JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Otizm Spektrum Bozukluğu (OSB), bozulmuş sosyal ve iletişimsel davranış ve tekrarlayan davranışların ortaya çıkması ile ilişkilidir. Drosophila modelinde ASD genleri ve davranışsal eksiklikler arasındaki ilişkiyi incelemek için, bu yazıda sosyal boşluk, saldırganlık, kur yapma, tımar etme ve alışkanlık davranışını test etmek için beş davranışsal paradigma açıklanmaktadır.

Özet

Otizm Spektrum Bozukluğu (OSB), sosyal etkileşim ve iletişim yeteneğindeki eksiklikler, gelişmiş kısıtlı veya tekrarlayan davranışlar ve ayrıca bazı durumlarda öğrenme güçlüğü ve motor eksiklik dahil olmak üzere yaygın davranışsal semptomlara sahip heterojen bir nörogelişimsel bozukluk grubunu kapsar. Drosophila , çok sayıda insan hastalığını modellemek için benzersiz bir model organizma olarak hizmet etmiştir. ASD'de birçok gen rol oynadığından, meyve sinekleri, bozuklukla ilgili olduğu varsayılan genleri test etmenin güçlü ve etkili bir yolu olarak ortaya çıkmıştır. ASD'de çeşitli fonksiyonel rollere sahip yüzlerce gen yer aldığından, ASD'nin tek bir genetik sinek modeli mümkün değildir; bunun yerine, bireysel genetik mutantlar, gen yıkımları veya ASD ile ilişkili genlerin sinek homologlarının aşırı ekspresyona dayalı çalışmaları, bu gen ürünlerinin altında yatan moleküler yollar hakkında fikir edinmenin yaygın yoludur. Drosophila'da , belirli davranışsal bileşenlerdeki eksikliklerin kolayca okunmasını sağlayan bir dizi davranışsal teknik mevcuttur. Sineklerde sosyal alan tahlili ve saldırganlık ve kur yapma tahlillerinin, sosyal etkileşim veya iletişimdeki kusurları değerlendirmede yararlı olduğu gösterilmiştir. Sineklerde tımar davranışı, tekrarlayan davranışların mükemmel bir okumasıdır. Alışma testi, bazı ASD hastalarında etkilendiği tespit edilen alışkanlık öğrenme yeteneğini tahmin etmek için sineklerde kullanılır. Bu davranışsal paradigmaların bir kombinasyonu, sineklerde insan ASD benzeri hastalık durumunun kapsamlı bir değerlendirmesini yapmak için kullanılabilir. Fmr1 mutant sinekleri, insanlarda Frajilite-X sendromunu özetleyen ve sinek nöronlarında POGZ-homolog sıra yıkımını kullanarak, sosyal boşluk, saldırganlık, kur yapma davranışı, tımar davranışı ve alışkanlıkta ölçülebilir eksiklikler gösterdik. Bu davranışsal paradigmalar, sinek modellerinde ASD ve diğer nörogelişimsel bozukluklar üzerine araştırmalar için yaygın kullanımlarını kolaylaştıracağı varsayımıyla burada en basit ve anlaşılır biçimleriyle gösterilmiştir.

Giriş

Otizm Spektrum Bozukluğu (ASD), heterojen bir nörolojik bozukluk grubunu kapsar. Sosyal iletişim ve sosyal etkileşimde çok bağlamlı ve kalıcı eksiklikler ve sınırlı, tekrarlayan davranış ve aktivite kalıplarının ve ilgi alanlarının varlığı ile karakterize bir dizi karmaşık nöro-gelişimsel bozukluğu içerir1. Dünya Sağlık Örgütü'ne (WHO) göre, dünya çapında her 100 çocuktan 1'ine erkek-kadın oranı 4.2 olan ASD teşhisi konmaktadır2. Hastalık yaşamın ikinci veya üçüncü yılında belirginleşir. OSB'li çocuklar sosyal-duygusal karşılıklılık, sözsüz iletişim ve ilişki becerilerine ilgi eksikliği gösterirler. Kalıplaşmış motor hareket, esnek olmayan ve ritüelleştirilmiş rutin takip ve kısıtlı ilgi alanlarına yoğun odaklanma gibi tekrarlayan davranışlar sergilerler. Otizmli çocuklar dokunma, koku, ses ve tat almaya karşı yüksek derecede tepki gösterirken, ağrı ve sıcaklık tepkisi nispeten düşüktür1. Bu bozukluğun penetransı, ASD'den muzdarip farklı hastalar arasında da farklıdır ve bu nedenle değişkenlik artar.

OSB'nin mevcut klinik tanısı, OSB'nin tüm formlarını kapsayan doğrulayıcı biyobelirteç tabanlı veya ortak bir genetik test olmadığı için bireylerin davranışsal değerlendirmesine dayanmaktadır3. Genetik ve nörofizyolojik temellerin deşifre edilmesi, tedavi stratejilerinin hedeflenmesinde yardımcı olacaktır. Son on yılda, geniş bir araştırma grubu, OSB hastalarında silinmiş veya mutasyona uğramış veya ekspresyon seviyeleri değiştirilmiş yüzlerce genin tanımlanmasıyla sonuçlanmıştır. Devam eden araştırmalar, bu aday genlerin katkısının fare veya meyve sineği gibi model organizmalar kullanılarak doğrulanmasını vurgulamaktadır, burada bu genler nakavt edilir veya yere serilir, ardından ASD benzeri davranışsal eksiklikler için testler yapılır ve anormalliklere neden olan altta yatan genetik ve moleküler yolakların aydınlatılması. İnsan kromozomal lokusları 16p11.2'deki Kopya Sayısı Varyasyonlarını (CNV'ler) özetleyen bir fare modeli, ASD davranış kusurlarınınbazılarını gösterir 4,5,6. Teratojenik bir ilaç valproik aside (VPA) doğum öncesi maruz kalma, insan ASD7,8'e benzeyen özellikleri gösteren başka bir fare modelidir. Ek olarak, genetik sendromla ilişkili otizm sergileyen bir dizi fare modeli vardır, örneğin, Fmr1, Pten, Mecp2, Cacna1c'deki mutasyonların neden olduğu tek gen sendromik modeller ve Cntnap2, Shank, Neurexin veya Neuroligin genleri gibi genlerdeki mutasyonların neden olduğu tek genli sendromik olmayan modeller5.

Meyve sineği (Drosophila melanogaster), ASD de dahil olmak üzere çok sayıda insan hastalığının9 hücresel, moleküler ve genetik temellerini incelemek için öne çıkan bir başka model organizmadır. Drosophila ve insanlar, moleküler, hücresel ve sinaptik seviyelerde yüksek oranda korunmuş biyolojik süreçleri paylaşırlar. Meyve sinekleri, ASD'lere bağlı genleri karakterize etmek ve sinaptogenez, sinaptik fonksiyon ve plastisite, nöral devre montajı ve olgunlaşmadaki kesin rollerini deşifre etmek için ASD çalışmalarında 10,11,12 başarıyla kullanılmıştır; ASD ile ilişkili genlerin sinek homologlarının sosyal ve/veya tekrarlayan davranışların düzenlenmesinde rolleri olduğu bulunmuştur 11,13,14,15,16,17,18,19,20,21. Meyve sineği ayrıca ASD genlerinin ve varyantlarınıntaranması için bir model olarak çalışmıştır 15,22,23. Sineklerde ASD araştırmalarındaki en büyük zorluk, diğer hastalık modellerinden farklı olarak, tek bir ASD sinek modelinin olmamasıdır. Mutasyonların etkisini veya belirli bir ASD geninin yıkılmasını anlamak için, bir araştırmacının davranışsal fenotiplerin ASD hastalarının semptomlarını yeterince taklit edip etmediğini doğrulaması ve daha sonra fenotiplerin moleküler veya fizyolojik temellerini anlamaya doğru ilerlemesi gerekir.

