 | 0.003 |
Tablo 3: Analearn Senaryosundan Üretilen İstatistiksel Veriler.
Analiz komutundan üretilen istatistiksel veriler. Genotipi, öğrenme koşulunu ( yani öğrenme, STM veya LTM) içeren çizme R-komut dosyasının çıktı dosyası, CI naif, ortalama CI eğitilmiş, LI, deney koşuluna kıyasla kontrolün LI'si arasındaki fark (LI dif) , LI dif'nin% 95 güven aralığının alt limiti (LL) ve üst limiti (UL) ve p değeri anlamlı farklılık ihtimalini göstermemektedir.
Kontrol | DHAP-at-RNAi'de | ||||||
Ortalama CI naif | Ortalama CI eğitimi aldı | LI | Ortalama CI naif | Ortalama CI eğitimi aldı | LI | ||
STM | 1.gün | 0.300 | 0.125 | 0.584 | 0.679 | 0,239 | 0.648 |
2. gün | 0.634 | 0.107 | 0.831 | 0.720 | 0.276 | 0.617 | |
Tüm günler | 0.467 | 0.116 | 0.752 | 0.699 | 0.257 | 0.633 | |
LTM | 1.gün | 0.590 | 0.441 | 0.252 | 0,630 | 0.646 | -0,027 |
2. gün | 0,640 | 0.363 | 0,432 | 0.709 | 0.710 | -0,002 | |
3. Gün | 0.547 | 0.349 | 0.363 | 0.738 | 0.598 | 0.190 | |
Tüm günler | 0.590 | 0,384 | 0.348 | 0.697 | 0.650 | 0.068 |
Tablo 4 : Ayrı Sınama Günlerinde Elde Edilen CI ve LI Değerleri.
"Naivelevel", her bir genotip için naif değerleri belirleyecek metni belirler. Varsayılan "N", ancak bu, diğer alfasayısal metinlere dönüştürülebilir. |
"Refmutation", varsayılan olarak "NA" (geçerli değil) olarak ayarlanır, ancak istatistiksel karşılaştırmalar yapmak için kontrol veya genotip adı olarak değiştirilebilir. Bu, sCript otomatik olarak kontrol genotipini seçer. |
"Datname", veri dosyasının adını belirtir ve varsayılan dosya seçimi yerine bu bağımsız değişkende belirtilebilir. |
"Başlık", veri dosyasının sütun başlıklarını içerip içermediğini belirtmek için kullanılabilir. Varsayılan değer "TRUE", ancak bu bağımsız değişken "YANLıŞ" olarak değiştirildiğinde üstbilgisi olmayan bir dosya kullanılabilir. |
"Seed", rasgele sayı üretecini başlatır.Bu varsayılan olarak "NA" olarak ayarlanır ve komut dosyası her kullanıldığında rastgele bir sayı sağlar. Tasarım gereği, bir önyükleme analizi, her çalıştırıldığında, aynı veri dosyasını kullanırken bile, biraz farklı sonuçlar verir. Tohum sıfırdan büyük herhangi bir tam sayı ile belirtildiğinde, aynı rasgele önyükleme örneği seti elde edilir. |
"yaz Put ", bir çıktı dosyasının oluşturulup oluşturulmayacağını belirlemek için" TRUE "veya" FALSE "olarak ayarlanabilir. Varsayılan değer "TRUE" dir. |
Tablo 5: Önyüklemenin Parametrelerini Ayarlamak İçin İşlevin Varsayılan Ayarlarını Değiştiren Analearn İşlevinde Kullanılan Argümanlar
Ek Dosya S1: Bir mahkeme odasının planını oluşturma. Dosya, .stp uzantılarına (CAD dosyaları) izin veren herhangi bir uygulama ile açılabilir . Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Dosya S2 : Analearn Komut Dosyası İçin Giriş Dosyası Örneği .S2.zip "target =" _ blank "> Dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Ek Dosya S3 : Analearn.R Acript. Dosya R-studio 18 ile açılabilir. Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.
