Name: assaying locomotor activity to study circadian rhythms and sleep parameters in drosophila
Uploaded: 2010-09-28T17:30:00
Duration: 18 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila at JoVE.com

Ce travail a été soutenu par des subventions du NIH NIH34958 à I. E et NS061952 à JC

<ol>
	<li>Brand, A. H., Perrimon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+gene+expression+as+a+means+of+altering+cell+fates+and+generating+dominant+phenotypes.">Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating dominant phenotypes.</a> Development. 118, 401-415 (1993).</li><li>Chen, W. F., Low, K. H., Lim, C., Edery, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermosensitive+splicing+of+a+clock+gene+and+seasonal+adaptation.">Thermosensitive splicing of a clock gene and seasonal adaptation.</a> Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 72, 599-606 (2007).</li><li>Chiu, J. C., Vanselow, J. T., Kramer, A., Edery, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+phospho-occupancy+of+an+atypical+SLIMB-binding+site+on+PERIOD+that+is+phosphorylated+by+DOUBLETIME+controls+the+pace+of+the+clock.">The phospho-occupancy of an atypical SLIMB-binding site on PERIOD that is phosphorylated by DOUBLETIME controls the pace of the clock.</a> Genes Dev. 22, 1758-1772 (2008).</li><li>Dubruille, R., Murad, A., Rosbash, M., Emery, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+constant+light-genetic+screen+identifies+KISMET+as+a+regulator+of+circadian+photoresponses.">A constant light-genetic screen identifies KISMET as a regulator of circadian photoresponses.</a> PLoS Genet. 12, e1000787-e1000787 (2009).</li><li>Glaser, F. T., Stanewsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+synchronization+of+the+Drosophila+circadian+clock.">Temperature synchronization of the Drosophila circadian clock.</a> Curr Biol. 15, 1352-1363 (2005).</li><li>Helfrich-F&#246;rster, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+control+of+morning+and+evening+components+in+the+activity+rhythm+of+Drosophila+melanogaster-+sex-specific+differences+suggest+a+different+quality+of+activity.">Differential control of morning and evening components in the activity rhythm of Drosophila melanogaster- sex-specific differences suggest a different quality of activity.</a> J Biol Rhythms. 15, 135-154 (2000).</li><li>Hendricks, J. C., Finn, S. M., Pancleri, K. A., Chavkin, J., Williams, J., Sehgal, A., Pack, A. 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C., Sehgal, A. <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+for+age-associated+changes+in+sleep:+wake+cycles.">A Drosophila model for age-associated changes in sleep: wake cycles.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 103, 13843-13847 (2006).</li><li>Konopka, R. J., Benzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clock+mutants+of+Drosophila+melanogaster.">Clock mutants of Drosophila melanogaster.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 68, 2112-2116 (1971).</li><li>McGuire, S. E., Roman, G., Davis, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+expression+systems+in+Drosophila:+a+synthesis+of+time+and+space.">Gene expression systems in Drosophila: a synthesis of time and space.</a> Trends Genet. 20, 384-391 (2004).</li><li>Osterwalder, T., Yoon, K. S., White, B. H., Keshishian, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+conditional+tissue-specific+transgene+expression+system+using+inducible+GAL4.">A conditional tissue-specific transgene expression system using inducible GAL4.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 98, 12596-12601 (2001).</li><li>Rosato, E., Kyriacou, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+locomotor+activity+rhythms+in+Drosophila.">Analysis of locomotor activity rhythms in Drosophila.</a> Nature Protocols. 1, 559-568 (2006).</li><li>Sehadova, H., Glaser, F. T., Gentile, C., Simoni, A., Giesecke, A., Albert, J. T., Stanewsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+entrainment+of+Drosophila's+circadian+clock+involves+the+gene+nocte+and+signaling+from+peripheral+sensory+tissues+to+the+brain.">Temperature entrainment of Drosophila's circadian clock involves the gene nocte and signaling from peripheral sensory tissues to the brain.</a> Neuron. 64, 251-266 (2009).</li><li>Zimmerman, J. E., Raizen, D. M., Maycock, M. H., Maislin, G., Pack, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+video+method+to+study+Drosophila+sleep.">A video method to study Drosophila sleep.</a> Sleep. 31, 1587-1598 (2008).</li><li>Zordan, M. A., Benna, C., Mazzotta, G., Rosato, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+and+analyzing+Drosophila+circadian+locomotor+activity.">Monitoring and analyzing Drosophila circadian locomotor activity.</a> In Circadian Rhythms Methods and Protocols. , (2007).</li></ol>

