Name: a single-fly assay for foraging behavior in drosophila
Uploaded: 2013-11-04T21:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי מענקי מחקר לJWW מהמכון הלאומי לבריאות (R01DK092640) והקרן הלאומית למדע (0,920,668).

1. טוס איסוף ורעב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחורי הזבובים הניסיוניים בתנאי טמפרטורה ולחות מבוקרים (למשל 21 ° C, 50-60% לחות יחסית) ב12-HR מחזור אור / חושך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף נקבת הזבובים ביום eclosion ולמקם אותם, יחד עם 4-5 זכרים, לתוך צלוחי...

<ol>
	<li>Dethier, V. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The hungry fly : a physiological study of the behavior associated with feeding. , (1976).</li><li>Root, C. M., Ko, K. I., Jafari, A., Wang, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presynaptic+facilitation+by+neuropeptide+signaling+mediates+odor-driven+food+search.">Presynaptic facilitation by neuropeptide signaling mediates odor-driven food search.</a> Cell. 145, 133-144 (2011).</li><li>Root, C. M., 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=A+presynaptic+gain+control+mechanism+fine-tunes+olfactory+behavior.">A presynaptic gain control mechanism fine-tunes olfactory behavior.</a> Neuron. 59, 311-321 (2008).</li><li>Semmelhack, J. L., Wang, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Select+Drosophila+glomeruli+mediate+innate+olfactory+attraction+and+aversion.">Select Drosophila glomeruli mediate innate olfactory attraction and aversion.</a> Nature. 459, 218-223 (2009).</li><li>Faucher, C., Forstreuter, M., Hilker, M., de Bruyne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+responses+of+Drosophila+to+biogenic+levels+of+carbon+dioxide+depend+on+life-stage,+sex+and+olfactory+context.">Behavioral responses of Drosophila to biogenic levels of carbon dioxide depend on life-stage, sex and olfactory context.</a> J. Exp. Biol. 209, 2739-2748 (2006).</li><li>Quinn, W. G., Harris, W. A., 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=Conditioned+behavior+in+Drosophila+melanogaster.">Conditioned behavior in Drosophila melanogaster.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 71, 708-712 (1974).</li><li>Fishilevich, E., Domingos, A. I., Asahina, K., Naef, F., Vosshall, L. B., Louis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotaxis+behavior+mediated+by+single+larval+olfactory+neurons+in+Drosophila.">Chemotaxis behavior mediated by single larval olfactory neurons in Drosophila.</a> Curr. Biol. 15, 2086-2096 (2005).</li><li>Venken, K. J., Simpson, J. H., Bellen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+manipulation+of+genes+and+cells+in+the+nervous+system+of+the+fruit+fly.">Genetic manipulation of genes and cells in the nervous system of the fruit fly.</a> Neuron. 72, 202-230 (2011).</li><li>Hamada, F. N., 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=An+internal+thermal+sensor+controlling+temperature+preference+in+Drosophila.">An internal thermal sensor controlling temperature preference in Drosophila.</a> Nature. 454, 217-220 (2008).</li><li>Kitamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditional+modification+of+behavior+in+Drosophila+by+targeted+expression+of+a+temperature-sensitive+shibire+allele+in+defined+neurons.">Conditional modification of behavior in Drosophila by targeted expression of a temperature-sensitive shibire allele in defined neurons.</a> J. Neurobiol. 47, 81-92 (2001).</li><li>Sweeney, S. T., Broadie, K., Keane, J., Niemann, H., O'Kane, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+expression+of+tetanus+toxin+light+chain+in+Drosophila+specifically+eliminates+synaptic+transmission+and+causes+behavioral+defects.">Targeted expression of tetanus toxin light chain in Drosophila specifically eliminates synaptic transmission and causes behavioral defects.</a> Neuron. 14, 341-351 (1995).</li><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></ol>

בפרוטוקול זה, אנו מתארים הליך צעד אחר צעד עבור assay חיפוש מזון ההתנהגות. בנוסף לריחות מזון קשור, היא עשויה גם להיות מותאמת ללימוד היכולת של הזבוב כדי לאתר אובייקטי ריח אחרים. לדוגמא, זה יכול להיות מיושם כלפי המחקר של בן זוג לוקליזציה התנהגות בזבובי זכרי 3 ישנם כמה ?...