Bu nedenle, ASD benzeri fenotiplerin tespiti, sinek modelinde ASD araştırması için hayati önem taşır. Yıllar boyunca, sosyal davranış / etkileşim, iletişim, tekrarlayan davranışlar ve uyaranlara yanıt verme gibi anormallikleri tespit etmemizi sağlayan bir avuç davranışsal teknik ortaya çıkmıştır. Ek olarak, bu davranışsal tekniklerin yükseltme, tahlillerin otomasyonu, okumalar, niceleme ve karşılaştırma yöntemleri gibi belirli gereksinimlere uyacak şekilde farklı laboratuvarlarda çeşitli modifikasyonları ve yükseltmeleri yapılmıştır. Bu video makalesinde, ASD benzeri davranışsal sonuçları en kolay şekilde tespit etmek için kombinasyon halinde kullanılabilecek beş davranışsal paradigmanın en temel versiyonları gösterilmektedir.

Saldırganlık, hayatta kalma ve üremeyi etkileyen evrimsel olarak korunmuş doğuştan gelen bir davranıştır24. Türdeşlere yönelik saldırgan davranış, 'sosyalleşme motivasyonu'25,26 ve 'iletişim'den27 etkilenir ve her ikisi de OSB'den etkilenen bireylerde tehlikeye girer. Agresif davranış, Drosophila'da iyi tanımlanmıştır ve sağlam saldırganlık testi 28,29,30 ve iyi anlaşılmış bir genetik ve nörobiyolojik temel 31 yoluyla ölçülebilirliği, onu bir sinek modelinde ASD fenotipini değerlendirmek için uygun bir davranışsal paradigma32 haline getirir. Saldırganlık, sosyal bir ortamdan uzakta sosyal izolasyondan etkilenir ve bu da saldırganlığın artmasına yol açar; Aynı şey, erkek sinekler birkaç gün boyunca tecrit altında tutulduğunda da gözlenmiştir33,34. Sineklerde sosyalliği ölçen bir başka davranışsal tahlil, küçük bir sinek grubunda en yakın komşular arasındaki mesafeleri ve sinekler arası mesafeleri ölçen Sosyal Alan Tahlili35'tir ve bu da onu ASD gen ortologlarının sinek 12,21,36,37 ve çevre kaynaklı ASD sinek modellerindeki rollerini test etmek için mükemmel bir şekilde uygun hale getirir 38, 39.

Drosophila kur yapma testi, Otizm ile ilgili genler 18,19,21,40 dahil olmak üzere, devre veya genetik manipülasyon üzerine sosyal ve iletişim becerilerinde değişiklik için sıklıkla kullanılan başka bir davranışsal paradigmadır. Tekrarlayan davranış kalıpları ASD hastalarında yaygındır ve bu, sineklerde tımar davranışı ile özetlenir - temizlik ve diğer amaçlar için gerçekleştirilen bir dizi farklı, kalıplaşmış eylem. Sineklerde(21,41) ASD gen mutasyonlarının etkisinin yanı sıra kimyasallara maruz kalmanın 38,39 test edilmesinde başarıyla kullanılmıştır. Testteki çoklu ilerlemeler ve otomasyon 16,41,42,43'ten önce tanımlanmıştır; Burada, benimsenmesi ve ölçülmesi kolay olan en temel tahlil modelini gösteriyoruz.

OSB'nin bazı hastalarda alışkanlık, öğrenme ve hafıza yeteneğini etkilediğibilinmektedir 44,45,46,47,48,49,50, OSB model organizmaları 51,52 ve ayrıca farklı koku alma davranışlarında eksikliklere neden olur50. Drosophila ışıktan atlama alışkanlığı daha önce ASD genleri23'ü taramak için kullanılmıştır. Alışkanlık, basit bir koku alma alışkanlığı testi yöntemi ile test edilebilir 53,54,55. Koku alma alışkanlığını indükleme yöntemini açıklıyoruz ve sonucu, ASD gen mutantı veya gen yıkımı durumundaki alışkanlık kusurlarını tespit etmek için kullanılabilecek klasik bir Y-labirent bazlı ikili koku seçimi testi56 kullanarak test ediyoruz. Bir mutasyonun (veya gen yıkımının) veya farmakolojik bir tedavinin bir sineğin davranışı üzerindeki etkisinin ASD benzeri bir fenotipe tekabül edip etmediğini değerlendirmek için, burada açıklanan bu 5 testin bir kombinasyonu kullanılabilir.

Protokol

Bu protokolde kullanılan tüm malzemeler ve reaktiflerle ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakın.

