Name: light preference assay to study innate and circadian regulated photobehavior in drosophila larvae
Uploaded: 2013-04-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Light Preference Assay to Study Innate and Circadian Regulated Photobehavior in Drosophila Larvae at JoVE.com

Nous remercions nos collègues du Département de biologie, Université de Fribourg pour des discussions fructueuses. Nous remercions le Bloomington Stock Center pour fournir des stocks de mouches. Ce travail a été soutenu financièrement par le Fonds national suisse (PP00P3_123339) et la Fondation Velux à SGS

1. L&#39;élevage larvaire <ol><li> Gardez voler des souches ou des croisements génétiques dans la culture de masse à 25 ° C sur un milieu de farine de maïs sous un léger 12 h cycle 12-hr sombre dans une mouche incubateur équipé de la lumière et la minuterie. </li><li> Diluer bailleur de levure dans l&#39;eau pour former une pâte liquide (10 g de levure diluée bailleur de fonds avec 3-4 ml d&#39;eau distillée H 2 O). Ajouter une petite goutte au maïs nourriture de repas et de couvrir les flacon...

<ol>
	<li>Sawin-McCormack, E. P., Sokolowski, M. B., Campos, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+and+genetic+analysis+of+Drosophila+melanogaster+photobehavior+during+larval+development.">Characterization and genetic analysis of Drosophila melanogaster photobehavior during larval development.</a> J. Neurogenet. 10, 119-135 (1995).</li><li>Sprecher, S. G., Pichaud, F., Desplan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+and+larval+photoreceptors+use+different+mechanisms+to+specify+the+same+Rhodopsin+fates.">Adult and larval photoreceptors use different mechanisms to specify the same Rhodopsin fates.</a> Genes Dev. 21, 2182-2195 (2007).</li><li>Sprecher, S. G., Desplan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Switch+of+rhodopsin+expression+in+terminally+differentiated+Drosophila+sensory+neurons.">Switch of rhodopsin expression in terminally differentiated Drosophila sensory neurons.</a> Nature. 454, 533-537 (2008).</li><li>Xiang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-avoidance-mediating+photoreceptors+tile+the+Drosophila+larval+body+wall.">Light-avoidance-mediating photoreceptors tile the Drosophila larval body wall.</a> Nature. 468, 921-926 (2010).</li><li>Diaz, N. N., Sprecher, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoreceptors:+unconventional+ways+of+seeing.">Photoreceptors: unconventional ways of seeing.</a> Curr. Biol. 21, R25-R27 (2011).</li><li>Emery, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+CRY+is+a+deep+brain+circadian+photoreceptor.">Drosophila CRY is a deep brain circadian photoreceptor.</a> Neuron. 26, 493-504 (2000).</li><li>Mazzoni, E. O., Desplan, C., Blau, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+pacemaker+neurons+transmit+and+modulate+visual+information+to+control+a+rapid+behavioral+response.">Circadian pacemaker neurons transmit and modulate visual information to control a rapid behavioral response.</a> Neuron. 45, 293-300 (2005).</li><li>Keene, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+visual+pathways+mediate+Drosophila+larval+light+avoidance+and+circadian+clock+entrainment.">Distinct visual pathways mediate Drosophila larval light avoidance and circadian clock entrainment.</a> J. Neurosci. 31, 6527-6534 (2011).</li><li>Gong, Z. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+Pairs+of+Neurons+in+the+Central+Brain+Control+Drosophila+Innate+Light+Preference.">Two Pairs of Neurons in the Central Brain Control Drosophila Innate Light Preference.</a> Science. 330, 499-502 (2010).</li><li>Lilly, M., Carlson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=smellblind:+a+gene+required+for+Drosophila+olfaction.">smellblind: a gene required for Drosophila olfaction.</a> Genetics. 124, 293-302 (1990).</li><li>Bodenstein, D., Demerec, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+postembryonic+development+of+Drosophila.">The postembryonic development of Drosophila.</a> Biology of Drosophila. , 275-367 (1950).</li><li>Pittendrigh, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+systems:+Entrainment.">Circadian systems: Entrainment.</a> Biological Rhythms. 4 Handbook of Behavioral Neurobiology, 95-124 (1981).</li><li>Collins, B., Kane, E. A., Reeves, D. C., Akabas, M. H., Blau, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Balance+of+Activity+between+LN(v)s+and+Glutamatergic+Dorsal+Clock+Neurons+Promotes+Robust+Circadian+Rhythms+in+Drosophila.">Balance of Activity between LN(v)s and Glutamatergic Dorsal Clock Neurons Promotes Robust Circadian Rhythms in Drosophila.</a> Neuron. 74, 706-718 (2012).</li><li>Keene, A. C., Sprecher, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeing+the+light:+photobehavior+in+fruit+fly+larvae.">Seeing the light: photobehavior in fruit fly larvae.</a> Trends Neurosci. 35, 104-110 (2012).</li><li>von Essen, A. M., Pauls, D., Thum, A. S., Sprecher, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capacity+of+visual+classical+conditioning+in+Drosophila+larvae.">Capacity of visual classical conditioning in Drosophila larvae.</a> Behav. Neurosci. 125, 921-929 (2011).</li></ol>