Kort şartlandırma tahlili, Drosophila'daki öğrenme ve hafızayı analiz etmek için klasik bir paradigmadır . Burada sunulan protokol, daha önce 6 , 7 , 8 , 9'da açıklanan genel metodolojiyi izlemektedir , ancak pratik kılavuzlar, özel ekipman ve randomizasyon testleri için bir veri analiz scripti 9 , 12 gibi benzersiz yönleri içermektedir. Bu protokolü kullanarak, erkek toplamak ve eğitmek için çok sayıda sinek paralel olarak 96 yuvalı düz alt bloklar ( Şekil 2A ) kullanılarak analiz etmek mümkündür. Bloklar, PCR yapışkanlı film ile sızdırmaz hale getirildi, bu da sineklerin kolayca erişilebilir olmasını sağlıyor. Buna ek olarak, burada açıklanan eşsiz kur odalarında 18 erkek-dişi çifti eşzamanlı olarak iki boyutlu bir alanda eşleştirmek mümkündür.Video analizi için idealdir. Özel tasarım courtship odaları kullanımı kolaydır ve bir bina planı vardır ( Dosya S1 , Şekil 2D ). Test konularını toplamak için kullanılan kültürlerin kurulmasından bu video verilerinin edinilmesine kadar olan bu protokol, yaklaşık 20 gün sürer ( Tablo 1 ). Video verilerinin analizi için ek süre gereklidir. Deneyimlerimize göre, STM tahlili son derece sağlamdır. LTM tahlili de oldukça sağlam ancak karışık çevre değişkenlerine karşı daha duyarlıdır ve bu nedenle ustalığı zorlaşabilir.
Hayvan davranışı oldukça değişken olabilir. Bu nedenle, bu varyansı azaltmak için protokoldeki kritik adımlar özenle yapılmalıdır. Öncelikle, aspiratörün nazikçe kullanılması ( Şekil 2B ) kaba kullanım veya çok fazla üfleme ile uygulanan stresini azaltacaktır. Bireysel transferi için önerilen bir yöntemAspiratörden çıkan sinekler negatif jeotaksi kullanmaktır. Sinekler yukarıya doğru eğilim gösterdikçe, aspiratörün ucunu yukarıya doğru itebilir; Sinek uca ulaşmadan hemen önce sineklerin dışarı atılmasına nazik bir darbe yeterlidir. Ayrıca, testten önce erkekleri mahkeme odalarına sokmak için genellikle bir darbe gerekli değildir.
Bir diğer önemli adım ise, erkek deneklerin toplanması ve üretilmesidir. Bütün erkekler çok genç olduklarında ve toplumsal olarak naif olduklarında toplanmalıdır. Bu, eklosiyonun zirve dönemlerinde sık sık toplanarak elde edilebilir (aşama 5.2). Erkekler bu sıkı zaman diliminde toplanmazlarsa, erkenden sosyal etkileşime geçebilirler; bu da, öğrenmenin zayıf olduğu veya CI'de değişkenlik gösterebilir. Erkek deneklerin değerlendirilmesi gereken bir diğer faktör de genetik geçmiştir. Farklı genetik geçmişler farklı düzeylerde saf naiplik sergileyecek ve genel aktivite veya lokomotor yeteneği açısından farklılık gösterebilir. Ne zaman compaÇok sayıda genotipi çalarlarsa, LI puanlarını etkileyebilecek bu karıştırıcı faktörlerden kaçınmak için genetik geçmişle ilgili özen gösterilmelidir. Ek olarak, CI verilerinin dağılımı dikkatle değerlendirilmelidir. CI verileri, genotipe veya diğer çevresel faktörlere bağlı olarak hem parametrik hem de parametrik olmayabilir. Bazı durumlarda, CI dağılımı normal dağılımdan çarpıcı bir şekilde çarpıtılmışsa, LI hesaplamaları için ortalama yerine medyan CI kullanmak daha iyi olabilir. Bununla birlikte, tecrübelerimize göre, medyan veya ortalama CI kullanımı, verilerin istatistiksel yorumlanmasında bir fark oluşturmaz ve ortalama CI kullanımı, literatürdeki yaygın uygulamadır.
Başarılı kur kurumu için, eğitim öncesi kadınlar tarafından yapılan erkek kur yapma girişimlerinin aktif olarak reddedilmesi çok önemlidir. Bu tahlilde kullanılan prematüre dişilerin etkili bir şekilde çiftleştiğinden emin olmak önemlidir veBöylece kopyalanmaya izin verilmez. Bu ön hazırlık, 4. aşamada hazırlanan çiftleşme flakonlarında, erkek ve dişi sürgünlerin 4 gün boyunca bir araya getirildiği yerlerde kurulmuştur ( Tablo 1 ). Ardından, çiftleşme, test videolarının düzenli incelenmesi ve eğitim sırasında erkek-dişi çiftlerin gözlenmesi ile izlenebilir. Eğer çiftleşme meydana gelirse, prematüre dişilerin hazırlanması sırasında alınabilecek birkaç önlem var. Öncelikle, prematüre dişiler en uygun üreme koşullarında yetiştirilmelidir. Şişeler maya macunu ve potansiyel çiftleşme yüzeylerini arttırmak için katlanmış bir filtre kağıdı ile desteklenebilir. Sineklerin burada açıklanan koşullar altında inkubasyonu, geçmişte sağlam öngörülemeyen dişiler üretti, ancak bu farklı laboratuarda ve farklı genetik soyların kullanımı ile farklılık gösterebilir. Bu nedenle, inkübe etme zaman ve koşullarını değiştirerek prematüre dişilerin üretimini optimize etmek gerekebilir.