1. Saldırganlık testi

  1. Saldırganlık tahlil arenasının hazırlanması
    1. Standart bir 24 oyuklu plaka alın (Şekil 1A) ve plakanın her bir oyuğunu sinek saldırganlığı için tek bir 'arena' (Şekil 1B) olarak kullanın. Her kuyunun yarısını normal sinek yemi ile doldurun ve gece boyunca kurumasını bekleyin.
      NOT: İsteğe bağlı olarak, erkek saldırganlığını sağlamak için arenaya bir nokta maya macunu veya kafası kesilmiş bir dişi gibi saldırganlık için bir odak noktası dahil edilebilir.
    2. Yaklaşık üç ila dört kuyu yüzeyini kaplayacak kadar şeffaf plastik / akrilik levha alın. Tek tek sinekleri kuyucuklara sokmak için ~ 2,5 mm çapında küçük bir açıklık oluşturmak için levhayı delin.
  2. Sinek aspiratörünün hazırlanması
    1. 30-50 cm uzunluğunda bir kauçuk/silikon tüp alın (Şekil 1C1).
    2. 200 μL (veya 1.000 μL) pipet ucu alın ve dar uçtan ~ 1 cm kesin. Kesilen ucu kauçuk borunun bir ucuna yerleştirin; Bu uç, ağız tabanlı aspirasyon için kullanılan 'ağız ucu' olacaktır.
    3. Başka bir pipet ucu alın ve bir sineğin içinden geçmesi için yeterli bir açıklık oluşturmak için bu ucun dar ucunu kesin. Bu pipet ucunun tabanını tüpün kuyruk ucuna yerleştirin; bu, sineğin aspire edileceği aspiratörün 'sinek ucu' olacaktır (Şekil 1C2).
    4. Tüpün 'sinek ucuna' bir parça örgü kumaş veya ince bir pamuk tabakası yerleştirin - tüp ile uç arasındaki birleşim noktasına. Pipet ucuna aspire edilen bir sineğin, ağın önünde uçta sıkışıp kaldığından emin olun.
    5. Boru ve pipet uçları arasındaki bağlantıları parafilm kullanarak kapatın.
  3. Tek yuvalı tüplerin ve grup yuvalı şişelerin hazırlanması
    1. Tek yuvalı tüplerin hazırlanması
      1. 2 mL'lik bir mikrofüj tüpüne yaklaşık 500 μL taze hazırlanmış sinek yemi ekleyin (Şekil 1D). Yiyecekleri tüpün alt kısmına çekmek için mini bir santrifüj kullanın.
      2. Kapağı gece boyunca açık tutarak yiyeceği oda sıcaklığında katılaşacak şekilde ayarlayın. Başıboş sineklerin tüplere girmesini önlemek için tüpleri ince bir bez parçasıyla örtün.
      3. Mikrofüj tüplerinin kapaklarını hava sirkülasyonu için iğnelerle delin ve yiyecekler katılaştıktan sonra kapakları kapatın.
    2. Grup konut şişelerinin hazırlanması
      1. Düzenli sinek şişeleri alın ve şişelerin en azını taze hazırlanmış yiyeceklerle doldurun (Şekil 1D).
  4. Deneyden önce sineklerin hazırlanması
    1. İstenilen genotiplerin sinek hatlarını, standart sinek yemi içeren normal cam / plastik şişelerde, 12 saatlik bir aydınlık / karanlık döngüsünde 25 ° C'de bir inkübatörde koruyun.
    2. İstenilen genotipin yeni kapatılmış (0 ila 24 saat) sineklerini toplayın ve bir stereomikroskop kullanarak karbondioksit anestezisi altında cinsiyetlerini ayırın.
    3. Erkek sineklerin yarısını ayrı ayrı 'tek yuvalı tüplere' yerleştirin. Erkek sineklerin diğer yarısını 10 kişilik bir grupta tutun ve dişi sinekler düzenli 'grup konut şişelerinde' sosyal bir durum yaratır. Tüm tüpleri ve şişeleri 5 gün boyunca 25 °C'de saklayın.
      NOT: Davranış odasında 24-25 °C sıcaklık ve ~%50 nem sağlayın. Kullanılan sinek suşları şunlardı: w1118 ve FMR trans-heterozigot mutant sinekler (Fmr1Δ50M / Fmr1Δ113M)57. 5 gün boyunca tecrit altında tutulan Fmr1 sinekleri, başka bir erkeğe karşı saldırganlık nöbetlerinde önemli ölçüde azalma görülmüştür (Şekil 1E).
  5. Saldırganlık davranışı deneyinin gerçekleştirilmesi
    1. Saldırganlık deneyini ZT0-ZT3 zaman penceresi sırasında gerçekleştirin, çünkü sinekler günün bu saatinde en yüksek aktiviteyi gösterir.
      NOT: ZT=Standart 12 saatlik aydınlık/karanlık döngüsünde Zeitgeber saati; ZT0= ışıklar yanıyor, yani ışık fazının başlangıcı, ZT3= ışık fazının başlamasından 3 saat sonra vb. ZT12= ışıklar kapalı.
    2. Ağız-aspirasyon yöntemi ile tek veya grup konut odalarından iki erkek sineği kapaktaki delikten saldırganlık alanına aktarın; Sineklerin kaçamamasını sağlamak için deliği hemen uzaklaştırın.
    3. Sineklerin arenada 1-2 dakika alışmasına izin verin. 20 dakikalık bir zamanlayıcı başlatın. Bir kamera veya cep telefonunu bir stand kullanarak arenanın tam dikey üzerine yerleştirerek sinekleri 20 dakika boyunca videoya kaydedin. Agresif nöbet türlerinin videoda görünür olduğundan emin olun.
      NOT: Arenanın net bir şekilde aydınlatıldığından emin olun ve kapaktan gelen parlama/yansımanın doğrudan kameranın merceğine düşmesini önleyin.
    4. Deneyi, her genotip ve her tür barınma koşulu için 15-20 çift sinek için tekrarlayın.
      NOT: Bilinçsiz önyargı, kontrol ve test sineklerinin yanı sıra birden fazla genotipe ait video dosyalarının çift kör edilmesiyle ortadan kaldırılabilir.
  6. Saldırganlık tahlil verilerinin analiz edilmesi
    1. Video dosyalarını, agresif nöbetlerin görülebilmesi için yeterince büyük ekrana sahip bir bilgisayara aktarın.
    2. Videoyu oynatın ve 20 dakikalık bir zaman diliminde toplam agresif nöbet sayısını sayın:58,59.
    3. Her genotipten ve her bir konut modelinden verileri bir elektronik tabloda derleyin ve düzenleyin ve herhangi bir istatistiksel yazılım kullanarak veri analizi yapın. İki kuyruklu bir t-testi gerçekleştirin ve verileri kutu ve yatay çizgi olarak çizin.

2. Sosyal alan tahlili

NOT: Burada açıklanan tahlil protokolü, arena ve analiz daha önce60,61 olarak tanımlanmıştır.