Dans ce protocole, nous avons décrit les procédures de mesure des rythmes d&#39;activité locomotrice chez la drosophile, une sortie fiable du comportement de la mouche des horloges circadiennes qui est utilisé comme l&#39;affichage standard de la fonction horloge. Ce test a été utilisé à grande échelle d&#39;écrans pour les mutants horloge roman (par exemple Konopka et Benzer 1971;. Dubruille et al 2009) et est constamment utilisé pour disséquer et comprendre la fonction d&#39;horloge in vivo. Il a également été utilisée pour étudier le cycle veille sommeil chez des mouches, même si de récents rapports suggèrent que l&#39;analyse vidéo numérique est beaucoup plus fiable pour quantifier le sommeil que d&#39;utiliser des rythmes d&#39;activité locomotrice (Zimmerman et al. 2008). Lors de l&#39;utilisation des rythmes d&#39;activité locomotrice d&#39;analyser le sommeil, le pourcentage de sommeil dans la journée ont tendance à être surestimées. Pour assurer le succès et la reproductibilité de ce protocole, il est essentiel de mouches de dosage qui sont du même âge, les antécédents génétiques, et élevés dans les mêmes conditions, comme dans les phénotypes comportementaux des mouches des fruits tels que la rythmicité circadienne et du sommeil / repos d&#39;activité sont très sensibles à tous ces facteurs. Lors de l&#39;utilisation des incubateurs multiples pour une seule expérience, il est important de s&#39;assurer que tous les incubateurs sont à la température prévue, car certains paramètres circadiens peut changer en fonction de la température. Un mot de prudence lorsqu&#39;ils envisagent l&#39;achat d&#39;incubateurs pour travailler avec des mouches; tous ne sont pas créés égaux. Alors que nous hésitons à recommander une unité particulière quelconque il ya plusieurs options. Une bonne ressource pour trouver des entreprises qui vendent des incubateurs pour les travaux de drosophile est fourni à &lt;www.flybase.org&gt;. Certaines entreprises vendent même &quot;drosophile circadiens&quot; incubateurs, où des fonctionnalités supplémentaires sont disponibles, comme déjà câblé pour le système et la montée en puissance Trikinetics température (par exemple, Tritech). Les caractéristiques importantes incluent la possibilité pour le contrôle de la lumière diurne et contrôle des températures dans la gamme physiologique de la drosophile (~ 15-30 ° C). Les prix et les tailles d&#39;incubateurs varient beaucoup, mais avec les nouveaux surveille l&#39;activité du Trikinetics, même petites couveuses pouvant accueillir un bon nombre de ces appareils. Aussi, bien que les incubateurs avec contrôle d&#39;humidité peut être utilisée, cette fonctionnalité ajoutée n&#39;est pas nécessaire aussi longtemps que vous placez une petite casserole avec de l&#39;eau pour fournir l&#39;humidité (50-70% est très bien). Enfin, bien que nous utilisent couramment FaasX et Insomniac d&#39;analyse des données dans ce protocole, il existe des programmes alternatifs et des logiciels disponibles (Rosato et Kyriacou 2006), par exemple ClockLab (ActiMetrics), Forfait Rythme de Brandeis (D. Wheeler, du Baylor College of Medicine, à Houston ), et MAZ (Zordan et al. 2007).

