Name: assaying locomotor activity to study circadian rhythms and sleep parameters in drosophila
Uploaded: 2010-09-28T17:30:00
Duration: 18 min 8 s
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	<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. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rest+in+Drosophila+is+a+sleep-like+state.">Rest in Drosophila is a sleep-like state.</a> Neuron. 25, 129-138 (2000).</li><li>Ho, K. S., 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=Drosophila+melanogaster:+an+insect+model+for+fundamental+studies+of+sleep.">Drosophila melanogaster: an insect model for fundamental studies of sleep.</a> Methods Enzymol. 393, 772-793 (2005).</li><li>Koh, K., Evans, J. M., Hendricks, J. 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>

In diesem Protokoll haben wir beschrieben, Verfahren zur Messung der Drosophila Bewegungsaktivität Rhythmen, ein zuverlässiges Verhalten Ausgabe von fly circadianen Uhren, die als Standard Auslesen der Uhr-Funktion verwendet wird. Dieser Assay wurde in großem Maßstab Bildschirme für neuartige Uhr Mutanten (. ZB Konopka und Benzer 1971; Dubruille et al 2009) verwendet wurde und wird ständig benutzt, um zu sezieren und zu verstehen, Uhr-Funktion in vivo. Es wurde auch verwendet, um Schlaf-Wach-Zyklus in Fliegen-Studie, obwohl deuten die jüngsten Berichte, Video-Digital-Analyse wesentlich zuverlässiger ist bei der Quantifizierung schlafen als mit Bewegungsaktivität Rhythmen (Zimmerman et al. 2008). Bei der Verwendung von Bewegungsaktivität Rhythmen zum Schlafen zu analysieren, neigen prozentuale Anteil der Schlafzeit in den Tag zu überschätzen. Um den Erfolg und die Reproduzierbarkeit dieses Protokolls ist es entscheidend, Tests Fliegen, die ähnlich wie in Alter, genetische Hintergrund, und bäumte sich unter den gleichen Bedingungen, wie Verhaltens-Phänotypen in Fruchtfliegen wie zirkadianen Rhythmik und Schlaf / Ruhe-Aktivität sind sehr empfindlich alle diese Faktoren. Wenn Sie mehrere Inkubatoren für ein einzelnes Experiment, ist es wichtig, sicherzustellen, dass alle Inkubatoren sind bei der zu erwartenden Temperatur seit einigen circadianen Parameter als Funktion der Temperatur ändern kann. Ein Wort zur Vorsicht, wenn man den Kauf Inkubatoren für die Arbeit mit Fliegen, denn nicht alle sind gleich. Während wir zögern, eine bestimmte Einheit gibt es viele Möglichkeiten zu empfehlen. Eine gute Quelle für die Suche nach Unternehmen, Gründerzentren zu verkaufen für Drosophila Arbeit ist bei &lt;www.flybase.org&gt; zur Verfügung gestellt. Einige Firmen verkaufen auch &quot;Drosophila circadianen&quot; Inkubatoren, wobei zusätzliche Funktionen zur Verfügung stehen, wie bereits für die Trikinetics und Temperaturrampen (zB Tritech) verdrahtet. Wichtige Features sind die Möglichkeit zur täglichen Licht-Steuerung und gute Temperaturkontrolle im physiologischen Bereich von Drosophila (~ 15-30 ° C). Preise und Größen von Inkubatoren sind sehr unterschiedlich, aber mit den neueren Tätigkeit Monitore von Trikinetics, auch kleine Inkubatoren können eine ganze Reihe von diesen Geräten zu ermöglichen. Auch, obwohl Inkubatoren mit Feuchtigkeit Steuerung verwendet werden kann, ist diese zusätzliche Funktion nicht notwendig, solange man einen kleinen Topf mit Wasser erfolgt, um Feuchtigkeit (50-70% ist in Ordnung) geben. Schließlich, obwohl wir routinemäßig FaasX und Insomniac für die Datenanalyse in diesem Protokoll gibt es alternative Programme und Software zur Verfügung (Rosato und Kyriacou 2006), zB ClockLab (ActiMetrics), Brandeis Rhythm Package (D. Wheeler, Baylor College of Medicine, Houston ) und 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

Die meisten Lebensformen weisen Tagesrhythmus in zellulären, physiologischen und Verhaltens-Phänomene, die durch endogene zirkadiane angetrieben werden (≡ 24 Std.) Herzschrittmachern oder Uhren. Störungen im menschlichen circadianen Systems sind mit zahlreichen Krankheiten oder Störungen assoziiert. Große Fortschritte in Richtung unseres Verständnisses der zugrundeliegenden Mechanismen zirkadianen Rhythmen hat aus genetischen Screens aufgetaucht, wodurch ein leicht gemessen Verhaltensstörungen Rhythmus als Auslesen der Uhr-Funktion verwendet wird. Studien mit Drosophila haben grundlegende Beiträge zum Verständnis der zellulären und biochemischen Grundlagen zugrunde liegenden circadianen Rhythmen gemacht. Die Standard-circadianen Verhaltens read-out in Drosophila gemessen wird Bewegungsaktivität. In der Regel umfasst das Monitoring-System speziell für Geräte, die die Fortbewegung von Drosophila messen können. Diese Geräte sind in kontrollierten Umweltbedingungen Inkubatoren in einer Dunkelkammer und sind über die Verwendung der Unterbrechung eines Strahls von Infrarot-Licht auf die lokomotorische Aktivität der einzelnen Fliegen in kleinen Tuben enthalten Rekord Basis untergebracht. Wenn über mehrere Tage gemessen, zeigen Drosophila täglichen Zyklen von Aktivität und Inaktivität, eine Verhaltensänderung Rhythmus, der durch das Tier endogene circadiane System gesteuert wird. Die gesamte Prozedur wurde mit dem Aufkommen von kommerziell erhältlichen Bewegungsaktivität Überwachungsgeräte und die Entwicklung von Software-Programmen zur Datenanalyse vereinfacht worden. Wir verwenden das System von Trikinetics Inc., die die hier beschriebene Vorgehensweise ist und ist derzeit der populärste System weltweit im Einsatz. In jüngerer Zeit haben die gleiche Überwachungsgeräte eingesetzt, um das Schlafverhalten in Drosophila zu untersuchen. Da die täglichen Schlaf-Wach-Zyklen viele Fliegen gleichzeitig gemessen werden können und nur 1 bis 2 Wochen im Wert von kontinuierlichen Bewegungsaktivität Daten ist in der Regel ausreicht, ist dieses System ideal für große Bildschirme Drosophila manifestiert verändert zirkadiane Schlaf-oder Eigenschaften zu identifizieren.

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

Wir beschreiben Verfahren zur Erfassung täglichen Bewegungsaktivität Rhythmen<em&gt; Drosophila</em&gt; Und die anschließende Analyse der Daten. Bewegungsaktivität Rhythmen sind ein zuverlässiger Verhaltensstörungen Produktion tierischer circadiane Uhren und sind wie die Standard-Anzeige der Uhr-Funktion verwendet werden, wenn das Studium zirkadianen Mutanten oder zu untersuchen, wie die Umwelt auf das circadiane System reguliert.

Assaying Bewegungsaktivität zu zirkadianen Rhythmen Study and Sleep Parameter in Drosophila</em

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

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