  1. Sosyal alan tahlili (SSA) arenasının hazırlanması
    1. Her iki üçgen akrilik ara parçayı (yükseklik = 8,9 cm, taban = 6,7 cm ve kalınlık = 0,3 cm) dikdörtgen bir cam panelin (13,5 cm x 10,4 cm, kalınlık 0,3 cm) üzerine düz bir şekilde yerleştirin. akrilik ara parçaların dik açıları cam panelin köşeleri ile hizalanır (Şekil 2A).
    2. İki dikdörtgen akrilik ara parçayı (6.7 cm x 1.5 cm, kalınlık = 0.3 cm) iki üçgen ara parçanın tabanlarıyla hizalanacak şekilde cam panelin üzerine düz bir şekilde yerleştirin. Bu düzenlemeden sonra, dört akrilik ara parçanın, ara parçalarla örtülmeyen dikdörtgen cam panel üzerinde üçgen bir arenayı (~2.16 cm61 sq.) çevrelediğini onaylayın (Şekil 2A,B). Üçgen ara parçalardan birine bir cetvel çıkartması (Şekil 2C) yerleştirin ve üstten göründüğünden emin olun.
    3. Şimdi akrilik ara parçaların üzerine, alttaki cam bölme ile aynı hizaya gelecek şekilde ikinci bir dikdörtgen cam panel (13,5 cm x 10,4 cm, kalınlık 0,3 cm) yerleştirin; Akrilik ara parçalar, cam boşluğu arasına sıkışacak ve ortada iki cam panel arasında üçgen bir boşluk bırakacaktır. Bölmeleri ve ara parçaları tutmak için dört küçük bağlayıcı klips kullanın.
  2. SSA için sineklerin hazırlanması
    1. İstenilen genotipin yeni kapatılmış (0 ila 24 saat) sineklerini toplayın ve bir stereomikroskop kullanarak soğuk anestezi altında cinsiyetlerini ayırın.
      NOT: Soğuk anestezi cihazını (bir Petri kabı kullanılabilir) -20 °C'lik bir inkübatörde soğutun. Sinekleri boş şişelere koyun, bu şişeleri sinekler hareketsiz hale gelene kadar buza (bir buz kovasına) daldırın, soğuk Petri kabına koyun ve sıralamaya başlayın.
    2. Erkek ve dişi sinekleri 24 saat boyunca gıda şişelerinde 25 ° C'lik bir inkübatörde 12 saat aydınlık / karanlık döngüsüyle saklayın.
      NOT: Burada gösterilen deneyler için kullanılan sinek suşları w1118 ve FMR trans-heterozigot mutant sineklerdi (Fmr1Δ50M/Fmr1Δ113M).
  3. SSA deneyini gerçekleştirme
    1. Saldırganlık testi ile aynı deney koşullarını koruyun (sıcaklık: 24-25 ° C, nem ~% 50) ve deneyi ZT0-ZT3 zaman penceresi sırasında gerçekleştirin.
    2. Sağ alt bağlayıcı klipsi çıkarın ve iki dikdörtgen ara parça arasında bir boşluk (~0.5 cm) oluşacak şekilde dikdörtgen ara parçayı hafifçe dışa doğru kaydırın.
    3. Sinekleri (önceki gün toplanan) yiyecek şişesinden boş bir şişeye aktarın. Dikdörtgen ara parçalar arasında oluşturulan boşluktan nazik bir aspirasyon ile onları sosyal alan alanına (üçgen alan) aktarın. Dikdörtgen ara parçayı ve bağlayıcı klipsi yerlerine geri kaydırarak boşluğu hemen kapatın ve sineklerin kaçması için boşluk kalmadığından emin olun.
    4. Hazneyi dik konumda tutarak, deneyin başlangıcında tüm sineklerin haznenin tabanında olduğundan emin olmak için hazneyi 3x yumuşak bir ped üzerine hafifçe vurun.
    5. SSA odasını dik konuma sıkıştırın ve zamanlayıcıyı başlatın. Sineklerin arenadaki pozisyonlarına yerleştiği ve minimum hareket gösterdiği 20 dakika sonra arenanın net bir fotoğrafını çekin. Parlama ve düzensiz aydınlatmadan kaçının.
    6. Sinekleri döverek ve 2.3.5 ile 2.3.7 arasındaki adımları (dahili kopyalar) tekrarlayarak aynı sinek popülasyonu için deneyi 3 kez tekrarlayın. Aynı genotip/koşula sahip farklı bir sinek popülasyonu ile 3x'i tekrarlayın (bağımsız tekrarlar).
      NOT: Sinekleri hazneden atmak için tahlil haznesini dondurun. Bir grup sinekle bir tur deney yapıldıktan sonra tüm kokuları gidermek için cam ve plastik yüzeyleri etanol ile silin.
  4. Sosyal alan tahlil verilerinin analizi
    1. ImageJ62 yazılımındaki görüntüleri analiz edin ve daha önceaçıklandığı gibi sinekler arası en yakın komşu mesafelerini listeleyin 61.
    2. İstatistiksel yazılım kullanarak istatistiksel analiz yapın ve grafikler çizin.
      NOT: Burada tarif edilen SSA testi için kullanılan sinek suşları w1118 ve Fmr1 trans-heterozigot mutant sineklerdi (Fmr1Δ50M / Fmr1Δ113M)57. Fmr1 sinekleri, en yakın komşulardan önemli ölçüde artan mesafeyi gösterir (Şekil 2D).

3. Kur tahlili

  1. Kur odası
    1. Kur yapma odasının dört parçasını da (Şekil 3A) Şekil 3B'de gösterilen sırayla bir araya getirin. Kapak ve taban parçaları arasına sıkıştırılan merkezi diskin her bir deliği, 'kur yapma odası' olarak çalışacaktır (Şekil 3C).
  2. Premate dişilerin elde edilmesi
    1. Her yiyecek şişesinde ~ 60-100 erkek ve dişi sinek bulunan CS (Kanton S, vahşi tip) sineklerinin birden fazla kültür şişesini başlatın ve bakımını yapın.
    2. Yetişkinler ortaya çıktığında, tüm yetişkin sinekleri atın ve her 2-3 saatte bir bu şişelerden çıkan sinekleri az miktarda maya ezmesi ile takviye edilmiş yeni gıda şişelerine aktarın.
      NOT: Şişelerin aşırı kalabalık olmasını önleyin. Eski sinekleri, larvaları veya pupaları çiftleşme şişesine aktarmamaya dikkat edin.
    3. Tüm dişilerin çiftleştiğinden emin olmak için bu "çiftleşme şişelerini" 4 gün boyunca kuluçkaya yatırın.
  3. Erkekler için tek yuvalı tüplerin hazırlanması
    1. Her 2 mL'lik mikrofüj tüpüne yaklaşık 500 μL sinek yemi ekleyin. Yiyecekleri tüpün alt kısmına çekmek için bir mini santrifüj makinesi kullanın.
    2. Yiyeceklerin gece boyunca katılaşmasına izin verin, mikrofüj tüpünün kapağını kesin, parafilm ile örtün ve parafilmi hava sirkülasyonu için bir iğne ile delin.
  4. Bakire erkeklerin toplanması ve izolasyonu
    1. İstenilen genotiplerden 10-15 erkek ve 20-30 bakire dişi ile ayrı gıda şişelerinde melezler oluşturun.
    2. İstenilen genotiplerin bakire erkeklerini döllerden toplayın ve aspiratör kullanarak tek tek 'tek yuvalı tüplerde' saklayın. Her 5-6 saatte bir (her genotip için 40-50 erkeğe kadar) yeni kapatılmış erkekleri toplamaya devam edin ve bunları ayrı tek yuvalı tüplerde izole edin.
    3. Tüpün kapağını parafilm ile tekrar kapatın.
  5. Kur yapma tahlil deneyinin gerçekleştirilmesi
    1. Test erkeklerinin 5 günlük izolasyonundan sonra, ZT0-ZT3 zaman penceresi sırasında kur yapma testini gerçekleştirin.
    2. Tahlil çalışma alanına odaklanarak video kayıt cihazlarını önceden iyi bir şekilde ayarlayın.
    3. Bir aspiratör yardımıyla, çiftleşme şişelerinden önceden doğmuş bir dişi (6-10 günlük) toplayın ve bir kur yapma odasına yerleştirin.
    4. Aspiratörü kullanarak, tek yuvalı tüpten bir erkek (kontrol/test) sineğini transfer deliğinden tek premated dişiyi içeren kur yapma odasına nazikçe aktarın. Hazneyi kapatmak için kapağı hızlı bir şekilde çevirin.
    5. Sineklerin davranışlarını 15 dakika boyunca videoya kaydedin.
  6. Video veri analizi ve istatistik
    1. Video dosyalarını bir bilgisayara aktarın; Videoyu manuel olarak inceleyerek erkeğin 15 dakika boyunca kur yapmak için geçirdiği süreye dikkat edin.
    2. Her erkek sinek için, erkeğin 15 dakika boyunca dişiye kur yapmak için harcadığı zamanın kesri (veya yüzdesi) olan kur yapma indeksini (CI) hesaplayın.
    3. 15 dakika içinde toplam çiftleşme denemesi sayısını sayın.
    4. Erkeğin ilk mahkeme girişiminden önce gösterdiği gecikme süresini, kur yapma gecikmesi (CL) olarak not edin.
      NOT: İstatistiksel güç elde etmek ve CI sonuçlarının tutarlılığını belirlemek için durum/genotip başına 40-60 erkeğin analiz edilmesi önerilir.