Kurban davranışının nicelenmesiBu protokolde başka bir kritik adım. Bu, elle veya otomatik olarak özel yazılım programları kullanılarak yapılabilir 9 . Otomatik niceleme hızlıdır ve prensipte tarafsızdır. Birçok program yayınlandı 21 , 22 , 23 ; Bununla birlikte, kullanımı kolay değildir, çoğu zaman özel video formatları ve ileri hesaplama becerileri gerektirir. Manuel sayısallaştırma kolay ve doğrudur, ancak çok emek yoğun ve bireysel değişkenlik ve önyargıya tabidir. Bu protokolün, CI'lerin otomatik olarak ölçülmesi için potansiyel olarak gerekli olan video biçimlendirme gereksinimlerini karşılamadığını vurgulamak önemlidir. Manuel sayım yapmak için, kur yapma davranışını doğru bir şekilde izlemek için yeterli kalitede bir video üretme potansiyeli olan herhangi bir basit video kayıt cihazı kullanın. Otomatik kantifikasyon için muhtemelen farklı olacaktırGereksinimlerini yazılıma bağlı olarak değiştirebilir ve otomatik kantifikasyon isteniyorsa kullanıcıların bunu kapsamlı bir şekilde araştırmaları gerekir.
Sineklerin genetik manipülasyonu için kullanılabilen kapsamlı araçlar ile birlikte, kur şartlama tahlili, öğrenme ve bellek ile ilgili moleküler mekanizmaları ve nöronal ağları incelemek için kullanılabilecek sağlam bir okuma sağlar.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Drosophila suşlarının sağlanması için Viyana Drosophila Kaynak Merkezi'ni kabul ediyoruz . Ayrıca, bu çalışmada Bloomington Drosophila Stok Merkezi'nden (NIH P40OD018537) elde edilen stoklar kullanılmıştır. Bu araştırma, kısmen Avrupa Birliği'nin FP7 büyük ölçekli entegre bir ağ Gencodys'den KK, HvB ve AS'ye ve NSERC Discovery ve CIHR Proje Bağışları tarafından JMK'ye desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
P{KK101437}VIE-260B | VDRC | 101437 | Dhat-at-RNAi in 60100 background |
P{KK108109}VIE-260B | - | - | Control-RNAi in 60100 background (gift from K. Keleman) |
w+, UAS-dcr2/yhh;;elav-Gal4 (III) | - | - | panneuronal driver line |
Containers for plant tissue culture | VWR | 960177 | 175 mL plastic vials |
Folded filters | Whatman | 10311643 | Filter paper to enlarge area flies can pupate on |
Flat-bottom blocks (96-wells) | Qiagen | 19579 | Used for housing blocks |
MicroAmp Clear Adhesive Film | Applied Biosystems | 4306311 | PCR adhesive film as lid on flat-bottom blocks |
Razor blade | - | - | Any sharp will do |
Needle | - | - | 0.8 mm diameter |
Aspirator | - | - | Cut a 1mL pipet tip with scissors in order to have two pieces. The narrow tip of the pipettip is placed as fly entrance in a ~80 cm flexible hose. To prevent a fly from getting in the hose, a normal piece of cotton or small mesh gaze is placed in between the tip and the hose. The other half of the pipettip can be used as mouth piece at the end of the hose. |
Courtship chambers | - | - | file S1 can be opened with indicated CAD software |
Camcorder | Sony | - | camera specification: >4M pixels, full HD. For manual quantification, any simple video recording device has the potential to produce a video of sufficient quality to observe courtship behavior accurately. For automated quantification, there will likely be different requirements depending on the software to be used, and users should investigate this thoroughly if automated quantification is desired. |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
power food | |||
Agar | Sigma | A7002 | |
Yeast | Bruggeman | - | |
Yeast extract | MP biomedicals | 0210330391 | |
Peptone | Sigma | P6838 | |
Sucrose | Sigma | S9378 | |
Glucose | Sigma | G7021 | |
MgSO4 | Sigma | M2643 | |
CaCl2 | Merck | 1023780500 | |
Methylparabene (CAUTION) | Sigma | H5501 | |
Propionic acid (CAUTION) | Sigma | P1386 | |
Demineralized water | - | ||
Yeast paste | - | yeast grains and water mixture in a 1:1 ratio | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
normal food | |||
Agar | MP biomedicals | 215017890 | |
Yeast | bruggeman | - | |
Corn flour | de Molen | - | |
Sugar | de Molen | - | |
Methylparabene (CAUTION) | Sigma | H5501 | |
Propionic acid (CAUTION) | Sigma | P1386 | |
Demineralized water | - |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır