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

Agradecemos aos nossos colegas do Departamento de Biologia, Universidade de Fribourg para discussões proveitosas. Agradecemos ao Bloomington Banco Central para fornecer estoques de voar. Este trabalho foi apoiado financeiramente pela Swiss National Science Foundation (PP00P3_123339) ea Fundação Velux para SGS

1. Larvicultura <ol><li> Mantenha voar estirpes ou cruzamentos genéticos na cultura de massa a 25 ° C em meio a farinha de milho em uma hora de luz 12 ciclo de 12 horas de escuro em uma mosca incubadora equipado com luz e timer. </li><li> Diluir Backer levedura em água para formar uma pasta fluida (10 g de levedura Backer diluída com 3-4 ml de H2O destilada). Adicione uma pequena queda para o milho refeição e cobrir os frascos. Deixar secar durante pelo menos uma hora, para evitar moscas adultas adere...

<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>

O teste de preferência light descrito aproveita o photobehavior inata larval. O ensaio é fácil de estabelecer, permite que muitas repetições com baixo custo e oferece informações valiosas sobre detecção de luz e de processamento. O paradigma experimental permite a quantificação relativamente rápido de quantas pessoas preferem clara ou escura. Essa preferência pode ser exibido como percentagens brutas ou, alternativamente, como Índice de Preferência (PREF). O PREF é expressa como a diferença entre os ani...

Aqui nós descrevemos um ensaio comportamental com base na preferência larval para escuro (ou luz). Larvas reagir com uma resposta fotonegativo forte e estereotipados durante os estágios de forrageio (L1 até o início L3) 1. O ensaio é destinado a avaliar o comportamento photophobic da larva e compara o claro ou escuro preferência de um grupo de larvas de mover-se livremente em uma placa de Petri revestidas com ágar. Este ensaio comportamental não só fornece informações sobre a sensibilidade, a integração temporal e plasticidade do sistema visual, proporciona ainda dicas sobre como sensibilidade à luz e ao seu processo é controlado pelo sistema circadiano. A Drosophila olho larval (também denominado Órgão Bowlig; BO), é o principal órgão de percepção luminosa. Cada olho é composto de 12 fotorreceptores (PR), oito PRs expressar a rhodopsin6 verde-sensível (RH6) e quatro PRs expressar a rhodopsin5 blue-sensível (RH5) 2,3. Além de PRs, alsÔ classe IV neurônios multidendritic, que cobrem a parede do corpo larval, foram identificados para responder a intensidades de luz nocivos 4,5. Sabe-se também que os neurónios do pacemaker situados no centro do cérebro larval expressar a proteína sensível à luz criptocromo (Cry), que age como relógio sensor de luz azul intrínseca dentro do cérebro 6,7. Curiosamente photophobicity de animais de tipo selvagem mostra um componente circadiano em diferentes pontos de tempo durante o decurso do dia e da noite, quando um teste com este ensaio. Respostas a luz de forrageamento larva L3 mostrou photophobicity forte na madrugada e inferior photophobicity ao entardecer, quando testado para a preferência claro-escuro 7. Curiosamente só RH5-PRs são necessários para evitar a luz, enquanto RH6-PRs são dispensáveis. Ambos, RH5-PRs e RH6-PRs estão envolvidos em como acertar o relógio molecular pela luz 8. O caminho Cry deve ser coordenada com as outras vias de luz sensores de orquestrar uma saída de comportamento apropriado nodecorrer do dia. A acetilcolina em RP desempenha um papel essencial no comportamento de evasão luz, bem como o arrastamento do relógio molecular. Bloqueio de neurotransmissão acetilcolina dos PRs aos neurônios marcapasso circadiano reduz a resposta photophobic no ensaio de preferência light-escuridão 8. Utilizando o mesmo ensaio, os dois pares simétricos de neurónios foram recentemente identificados para exibir a preferência luz do terceiro instar de larvas de Drosophila 9. Esses dois pares de neurônios pode estar funcionando durante a fase larval final, quando os animais deixam a comida para encontrar provavelmente um site pupariation apropriado. No entanto, a questão de como as vias visuais interagir e controlar o comportamento visual de uma forma larval circadiano permanece praticamente sem resposta. O ensaio de preferência light permite comparações entre os momentos circadianos, voar linhas e estaduais circadiano sob diferentes qualidades de luz. O ensaio é barato e facilmente preparado e tem sido útil anteriormente in vários laboratórios para descrever e estudar a luz comportamento derivado da larva.

<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

Atos de luz como sinal ambiental para controlar o comportamento de animais em vários níveis. O sistema nervoso Drosophila larval é usado como um modelo único para responder a perguntas básicas sobre como informação de luz é processada e compartilhada entre os comportamentos rápidos e circadiano. Larvas Drosophila exibir um comportamento de evitação estereotipada quando expostos à luz. Para investigar comportamentos dependentes leves testes comparativamente simples de preferência claro-escuro podem ser aplicadas. Em vertebrados e artrópodes as vias neurais envolvidos na percepção e processamento de informações visuais se sobrepõem parcialmente com os de processamento de informações circadiano photic. A questão fascinante de como o sistema de detecção de luz e o sistema circadiano interagem para manter as saídas de comportamento coordenado permanece largamente inexplorado. Drosophila é um modelo de impacto biológico para abordar estas questões, devido a um pequeno número de neurónios no cérebro e na disponibilidade de ferramentas genéticas para manipul neuronalração. O ensaio de preferência claro-escuro apresentado permite a investigação de uma série de comportamentos visuais, incluindo controle circadiano da phototaxis.

Seguindo o protocolo descrito acima, foi testada preferência claro-escuro no terceiro estádio larvar precoce do tipo selvagem Canton-S opera em dois tempos diferentes e circadianos CT0 CT12. Os adultos foram criados 12 horas de luz de 12 horas escuro e deixou de botar ovos de 12 horas. As larvas crescem os primeiros dois dias no mesmo regime de luz-escuro. Uma vez que nós quisemos testar modulação circadiano em condições constantes (de funcionamento livre do relógio circadiano), as larvas foram então transferid...

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

Aqui nós descrevemos um teste de preferência claro-escuro para Drosophila larva. Este ensaio fornece informações sobre regulação inata e circadiano da luz de sensoriamento e processamento photobehavior.

Luz Ensaio Preferências para estudar inata e circadiano Photobehavior Regulamentado<em&gt; Drosophila</em&gt; As larvas

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