4. Tımar davranışı tahlili

  1. Tımar davranışı tahlil arenası
    1. Bakım davranışını kaydetmek için arena olarak ~0,4 cm3 hacimli küçük dairesel bir oda kullanın.
      NOT: Bölüm 3'te açıklanan aynı kur yapma arenası, tımar davranışı testi için kullanılabilir.
    2. Bakım davranışı, bacaklar gibi daha ince organların hareketlerinin kaydedilmesini içerdiğinden, yüksek çözünürlüklü veya yüksek kontrastlı video kaydı kullanın. Bu protokolü takip etmek için, 20 cm x 20 cm boyutlarında eşit şekilde aydınlatılmış bir yüzey olarak dağınık cam kaplı bir LED panel kullanın. Işığın alttan hazneden geçmesini sağlamak için kur yapma odasını panelin üstüne yerleştirin.
  2. Deneyden önce sineklerin hazırlanması
    1. Deneysel genotip sineklerini gıda şişelerinde 12 saatlik bir aydınlık / karanlık döngüsü ile 25 ° C'de tutun.
    2. İstenilen genotipin yeni kapatılmış (0 ila 24 saat) sineklerini toplayın ve sosyal alan tahlilinde tarif edildiği gibi bir stereomikroskop kullanarak soğuk anestezi altında cinsiyetlerini ayırın.
    3. Erkek sinekleri 24 saat boyunca tek yuvalı tüplerde (saldırganlık testinde kullanıldığı gibi) izole edin.
      NOT: Burada gösterilen deney için kullanılan sinek suşları şunlardı: W1118 ve FMR trans-heterozigot mutant sinekler (Fmr1Δ50M/Fmr1Δ113M).
  3. Tımar davranış testinin yapılması
    1. 24-25 °C sıcaklık ve nem ~% 50 koruyun; deneyi ZT0-ZT3 zaman penceresi16 sırasında gerçekleştirin.
    2. Tek yuvalı bir erkek sineği tek yuvalı bir tüpten bir aspiratör kullanarak tımar alanına aktarın. Sineklerin kaçamamasını sağlamak için kapaktaki deliği hemen kaydırın.
    3. Bakım arenasını dağınık bir LED panele yerleştirin ve sineğin arena içinde 1 dakika boyunca alışmasına izin verin. Kamerayı bir stand üzerine monte edilmiş arenanın üzerine tam olarak dikey olarak yerleştirerek sineği 10 dakika boyunca video kaydedin. Bakım nöbetlerinin türlerinin videoda görünür ve ölçülebilir olduğundan emin olun.
      NOT: Bakım davranışı, başın, gözlerin, antenlerin, hortum göğüslerinin, karının, genital organların ve bacaklarla kanatların ovuşturulmasını içerir (ilk çift: T1, ikinci çift: T2 veya üçüncü çift bacak: T3). Bu çalışmada dikkate alınan tımar davranış parametreleri Andrew ve ark. 41'de tarif edildiği ve Şekil 4'te gösterildiği gibidir.
    4. Her genotip için deneyi tekrarlayın.
    5. Bakım davranış verilerinin analiz edilmesi
      1. Videoları analiz edin ve aşağıdaki dört parametreyi hesaplayın: tımar Endeksi (tımarda geçirilen zamanın yüzdesi); tımar gecikmesi (ilk tımar nöbetine kadar geçen süre); tımar numarası; ve ortalama tımar süresi (toplam bakım süresi/nöbet sayısı).
      2. Bir sinek parametrelerden herhangi birini göstermeyi bıraktığında ve 2 saniye boyunca hareketsiz kaldığında veya nöbeti durdurduğunda ve en az 4 adım yürüdüğünde, tek bir tımar nöbetini bitti olarak işaretleyin.

5. Koku alma alışkanlığı için test

NOT: Şekil 5'te gösterildiği gibi, son montajın Y-labirent tahlilinin54,56 yapıldığı gün yapılması gerekmektedir.

  1. Alışkanlık için sineklerin hazırlanması
    1. Standart 12 saat ışık altında% 25 °C ortam sıcaklığına ve% 70 neme sahip bir inkübatörde tüm deneyler için istenen genotiplerin sineklerini yükseltin: 12 saat karanlık döngü (LD).
    2. 0-12 saat eski, yeni kapatılmış sinekleri toplayın ve ~ 30-40 sineği sıkılmış bir pamuklu tıpa ile taze orta boy bir şişeye aktarın.
    3. Deneyciyi deney altındaki genotipler hakkında kör tutmak için her şişeye kodlar atayın.
  2. Koku alma alışkanlığının indüksiyonu
    1. Parafin sıvısı (hafif) ile seyreltilmiş tercih edilen koku maddesinin 1 mL'sini 1,5 mL'lik bir mikrofüj tüpüne koyun. Kontrol için, 1,5 mL'lik bir mikrofüj tüpünde sadece 1 mL parafin sıvı ışığı kullanın. Homojen bir karışım sağlamak için tüpün içindekileri 10 dakika boyunca girdaplayın ve ardından eşit şekilde delikli plastik sargı ile örtün.
      NOT: Videoda %20 etil bütirat kullanılacaktır.
    2. Seyreltilmiş koku maddesini içeren tüpleri veya sadece seyreltici sıvıyı sinek içeren ayrı ortam şişelerinde askıya almak için tel kullanın.
    3. Şişeleri pamukla iyice örtün ve ardından kokulu buharın yayılmasını önlemek için kraft kağıtla sarın. Kontrol ve koku içeren şişeleri sırasıyla naif ve kokuya maruz kalmış (alışılmış) olarak etiketleyin. Bu indüksiyon şişelerini yukarıda belirtilen koşullara sahip bir inkübatörde 3 gün boyunca saklayın.
  3. Sineklerin ve Y-labirent aparatının hazırlanması
    1. Sinekleri indüksiyon şişelerinden sadece suya batırılmış filtre kağıdı içeren şişelere aktarın.
    2. Motivasyonu artırmak için deneyden önce oda sıcaklığında yaklaşık 16-18 saat aç bırakın.
    3. Y-labirent aparatının bileşenlerinin temiz ve kokusuz olduğundan emin olun; Dört parçayı dikey bir şekilde birleştirin. Tırmanma odalarını, daha sonra adaptörün üst kısmına bağlanan Y labirentine takın. Y labirentinin alt kısmını, Şekil 5'te gösterildiği gibi altta merkezi gövde görevi gören giriş şişesine sıkıca takın.
    4. Kokusuz silikon tüpler kullanarak her tırmanma odasının sivrilen ucunu koku verici içeren reaktif şişeleriyle (damıtılmış su ile 10-3 seyreltme) bağlayın.
    5. Koku maddesini bir vakum pompası yardımıyla gaz tüplerinden Y'nin iki koluna eşit bir akış hızında (~ 120 mL / dk) pompalayın ve kıvam için 15 dakika doygunluğa bırakın.
  4. Klasik Y-labirent testinin yapılması
    1. Her bir şişenin aç kalan sineklerini nazikçe Y-labirent kurulumunun giriş şişesine sokun.
    2. Kısa bir süre için alışmalarına izin verin; teste başlamak için giriş şişesini Y-labirent adaptörüne bağlayın; ve sineklerin Y-labirent kollarına tırmanmasına ve iki toplama odasında sıkışıp kalmasına izin verin. Her testin süresini 1 dakika olarak ayarlayın.
    3. Tamamlandıktan sonra, sinekleri giriş şişesinin altına geri vurun ve yan önyargıyı önlemek için Y-labirentinin kollarının konumunu değiştirin. Aynı sinek seti için dört okuma yapın.
    4. Süre içinde Y-labirentinin iki kolunun her birine tırmanan sineklerin sayısını kaydedin.
    5. Temsili bir veri seti elde etmek için testi en az 8 parti boyunca tekrarlayın.
  5. Toplanan verilerin analizi ve yorumlanması
    1. Sonuçları, hava kolunu (A) seçen sinek sayısı ile koku kolunu (O) seçen sinek sayısı arasındaki fark ile toplam katılımcı sinek sayısının bir kısmı olarak temsil edilebilen Performans İndeksini (PI) hesaplayarak nicelleştirin.
    2. Naif ve kokuya maruz kalan sineklerin PI'sinin anlamlı olup olmadığını kontrol etmek için istatistiksel testler (eşleştirilmemiş Öğrenci t-testi) kullanın.

