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

Dette arbeidet ble støttet av forskningsmidler til JWW fra National Institute of Health (R01DK092640) og National Science Foundation (0.920.668).

En. Fly Collection og sult <ol><li> Bak de eksperimentelle fluer under kontrollerte temperatur-og fuktighetsforhold (f.eks 21 ° C, 50-60% relativ luftfuktighet) på en 12-timers lys / mørke-syklusen. </li><li> Samle kvinnelige flyr på dagen for eklosjonshormon og plassere dem, sammen med 4-5 menn, inn i nye matvarer hetteglass (maks 30 per hetteglass). Alder flyr 2-5 dager. </li><li> Forbered kamrene for fly sult. <ol><li> Press et enkelt vev (4.8 x 8.4 tommer) ned til bunnen av en tom plast ampulle. Fulls...

<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>

I denne protokollen, beskriver vi en trinn-for-trinn prosedyre for maten søkeatferd analysen. I tillegg til matvarerelaterte lukt, kan den også tilpasses for studiet av flue evne til å lokalisere andre lukt gjenstander. For eksempel kan det brukes mot studiet av kompis lokalisering atferd hos hannfluer 3 Det er flere andre hensyn for denne protokollen som vi vil nevne her om denne prosedyren.: Først bestemmer oppfostringen temperaturen hvor lenge eksperimentelle fluer bør væ...

Tilstander av sult fremme to typer appetitive atferd: mat søke og matforbruket en. Denne enkle atferdsanalyse er nyttig for studier av kjemotaktiske atferd assosiert med beite 2,3. Nærmere bestemt, låter det flue posisjon, ganghastighet og ventetid for å finne en mat lukt mål. Latency av mat funn tjener som metrisk for å måle forandringer i følsomheten til fluens lukt deteksjonssystem nedstrøms for forandringer i dens indre appetitive tilstand. En manuell versjon av denne analysen ble tidligere brukt til å vise GABA-B reseptor signalisering er viktig for lukt lokalisering atferd i voksen flyr tre. Den nåværende automatiserte versjonen av analysen var instrumental i studiet av hvor kort neuropeptide-F (sNPF) signale fornyer lukte kartet i Drosophila og påvirkninger appetitive atferd to. Testing er gjort i et mørkt, temperatur-og fuktighetskontrollerte rom. Digitaltvideokameraer satt ovenfor de klare akryl testplater spore fluer bakbelysning av 660-nm LED-belysning. Informasjon fra kameraet blir behandlet i sann tid av en datamaskin stasjonert ved siden av testområdet. Vi bruker datainnsamling programvare for å ta opp og lagre koordinatene for flue posisjoner i løpet av testperioden. I dette paradigmet, er gjenstand slippes ut en arena som inneholder en mat lukt i sentrum, lukt objekt skaper en mat lukt gradient innenfor arenaen som induserer mat søkeatferd i smekken. En lignende lukt søk protokollen har blitt brukt mot studiet av chemosensation i single Drosophila larver 7. Mens andre atferds analyser som fire-feltet olfactometer 4,5 eller t-labyrint 6 evaluere lukt aversjon eller tiltrekning atferd, er dette paradigmet best egnet til å vurdere olfactory følsomhet og kjemotaksis atferd. Flere viktige fordeler følge dette assay. Først tillater det raske oppkjøp av store datasett, fordi datainnsamling og analyse er det meste automatisert. For det andre, isolerer denne analysen og måler oppførselen til enkelt fluer, og dermed eliminere sosiale olfactory signaler som kan påvirke deres atferd. Tredje, enkelhet av protokollen og enkel eksperimentell design gjør analysen effektiv og lett å lære andre. I tillegg kan denne analysen anvendes for ytterligere å undersøke nevrale kretser underliggende mat søke oppførsel ved å kombinere den med den omfattende genetiske verktøysettet er tilgjengelig for Drosophila melanogaster 8.. Målrettet uttrykk for transgener som stillhet eller opphisse nevroner kan oppnås med verktøy som Gal4-UAS systemet samt UAS-shibire TS1, UAS-tetanus-toksinet, og UAS-TrpA1 (B) transgener 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

For mange dyr, fremmer sult endringer i luktesystemet på en måte som letter søket etter passende mat kilder. I denne videoen artikkelen beskriver vi en automatisert analyse for å måle effekten av sult eller metthetsfølelse på olfactory avhengige mat søkeatferd i den voksne bananflue Drosophila melanogaster. I en lystett boks opplyst av rødt lys som er usynlig for fruktfluer, et kamera koblet til tilpasset datainnsamling programvaren overvåker posisjonen til seks fluer samtidig. Hvert fly er begrenset til å gå i enkelte arenaer som inneholder en mat lukt i sentrum. Testingen arenaer hvile på en porøs etasje som fungerer for å hindre lukt opphopning. Ventetid for å lokalisere luktkilden, en beregning som gjenspeiler lukte følsomhet under ulike fysiologiske tilstander, bestemmes av programvare analyse. Her diskuterer vi de kritiske mekanikk ved å drive denne atferds paradigmet og dekke spesifikke spørsmål angående fly loading, luktforurensning, assay temperatur, datakvalitet og statistiske analyser.

Den dataanalyse-programvare og oppsettet, et eksempel på en som kan sees i figur 1, blir brukt for å evaluere hvert fly ytelse i løpet av dens 10 min prøving i henhold til et sett av analysekriteriene. Følgende kriterier er brukt for å avgjøre om data fra hvert fly vil bli brukt for dataanalyse og er designet for å eliminere de fluer som er ute av stand til å utføre maten søke oppgave på grunn av skade, sykdom, stress, eller mangel på motivasjon. Fluer som er in...

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

I denne videoen artikkelen beskriver vi en automatisert analyse for å måle effekten av sult eller metthetsfølelse på olfactory avhengige mat søkeatferd i den voksne bananflue Drosophila melanogaster.

A Single-fly analysen for Foraging Behavior i<em&gt; Drosophila</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

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

Metoder til Assay Drosophila Behavior

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

Optogenetic Stimulering av Escape Behavior i<em&gt; Drosophila 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

En Prosedyre for Implantere en Spinal Chamber for Longitudinal<em&gt; I Vivo</em&gt; Imaging av Mouse Spinal Cord

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

Farging Insekter for Behavioral Analyser: den Mating Behavior av bedøvd<em&gt; Drosophila</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

En Behavioral analyse for Mechanosensation av MARCM baserte Clones i<em&gt; Drosophila 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

Foraging Sti lengde Protokoll for<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Larver

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

En enkel måte å måle endringer i Reward-søkende atferd med<em&gt; Drosophila melanogaster</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

Kvantifisering av Drosophila Grooming Behavior

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

Høy gjennomstrømming analyse av Locomotor atferd i Drosophila øya analysen

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