Le test de préférence la lumière décrit tire parti de la photobehavior innée larvaire. Le test est facile à mettre en place, permet de nombreuses répétitions à faible coût et fournit de précieuses informations sur la détection et le traitement de lumière. Le paradigme expérimental permet la quantification relativement rapide du nombre de personnes préfèrent clair ou foncé. Cette préférence peut être affiché sous forme de pourcentages bruts ou encore comme indice de préférence (PREF). Le PREF est e...

Nous décrivons ici une analyse comportementale basée sur la préférence pour les larves foncé (ou clair). Les larves réagissent avec une réponse forte et stéréotypé photonegative pendant les phases de recherche de nourriture (L1 à L3 tôt) 1. L&#39;essai a pour but d&#39;évaluer le comportement photophobes de la larve et compare la préférence claire ou foncée d&#39;un groupe de larves se déplaçant librement dans une boîte de Petri revêtue de gélose. Cette analyse comportementale non seulement fournit des informations sur la plasticité sensibilité, l&#39;intégration et temporelle du système visuel, il prévoit en outre des conseils sur la façon de sensibilité à la lumière et son processus est contrôlé par le système circadien. La larve oeil drosophile (aussi appelé orgue Bowlig; BO), est le principal organe de perception de la lumière. Chaque œil est composé de 12 photorécepteurs (PR), huit PR expriment le rhodopsin6 sensible au vert (rh6) et quatre PR expriment le rhodopsin5 sensible au bleu (RH5) 2,3. En plus de PR, salo classe neurones multidendritic IV, qui couvrent la paroi du corps larvaire, ont été identifiées pour répondre aux intensités lumineuses nuisibles 4,5. Il est également connu que les neurones pacemakers situés dans le cerveau des larves central expriment la lumière protéine Cryptochrome sensible (Cry) qui agit comme horloge capteur de lumière bleu intrinsèque dans le cerveau 6,7. Curieusement photophobicity des animaux de type sauvage montre une composante circadienne à différents moments au cours de la journée et de la nuit lors de l&#39;essai avec ce dosage. Les réponses à la lumière de butinage larve L3 montré fort photophobicity à l&#39;aube et au crépuscule photophobicity inférieur lors des tests de préférence clair-obscur 7. Il est intéressant que RH5-PR sont nécessaires pour éviter la lumière, tandis que Rh6-PR sont indispensables. Les deux, RH5-PR et Rh6-PR sont impliqués dans réinitialisation de l&#39;horloge moléculaire par la lumière 8. La voie de Cry doit être coordonnée avec les autres voies de détection de lumière pour orchestrer une sortie comportement approprié dans lecourant de la journée. Acétylcholine dans les PR joue un rôle essentiel dans le comportement d&#39;évitement de lumière ainsi que l&#39;entraînement de l&#39;horloge moléculaire. Blocage de la neurotransmission de l&#39;acétylcholine à partir de neurones PN du stimulateur circadien réduit la réponse photophobes dans le dosage de préférence de lumière-obscurité 8. Employant le même dosage, deux paires symétriques de neurones ont été récemment identifiées pour passer la préférence lumière du troisième stade larvaire de la drosophile 9. Ces deux paires de neurones peuvent être fonctionnent pendant les stades larvaires fin, lorsque les animaux quittent la nourriture pour trouver probablement un site de nymphose approprié. Cependant, la question de savoir comment les voies visuelles interagir et de contrôler le comportement visuel des larves de façon circadienne reste largement sans réponse. Le test de préférence la lumière permet des comparaisons entre les points dans le temps circadiens, Soies et l&#39;état circadien sous différentes qualités de lumière. Le test est facile à préparer et peu coûteux et a été utile précédemment in plusieurs laboratoires pour décrire et étudier le comportement dérivé de la lumière dans la larve.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Agar</td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>A5093-500G</td>
 <td>2.5%; Sigma-Aldrich, 9471 Buchs, Switzerland </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Petri dishes</td>
 <td>Greiner Bio-One GmbH</td>
 <td>633180</td>
 <td>90-mm diameter; Greiner Bio-One GmbH, 4550 Kremsmeinster, Austria</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>LEDs Lamp</td>
 <td>OSARAM </td>
 <td>80012 White</td>
 <td>LED lamp, 80012 White</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Environment Meter</td>
 <td>PCE</td>
 <td>PCE EM882</td>
 <td>Lux, Temp, RH%</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Thermostatic cabinet</td>
 <td>Aqua Lytic (Liebherr)</td>
 <td>ET636-6</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Light timer</td>
 <td>Timer T</td>
 <td>6185.104</td>
 <td>230V/50HZ (check specifications for your country)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Universal thermostat</td>
 <td>Conrad</td>
 <td>UT200</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Humidifier</td>
 <td>Boneco</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Balck tape</td>
 <td>Tesa</td>
 <td></td>
 <td>5 cm </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Glue</td>
 <td>Uhu</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>lncubator lamp</td>
 <td>Phillips</td>
 <td>Softtone</td>
 <td>5W</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Timer clock</td>
 <td>Ziliss</td>
 <td></td>
 <td>Ziliss, Switzerland</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Excel Software</td>
 <td>Microsoft</td>
 <td></td>
 <td>Excel</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Origin Software 8.5</td>
 <td>OriginLab</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Backer Yeast</td>
 <td>Migros Switzerland</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Iron support stand 17X28CM</td>
 <td>Fisher Scientific</td>
 <td>S47808</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Acetic acid</td>
 <td>Sigma Aldrich</td>
 <td>A6283-100ML</td>
 <td>20% acetic acid dilluted in H2O</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Red light lamp</td>
 <td>Phillips</td>
 <td>PFE712E*8C</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Spatula </td>
 <td>Fisher Scientific</td>
 <td>14-373-25A</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Power supply</td>
 <td>EA</td>
 <td>EA PS 2042-06B</td>
 <td>Optional</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Aluminium foil</td>
 <td>Prix Coop</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Heater</td>
 <td>GOON</td>
 <td>NSB200C</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Microwave Oven</td>
 <td>Intertronic</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Standard corn meal fly food</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Destilled water </td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