Sonuçlar

Saldırganlık testi
Bir sinek ASD modeli olarak, Fmr1 mutant sineklerikullanılmıştır 63,64. w1118 erkek kontrol olarak ve Fmr1 trans-heterozigot Fmr1Δ113M/Fmr1Δ50M57 erkek sinek deneysel sinek olarak kullanıldı; Erişkin erkekler 5 gün boyunca izolasyon tüplerinde barındırıldı. Homotipik erkekler (aynı genotip, aynı barınma koşulları) saldırganlık alan...

Tartışmalar

Drosophila , sinek ve insan hastalığı genleri arasındaki gen dizilerinin yüksek derecede korunması nedeniyle insan nörolojik bozukluklarında araştırma için iyi bir model organizma olarak kullanılır9. Çok sayıda sağlam davranışsal paradigma, onu insan hastalıklarını özetleyen mutantlarda ortaya çıkan fenotipleri incelemek için çekici bir model haline getirir. Otizm spektrum bozukluğunda (ASD) yüzlerce gen rol oynadığından, herhangi bir model organizmada ortak...

Açıklamalar

Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Alışma ve koku seçimi tahlil kurulumu için Mani Ramaswami (NCBS, Bangalore) ve Baskar Bakthavachalu'ya (IIT Mandi), saldırganlık tahlili hakkındaki değerli önerileri için Pavan Agrawal'a (MAHE), kur yapma tahlil odası prototipini ve Fmr1 mutant sinek hatlarını paylaştığı için Amitava Majumdar'a (NCCS, Pune) ve MB247-GAL4 hattını paylaştığı için Gaurav Das'a (NCCS, Pune) son derece müteşekkiriz. Bloomington Drosophila Stok Merkezi'ne (BDSC, Indiana, ABD), Ulusal Genetik Enstitüsü'ne (NIG, Kyoto, Japonya), Banaras Hindu Üniversitesi'ne (BHU, Varanasi, Hindistan) ve Ulusal Biyoloji Bilimi Merkezi'ne (NCBS, Bangalore, Hindistan) Drosophila serileri için teşekkür ederiz. Laboratuvardaki çalışmalar, SERB-DST'DEN (ECR/2017/002963) AD'ye verilen hibeler, AD'ye verilen DBT Ramalingaswami bursu (BT/RLF/Re-entry/11/2016) ve IIT Kharagpur, Hindistan'dan kurumsal destek ile desteklenmiştir. SD ve SM Doktora almak CSIR-Kıdemli Araştırma Bursu'ndan burslar; PM, Hindistan'daki MHRD'den doktora bursu.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Aggression arena:
Standard 24-well plate made of transparent polystyrene12 cm x 8 cm x 2 cm. Diameter of a single well= 18 cm. Sigma-aldrich #Z707791; depth = 1 cm
Transparent plastic/acrylic sheetAlternative: a perforated lid of a cell culture plate
Social Space Assay:
Binder clips19 mm
Glass sheets and acrylic sheets of customized sizesThickness = 5 mm
Courtship assay:
Nut and bolt with threading
Perspex sheets of customized shapesi) Lid: A custom-made round transparent Perspex disk (2-3 mm thickness, 70 mm diameter) with one loading hole at the peripheral region and another screw hole at the center (diameter ~ 3 mm for each); ii) A second transparent thicker Perspex disk (3-4 mm thickness, 70 mm diameter), with 6-8 perforations of diameter 15 mm, equidistant from the center; iii) Base: Same as lid except without the loading hole
Grooming assay:
Diffused glass-covered LED panel10–15-Watt ceiling mountable LED panel
Habituation and Y-maze assay
Climbing chambersx2, Borosilicate glass
Adapter for connecting Y-maze with entry vialPerspex, custom made, measurements in Figure 5A
Clear reagent bottlesBorosil #1500017
Gas washing stopperBorosil #1761021
Glass vialOD= 25 mm x Height= 85 mm; Borosilicate Glass
Odorant (Ethyl Butyrate)Merck #E15701
Paraffin wax (liquid) lightSRL #18211
Roller clampsPolymed #14098
Silicone tubesOD = 0.6 cm, ID = 0.3 cm; roller clamps for flow control
Vacuum pumpHana #HN-648 (Any aquarium pump with flow direction reversed manually)
Y-mazeBorosilicate glass
Y-shaped glass tube (borosilicate glass)Custom made, measurements in Figure 5A
Common items:
Any software for video playback (eg.- VLC media player)https://www.videolan.org/vlc/
Computer for video data analysis
Fly bottlesOD= 60 mm x Height= 140 mm; glass/polypropylene
Fly vialsOD= 25 mm x Height= 85 mm; Borosilicate Glass
Graph-pad Prism softwarehttps://www.graphpad.com/scientific-software/prism/www.graphpad.com/scientific-software/prism/
ImageJ softwarehttps://imagej.net/downloads
Timer
Video camera with video recording set upCamcorder or a mobile phone camera will work
For Fly Aspirator:
CottonAbsorbent, autoclaved
ParafilmSigma-aldrich #P7793
Pipette tips200 µL or 1000 µL, choose depeding on outer diameter of the silicone tube
Silicone/rubber tubelength= 30-50 cm. The tube should be odorless
Composition of Fly food:
Ingredients (amount for 1 L of food)
Agar (8 g)SRL # 19661 (CAS : 9002-18-0)
Cornflour (80 g)Organic, locally procured
D-Glucose (20 g)SRL # 51758 (CAS: 50-99-7)
Propionic acid (4 g)SRL # 43883 (CAS: 79-09-4)
Sucrose (40 g)SRL # 90701 (CAS: 57-50-1)
Tego (Methyl para hydroxy benzoate) (1.25 g)SRL # 60905 (CAS: 5026-62-0)
Yeast Powder (10 g)HIMEDIA # RM027
Fly lines used in the experiments in this study:
Wild type (Canton S or CS)BDSC # 64349
w1118BDSC # 3605
w[1118]; Fmr1[Δ50M]/TM6B, Tb[+]BDSC # 6930
w[*]; Fmr1[Δ113M]/TM6B, Tb[1]BDSC # 67403
MB247-GAL4 (Gaurav Das, NCCS Pune, India)BDSC # 50742
LN1-GAL4NP1227, NP consortium, Japan
row-shRNABDSC # 25971