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		<div>
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		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Drosophila activity monitor (DAM)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Trikinetics Inc.; Waltham, MA</td>
<td>DAM2 or DAM5</td>
<td>DAM2 monitors are more compact, and more can fit into a single incubator</td>
</tr>
<tr>
<td>Power supply interface unit (for DAM system)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Trikinetics Inc.; Waltham, MA</td>
<td>PSIU9</td>
<td>Includes PS9-1 AC Power Supply</td>
</tr>
<tr>
<td>Light controller</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Trikinetics Inc.; Waltham, MA</td>
<td>LC6</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Pyrex glass tubes</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Trikinetics Inc.; Waltham, MA</td>
<td>PGT5, PGT7, and PGT10</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Plastic activity tube caps</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Trikinetics Inc.; Waltham, MA</td>
<td>CAP5</td>
<td>Yarn can be used instead of plastic caps.</td>
</tr>
<tr>
<td>DAM System data collection software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Trikinetics Inc.; Waltham, MA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Versions available for both Mac and PC</td>
</tr>
<tr>
<td>FaasX software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>M. Boudinot and F. Rouyer, Centre National de la Recherche Scientifique, Gif-sur-Yvette Cedex, France</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Only for Mac</td>
</tr>
<tr>
<td>Insomniac 2.0 software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Leslie Ashmore, Department of Pharmacology &amp; Chemical Biology, University of Pittsburgh School of Medicine, Pittsburgh, PA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Runs on Matlab. Can be used on both PC and Macintosh.</td>
</tr>
<tr>
<td>Environmental incubator with temperature and diurnal control, e.g. Percival incubator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Percival Scientific, Inc.</td>
<td>I-30BLL</td>
<td>Interior space dimension:
Width: 65cm;
Height: 86cm;
Depth: 55cm</td>
</tr>
<tr>
<td>Environmental incubator with temperature and diurnal control, e.g. DigiTherm Heating/Cooling Incubator with Circadian Timed Lighting and Timed Temperature</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Tritech Research, Inc.</td>
<td>05DT2CIRC001</td>
<td>Interior space dimension:
Width: 36m;
Height: 56m;
Depth: 28cm</td>
</tr>
<tr>
<td>APC Smart-UPS 2200VA 120V (Emergency power backup unit)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>APC</td>
<td>SU2200NET</td>
<td>Output Power Capacity of 1600 Watts</td>
</tr>
<tr>
<td>Sucrose</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>S7903</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bacto Agar</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Becton Dickinson</td>
<td>214010</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>TissuePrep Paraffin pellets</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>T565</td>
<td>Melting point 56&deg;C-57&deg;C</td>
</tr>
<tr>
<td>Block heater </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>VWR</td>
<td>12621-014</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

assaying locomotor activity to study circadian rhythms and sleep parameters in drosophila

La plupart des formes de vie présentent des rythmes quotidiens cellulaire, des phénomènes physiologiques et comportementaux qui sont entraînés par circadien endogène (≡ 24 h) stimulateurs cardiaques ou des horloges. Dysfonctionnements dans le système circadien humain sont associés à de nombreuses maladies ou troubles. Beaucoup de progrès vers notre compréhension des mécanismes sous-jacents des rythmes circadiens a émergé de cribles génétiques permettant un rythme facile à mesurer de comportement est utilisé comme une lecture de la fonction horloge. Les études utilisant la drosophile ont apporté une contribution fondamentale à notre compréhension des bases cellulaires et biochimiques sous-jacentes des rythmes circadiens. Le comportement standard de circadien de lecture mesurées chez la drosophile est l&#39;activité locomotrice. En général, le système de surveillance implique des dispositifs spécialement conçus qui peuvent mesurer les mouvements de locomotion de la drosophile. Ces dispositifs sont logés dans des incubateurs à environnement contrôlé situé dans une chambre noire et sont basées sur l&#39;utilisation de l&#39;interruption d&#39;un faisceau de lumière infrarouge pour enregistrer l&#39;activité locomotrice des mouches individuelles contenues à l&#39;intérieur de petits tubes. Lorsqu&#39;ils sont mesurés dans de nombreux jours, la drosophile présentent des cycles quotidiens de l&#39;activité et l&#39;inactivité, un rythme de comportement qui est régi par endogènes de l&#39;animal système circadien. La procédure générale a été simplifiée avec l&#39;avènement des appareils locomoteurs commercialement disponibles surveillance de l&#39;activité et le développement de logiciels pour l&#39;analyse des données. Nous utilisons le système de Trikinetics Inc, qui est la procédure décrite ici et il est actuellement le système le plus couramment utilisé dans le monde entier. Plus récemment, les dispositifs de surveillance ont même été utilisés pour étudier le comportement du sommeil chez la drosophile. Parce que le quotidien des cycles veille-sommeil des mouches peuvent être mesurées simultanément et seulement 1 à 2 semaines de données en continu de l&#39;activité locomotrice est généralement suffisant, ce système est idéal pour les grands écrans pour identifier drosophile manifestant altéré les propriétés du rythme circadien ou dormir.

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

Nous décrivons les procédures d&#39;enregistrement quotidien des rythmes d&#39;activité locomotrice des<em&gt; Drosophile</em&gt; Et l&#39;analyse ultérieure des données. Rythmes de l&#39;activité locomotrice est une sortie fiable du comportement des animaux et des horloges circadiennes sont utilisés comme l&#39;affichage standard de la fonction réveil lorsque l&#39;on étudie les mutants circadienne ou en examinant comment l&#39;environnement réglemente le système circadien.

Dosage activité locomotrice d&#39;étudier les rythmes circadiens et le sommeil dans les paramètres Drosophile</em

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

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JoVE Journal

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