הברית הרעב לקדם שני סוגים של התנהגויות תיאבון: חיפוש מזון וצריכת מזון 1. assay התנהגותיים פשוט זו שימושי לחקר התנהגויות הקשורות לחיפוש מזון chemotactic 2,3. באופן ספציפי, הוא עוקב אחר עמדה לטוס, מהירות הליכה והשהיה לאיתור יעד ריח אוכל. מיסות של ממצא מזון משמשת כמדד למדידת שינויים ברגישות של מערכת זיהוי הריח של הזבוב במורד הזרם של שינויים במצב התיאבון הפנימי שלה. גרסה ידנית של assay זה הייתה בשימוש בעבר כדי להראות איתות הקולטן GABA-B חשובה ללוקליזציה ריח התנהגות במבוגרים עף 3. הגרסה האוטומטית הנוכחית של assay סייעה במחקר של כמה קצר איתות נוירופפטידים-F (sNPF) מעצבת מחדש את מפת חוש הריח בדרוזופילה והשפעות appetitive התנהגויות 2. בדיקה נעשה בחדר מבוקר כהה, טמפרטורה ולחות. דיגיטלימצלמות וידאו נקבעות מעל צלחות בדיקות אקריליק ברורות לעקוב אחר הזבובים מוארים בתאורת LED 660 ננומטר. מידע מהמצלמה מעובד בזמן אמת על ידי מחשב שהוצב בסמוך לאזור הבדיקה. אנו משתמשים בתוכנת רכישת נתונים כדי להקליט ולשמור את הקואורדינטות של עמדות לטוס בתקופת הבדיקה. בפרדיגמה זו, הנושא הוא שוחרר לזירה המכילה ריח אוכל במרכז; אובייקט הריח יוצר שיפוע ריח אוכל בזירה שגורמת מזון התנהגות חיפוש בזבוב. פרוטוקול חיפוש ריח דומה כבר מיושם כלפי המחקר של chemosensation בזחלי דרוזופילה אחת 7. בעוד מבחני התנהגות אחרים כגון ארבעת שדה olfactometer 4,5 או t-מבוך 6 להעריך התנהגויות סלידה או משיכה ריח, פרדיגמה זו היא מתאימה ביותר כדי להעריך התנהגויות רגישות וchemotaxis חוש הריח. כמה יתרונות מרכזיים ילוו את אסא זהy. ראשית, הוא מאפשר רכישה מהירה של ערכות נתונים גדולות, כי איסוף הנתונים וניתוחם בעיקר אוטומטיים. שנית, assay זה מבודד ומודד את התנהגותם של זבובים יחיד, ובכך לחסל רמזי חוש הריח חברתיים שעשויים להשפיע על ההתנהגויות שלהם. שלישית, את הפשטות של הפרוטוקול ועיצוב ניסיוני פשוט לעשות את assay יעיל וקל ללמד אחרים. בנוסף, assay זה יכול לשמש כדי לחקור עוד יותר מעגלים עצביים שבבסיס מזון התנהגות חיפוש על ידי שילוב עם ערכת הכלים הגנטיים הנרחב זמינים לmelanogaster דרוזופילה 8. ביטוי ממוקד של transgenes שניתן להשיג תאי עצב שתיקה או לרגש עם כלים כגון מערכת GAL4-כטב&quot;מ כמו גם TS1 כטב&quot;מ-shibire, כטב&quot;מ-טטנוס הרעלן, וכטב&quot;מ-TrpA1 (ב &#39;) transgenes 9-12.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company </td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Apple Cider Vinegar</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td></td>
			<td>commercially available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose, Type VII</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A0701</td>
			<td>low gelling temperature agarose</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic Testing Plate</td>
			<td></td>
			<td>custom</td>
			<td>Plate contains 6 arenas. Each arena is 60 mm in diameter 6 mm in height. See testing plate diagrams for specific measurements.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabVIEW V.8.5</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>776670-09</td>
			<td>platform for programs: PositioningTool.vi, FlyTracking--Six Zones.vi NOTE: &#34;elapsed time.vi&#34;, &#34;time into file.vi&#34;, and &#34;two object detect.vi&#34; are included subroutines that must be available in order for the main data acquisition program &#34;FlyTracking--Six zones.vi&#34; to run.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabVIEW Vision 8.5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabVIEW Vision Acquisition Software 8.5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabVIEW Vision Builder AI 3.5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Igor Pro V.6</td>
			<td>Wavemetric, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>platform for macro: Data Analysis for Fly Tracking--Six Zones</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basler scA1390-17fm</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>779980-01</td>
			<td>Digital Camera NOTE: driver for camera available at Baslerweb.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8 mm lens</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>780024-01</td>
			<td>Lens for Basler Digital Camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ground Glass Diffuser Plate</td>
			<td>Edmund Optics</td>
			<td>custom</td>
			<td>Diffuses light, 25 cm x 30 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>US Std. No. 100</td>
			<td>Fischer Scientific</td>
			<td>04-881X</td>
			<td>Sieve with nominal opening of 150 &#956;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Lighting Option 1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED backlight 660 nm (20 cm x 20 cm)</td>
			<td>Spectra West</td>
			<td>BL47192</td>
			<td>a simpler but more expensive lighting option.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Supply for LED Backlight</td>
			<td>Spectra West</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Lighting Option 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>660 nm LEDs</td>
			<td>Superbrightleds</td>
			<td>RL5R1330</td>
			<td>Wavelength 660 nm (approximately 7 x 7 LED array for a 14.7 inch x 9.75 inch panel)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear DC Power Supply</td>
			<td>GW Instek</td>
			<td>GPS-1830D</td>
			<td>Power supply for LED Panel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solderless Breadboard</td>
			<td>Digikey</td>
			<td>922354-ND</td>
			<td>Breadboard for LEDs</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a single-fly assay for foraging behavior in drosophila