Referanslar

  1. American Psychiatric Association. . American Psychiatric Association DSM-5 Task Force Diagnostic and statistical manual of mental disorders: DSM-5TM, 5th ed. , (2013).
  2. Zeidan, J., et al. Global prevalence of autism: A systematic review update. Autism Res. 15 (5), 778 (2022).
  3. Lordan, R., Storni, C., De Benedictis, C. A. Autism spectrum disorders: diagnosis and treatment. Autism Spectr Disord. , (2021).
  4. Horev, G., et al. Dosage-dependent phenotypes in models of 16p11.2 lesions found in autism. Proc Natl Acad Sci USA. 108 (41), 17076-17081 (2011).
  5. Bey, A. L., Jiang, Y. Overview of mouse models of autism spectrum disorders. Curr Protoc Pharmacol. 66 (1), 1 (2014).
  6. Fetit, R., Price, D. J., Lawrie, S. M., Johnstone, M. Understanding the clinical manifestations of 16p11.2 deletion syndrome: a series of developmental case reports in children. Psychiatr Genet. 30 (5), 136-140 (2020).
  7. Nicolini, C., Fahnestock, M. The valproic acid-induced rodent model of autism. Exp Neurol. 299, 217-227 (2018).
  8. Tartaglione, A. M., Schiavi, S., Calamandrei, G., Trezza, V. Prenatal valproate in rodents as a tool to understand the neural underpinnings of social dysfunctions in autism spectrum disorder. Neuropharmacology. 159, 107477 (2019).
  9. Reiter, L. T., Potocki, L., Chien, S., Gribskov, M., Bier, E. A systematic analysis of human disease-associated gene sequences in Drosophilamelanogaster. Genome Res. 11 (6), 1114-1125 (2001).
  10. Coll-Tane, M., Krebbers, A., Castells-Nobau, A., Zweier, C., Schenck, A. Intellectual disability and autism spectrum disorders "on the fly": Insights from Drosophila. DMM Dis Model Mech. 12 (5), 1-16 (2019).
  11. Tian, Y., Zhang, Z. C., Han, J. Drosophila studies on autism spectrum disorders. Neurosci Bull. 33 (6), 737-746 (2017).
  12. Ueoka, I., Pham, H. T. N., Matsumoto, K., Yamaguchi, M. Autism spectrum disorder-related syndromes: Modeling with Drosophila and rodents. Int J Mol Sci. 20 (17), 1-24 (2019).
  13. Yost, R. T., et al. Abnormal social interactions in a Drosophila mutant of an autism candidate gene: Neuroligin 3. Int J Mol Sci. 21 (13), 1-20 (2020).
  14. Wise, A., et al. Drosophila mutants of the autism candidate gene neurobeachin (rugose) exhibit neuro-developmental disorders, aberrant synaptic properties, altered locomotion, impaired adult social behavior and activity patterns. J Neurogenet. 29 (2-3), 135-143 (2015).
  15. Koemans, T. S., et al. Functional convergence of histone methyltransferases EHMT1 and KMT2C involved in intellectual disability and autism spectrum disorder. PLoS Genet. 13 (10), e1006864 (2017).
  16. Tauber, J. M., Vanlandingham, P. A., Zhang, B. Elevated levels of the vesicular monoamine transporter and a novel repetitive behavior in the Drosophila model of fragile X syndrome. PLoS One. 6 (11), e27100 (2011).
  17. Iyer, J., et al. Pervasive genetic interactions modulate neurodevelopmental defects of the autism-associated 16p11.2 deletion in Drosophilamelanogaster. Nat Commun. 9 (1), 1-19 (2018).
  18. Palacios-Muñoz, A., et al. Mutations in trpγ, the homologue of TRPC6 autism candidate gene, causes autism-like behavioral deficits in Drosophila. Mol Psychiatry. 27 (8), 3328-3342 (2022).
  19. Hahn, N., et al. Monogenic heritable autism gene neuroligin impacts Drosophila social behaviour. Behav Brain Res. 252, 450-457 (2013).
  20. Stessman, H. A. F., et al. Disruption of POGZ is associated with intellectual disability and autism spectrum disorders. Am J Hum Genet. 98 (3), 541-552 (2016).
  21. Hope, K. A., et al. The Drosophila gene sulfateless modulates autism-like behaviors. Front Genet. 10, 574 (2019).
  22. Stessman, H. A. F., et al. Targeted sequencing identifies 91 neurodevelopmental-disorder risk genes with autism and developmental-disability biases. Nat Genet. 49 (4), 515-526 (2017).
  23. Fenckova, M., et al. Habituation learning is a widely affected mechanism in Drosophila models of intellectual disability and autism spectrum disorders. Biol Psychiatry. 86 (4), 294-305 (2019).
  24. Trannoy, S., Chowdhury, B., Kravitz, E. A. Handling alters aggression and "loser" effect formation in Drosophilamelanogaster. Learn Mem. 22 (2), 64-68 (2015).
  25. Anderson, D. J. Circuit modules linking internal states and social behaviour in flies and mice. Nat Rev Neurosci. 17 (11), 692-704 (2016).
  26. Flanigan, M. E., Russo, S. J. Recent advances in the study of aggression. Neuropsychopharmacology. 44 (2), 241-244 (2018).
  27. Sun, Y., et al. Social attraction in Drosophila is regulated by the mushroom body and serotonergic system. Nat Commun. 11 (1), 1-14 (2020).
  28. Nilsen, S. P., Chan, Y. B., Huber, R., Kravitz, E. A. Gender-selective patterns of aggressive behavior in Drosophilamelanogaster. Proc Natl Acad Sci USA. 101 (33), 12342-12347 (2004).
  29. Kravitz, E. A., Fernandez, M. d. e. l. a. P. Aggression in Drosophila. Behav Neurosci. 129 (5), 549-563 (2015).
  30. Chen, S., Lee, A. Y., Bowens, N. M., Huber, R., Kravitz, E. A. Fighting fruit flies: a model system for the study of aggression. Proc Natl Acad Sci USA. 99 (8), 5664-5668 (2002).
  31. Zwarts, L., Versteven, M., Callaerts, P. Genetics and neurobiology of aggression in Drosophila. Fly (Austin). 6 (1), 35-48 (2012).
  32. Mundiyanapurath, S., Certel, S., Kravitz, E. A. Studying aggression in Drosophila (fruit flies). J Vis Exp. (2), e155 (2007).
  33. Agrawal, P., Kao, D., Chung, P., Looger, L. L. The neuropeptide Drosulfakinin regulates social isolation-induced aggression in Drosophila. J Exp Biol. 223 (2), 207407 (2020).
  34. Wang, L., Dankert, H., Perona, P., Anderson, D. J. A common genetic target for environmental and heritable influences on aggressiveness in Drosophila. Proc Natl Acad Sci USA. 105 (15), 5657-5663 (2008).
  35. Simon, A. F., et al. A simple assay to study social behavior in Drosophila: Measurement of social space within a group. Genes Brain Behav. 11 (2), 243-252 (2012).
  36. Corthals, K., et al. Neuroligins Nlg2 and Nlg4 affect social behavior in Drosophilamelanogaster. Front Psychiatry. 8, 113 (2017).
  37. Cao, H., Tang, J., Liu, Q., Huang, J., Xu, R. Autism-like behaviors regulated by the serotonin receptor 5-HT2B in the dorsal fan-shaped body neurons of Drosophilamelanogaster. Eur J Med Res. 27 (1), 1-15 (2022).