light preference assay to study innate and circadian regulated photobehavior in drosophila larvae

La lumière agit comme signal environnemental pour contrôler le comportement des animaux à différents niveaux. Le système nerveux des larves de Drosophila est utilisé comme un modèle unique pour répondre aux questions de base sur la façon dont l&#39;information est traitée lumière et partagée entre les comportements rapides et circadien. Larves de drosophile afficher un comportement d&#39;évitement stéréotypé lorsqu&#39;il est exposé à la lumière. Pour étudier les comportements dépendant de la lumière des tests comparables simples de préférence lumière-obscurité peuvent être appliquées. Chez les vertébrés et les arthropodes les circuits neuronaux impliqués dans la détection et le traitement des stimuli visuels se chevauchent partiellement avec celles traitement photic informations circadien. La question fascinante de la façon dont le système de détection de la lumière et le système circadien interagissent pour maintenir sorties comportement coordonné reste largement inexploré. Drosophile est un modèle impact biologique d&#39;aborder ces questions, en raison d&#39;un petit nombre de neurones dans le cerveau et la disponibilité des outils génétiques pour manipul neuronaleation. Le test de préférence de lumière-obscurité présenté permet d&#39;étudier une gamme de comportements visuels, y compris le contrôle circadien de phototaxis.

En suivant le protocole décrit ci-dessus, nous avons testé préférence clair-obscur en début du troisième stade larvaire de type sauvage Canton-S vole à deux fois circadiens différents CT0 et CT12. Les adultes ont été élevés à 12 h à la lumière de 12 heures sombres et laissés à pondre des œufs pendant 12 heures. Larves se développent les deux premiers jours sous le même régime de lumière-obscurité. Comme nous voulions tester modulation circadienne dans des conditions constantes (course libre de l&#...

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Light Preference Assay to Study Innate and Circadian Regulated Photobehavior in Drosophila Larvae

Nous décrivons ici un test de préférence de lumière-obscurité pour Drosophila larve. Ce test fournit des informations sur la réglementation innée et circadien de photobehavior détection et le traitement de la lumière.

Essai de préférence la lumière pour étudier innée et circadien Photobehavior Réglementé<em&gt; Drosophila</em&gt; Les larves

Light acts as environmental signal to control animal behavior at various levels. The Drosophila larval nervous system is used as a unique model to answer ...

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Neuroscience

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