לבעלי חיים רבים, רעב מקדם שינויים במערכת ההרחה באופן שמקל את החיפוש אחר מקורות מזון מתאימים. במאמר זה וידאו, אנו מתארים assay אוטומטי כדי למדוד את ההשפעה של רעב או שובע על התנהגות חיפוש מזון תלויה בריח הפירות המבוגרים לעוף melanogaster דרוזופילה. בתיבת אור חזק המוארת באור אדום שהוא בלתי נראה לזבובי פירות, מצלמה קשורה לתוכנת רכישת נתונים המותאמת אישית עוקבת אחר מצבם של שישה זבובים בו זמנית. כל זבוב הוא מוגבל ללכת בזירות בודדות המכילות ריח אוכל במרכז. זירות הבדיקות לנוח על רצפה נקבובית שפונקציות כדי למנוע הצטברות ריח. חביון לאתר את מקור הריח, מדד המשקף את רגישות חוש הריח תחת מצבים פיסיולוגיים שונים, נקבע על ידי ניתוח תוכנה. כאן, אנו דנים את המכניקה הקריטית של הפעלת הפרדיגמה ההתנהגות הזה ונכסה נושאים ספציפיים לגבי loadi זבובng, זיהום ריח, טמפרטורת assay, איכות נתונים, וניתוח סטטיסטי.

תוכנה לניתוח נתונים והפריסה, דוגמא שניתן לראות בתרשים 1, המשמשים להערכת ביצועים של כל זבוב במהלך משפט 10 דקות שלו על פי סדרה של קריטריוני ניתוח. הקריטריונים הבאים משמשים כדי לקבוע אם הנתונים מכל זבוב ישמשו לניתוח נתונים ונועדו לחסל אותם הזבובים שאינם מסוגלים ...

Watch this Scientific Journal Video about A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila at JoVE.com

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

במאמר זה וידאו, אנו מתארים assay אוטומטי כדי למדוד את ההשפעה של רעב או שובע על התנהגות חיפוש מזון תלויה בריח הפירות המבוגרים לעוף melanogaster דרוזופילה.

יחיד לטוס Assay עבור התנהגות שיחור מזון ב<em&gt; דרוזופילה</em

For many animals, hunger promotes changes in the olfactory system in a manner that facilitates the search for appropriate food sources. In this video ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Sensillum הקלטות סינגל חרקים תסיסנית melanogaster ו אנופלס gambiae</em

The sense of smell is essential for insects to find foods, mates, predators, and oviposition sites3. Insect olfactory sensory neurons (OSNs) are enclosed ...

Methods to Assay Drosophila Behavior

Methods to Assay Drosophila Behavior

שיטות Assay תסיסנית התנהגות

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular ...

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

גירוי Optogenetic של התנהגות בריחה ב<em&gt; דרוזופילה melanogaster</em

A  growing number of genetically encoded tools are becoming available that allow non-invasive  manipulation of the neural activity of specific neurons in ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

נוהל השתלה קאמרי בעמוד השדרה לאורך<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של כבל עכבר השדרה

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

צביעת חרקים למבחני התנהגות: התנהגות חיזור של הרדים<em&gt; דרוזופילה</em

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy ...

A Behavioral Assay for Mechanosensation of MARCM-based Clones in Drosophila melanogaster

A Behavioral Assay for Mechanosensation of MARCM-based Clones in Drosophila melanogaster

התנהגות Assay עבור Mechanosensation של MARCM מבוסס משובט ב<em&gt; תסיסנית melanogaster</em

Because of the structural and functional homology to the hair cells of the mammalian inner ear, the neurons that innervate the Drosophila external sense ...

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

פרוטוקול נתיב באורך שארגן לעצמו<em&gt; תסיסנית</em&gt; זחלים

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral ...

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

דרך פשוטה למדוד שינויים בהתנהגות שוחרת זכה שימוש<em&gt; תסיסנית</em

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We ...

Quantification of Drosophila Grooming Behavior

כימות של תסיסנית התנהגות Grooming

Drosophila grooming behavior is a complex multi-step locomotor program that requires coordinated movement of both forelegs and hindlegs. Here we present a ...

High-throughput Analysis of Locomotor Behavior in the Drosophila Island Assay

High-throughput Analysis of Locomotor Behavior in the Drosophila Island Assay

ניתוח תפוקה גבוהה של התנהגות גינקולוגיות וזמינותו האי דרוזופילה

Advances in next-generation sequencing technologies contribute to the identification of (candidate) disease genes for movement disorders and other ...