  38. Kaur, K., Simon, A. F., Chauhan, V., Chauhan, A. Effect of bisphenol A on Drosophilamelanogaster behavior - A new model for the studies on neurodevelopmental disorders. Behav Brain Res. 284, 77-84 (2015).
  39. Shilpa, O., Anupama, K. P., Antony, A., Gurushankara, H. P. Lead (Pb)-induced oxidative stress mediates sex-specific autistic-like behaviour in Drosophilamelanogaster. Mol Neurobiol. 58 (12), 6378-6393 (2021).
  40. Dockendorff, T. C., et al. Drosophila lacking dfmr1 activity show defects in crcadian output and fail to maintain courtship interest. Neuron. 34 (6), 973-984 (2002).
  41. Andrew, D. R., et al. Spontaneous motor-behavior abnormalities in two Drosophila models of neurodevelopmental disorders. J Neurogenet. 35 (1), 1-22 (2021).
  42. Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. Quantification of Drosophila grooming behavior. J Vis Exp. (125), e55231 (2017).
  43. Qiao, B., Li, C., Allen, V. W., Shirasu-Hiza, M., Syed, S. Automated analysis of long-term grooming behavior in Drosophila using a k-nearest neighbors classifier. Elife. 7, e34497 (2018).
  44. Webb, S. J., et al. Toddlers with elevated autism symptoms show slowed habituation to faces. Child Neuropsychol. 16 (3), 255-278 (2010).
  45. Kleinhans, N. M., et al. Reduced neural habituation in the amygdala and social impairments in autism spectrum disorders. Am J Psychiatry. 166 (4), 467-475 (2009).
  46. Ethridge, L. E., et al. Reduced habituation of auditory evoked potentials indicate cortical hyper-excitability in Fragile X Syndrome. Transl Psychiatry. 6 (4), e787-e787 (2016).
  47. McDiarmid, T. A., Bernardos, A. C., Rankin, C. H. Habituation is altered in neuropsychiatric disorders-A comprehensive review with recommendations for experimental design and analysis. Neurosci Biobehav Rev. 80, 286-305 (2017).
  48. Kuiper, M. W. M., Verhoeven, E. W. M., Geurts, H. M. Stop making noise! Auditory sensitivity in adults with an autism spectrum disorder diagnosis: physiological habituation and subjective detection thresholds. J Autism Dev Disord. 49 (5), 2116-2128 (2019).
  49. McDiarmid, T. A., et al. Systematic phenomics analysis of autism-associated genes reveals parallel networks underlying reversible impairments in habituation. Proc Natl Acad Sci USA. 117 (1), 656-667 (2020).
  50. Lyons-Warren, A. M., Herman, I., Hunt, P. J., Arenkiel, B. A systematic-review of olfactory deficits in neurodevelopmental disorders: From mouse to human. Neurosci Biobehav Rev. 125, 110-121 (2021).
  51. Kepler, L. D., McDiarmid, T. A., Rankin, C. H. Habituation in high-throughput genetic model organisms as a tool to investigate the mechanisms of neurodevelopmental disorders. Neurobiol Learn Mem. 171, 107208 (2020).
  52. Huang, T. N., Yen, T. L., Qiu, L. R., Chuang, H. C., Lerch, J. P., Hsueh, Y. P. Haploinsufficiency of autism causative gene Tbr1 impairs olfactory discrimination and neuronal activation of the olfactory system in mice. Mol Autism. 10 (1), 1-16 (2019).
  53. Twick, I., Lee, J. A., Ramaswami, M. Chapter 1 - Olfactory habituation in Drosophila-odor encoding and its plasticity in the antennal lobe. Prog Brain Res. 208, 3-38 (2014).
  54. Das, S., et al. Plasticity of local GABAergic interneurons drives olfactory habituation. Proc Natl Acad Sci USA. 108 (36), E646-E654 (2011).
  55. Devaud, J. M., Acebes, A., Ferrús, A. Odor exposure causes central adaptation and morphological changes in selected olfactory glomeruli in Drosophila. J Neurosci. 21 (16), 6274-6282 (2001).
  56. Ayyub, C., Paranjape, J., Rodrigues, V., Siddiqi, O. Genetics of olfactory behavior in Drosophilamelanogaster. J Neurogenet. 6 (4), 243-262 (1990).
  57. Michel, C. I., Kraft, R., Restifo, L. L. Defective neuronal development in the mushroom bodies of Drosophila fragile X mental retardation 1 mutants. J Neurosci. 24 (25), 5798-5809 (2004).
  58. Fernandez, M. P., Trannoy, S., Certel, S. J. Fighting flies: quantifying and analyzing Drosophila aggression. Cold Spring Harb Protoc. 2023 (9), 107985 (2023).
  59. Dankert, H., Wang, L., Hoopfer, E. D., Anderson, D. J., Perona, P. Automated monitoring and analysis of social behavior in Drosophila. Nat Methods. 6 (4), 297-303 (2009).
  60. Simon, A. F., et al. Drosophila vesicular monoamine transporter mutants can adapt to reduced or eliminated vesicular stores of dopamine and serotonin. Genetics. 181 (2), 525-541 (2008).
  61. McNeil, A. R., et al. Conditions affecting social space in Drosophilamelanogaster. J Vis Exp. (105), e53242 (2015).
  62. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 9 (7), 671-675 (2012).
  63. Drozd, M., Bardoni, B., Capovilla, M. Modeling Fragile X Syndrome in Drosophila. Front Mol Neurosci. 11, 124 (2018).
  64. Trajković, J., et al. Drosophilamelanogaster as a model to study Fragile X-associated disorders. Genes (Basel). 14 (1), 87 (2022).
  65. Gailey, D. A., Jackson, F. R., Siegel, R. W. Male courtship in Drosophila: the conditioned response to immature males and its genetic control. Genetics. 102 (4), 771-782 (1982).
  66. Cannon, R. J. C. Drosophila courtship behaviour. Courtship and Mate-finding Insects. , 1-13 (2023).
  67. von Philipsborn, A. C., Shohat-Ophir, G., Rezaval, C. Single-pair courtship and competition assays in Drosophila. Cold Spring Harb Protoc. 2023 (7), 450-459 (2023).
  68. Keleman, K., Krüttner, S., Alenius, M., Dickson, B. J. Function of the Drosophila CPEB protein Orb2 in long-term courtship memory. Nat Neurosci. 10 (12), 1587-1593 (2007).
  69. Koemans, T. S., et al. Drosophila courtship conditioning as a measure of learning and memory. J Vis Exp. (124), e55808 (2017).
  70. Fitzsimons, H. L., Scott, M. J. Genetic modulation of Rpd3 expression impairs long-term courtship memory in Drosophila. PLoS One. 6 (12), e29171 (2011).
  71. Kubli, E. My favorite molecule. The sex-peptide. BioEssays. 14 (11), 779-784 (1992).
  72. Dierick, H. A. A method for quantifying aggression in male Drosophilamelanogaster. Nat Protoc. 2 (11), 2712-2718 (2007).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

N robilimSay 211

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır