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

Este trabajo fue apoyado por becas de investigación a JWW del Instituto Nacional de Salud (R01DK092640) y la Fundación Nacional de Ciencia (0.920.668).

1. Fly Collection y el hambre <ol><li> Posterior a las moscas experimentales bajo condiciones de temperatura y humedad controladas (por ejemplo, 21 ° C, humedad relativa 50-60%) en un 12 hr luz / oscuridad ciclo. </li><li> Recoger las moscas hembra en el día de la eclosión y colocarlos, junto con 4-5 machos, en nuevos frascos de comida (máximo 30 por vial). Edad vuela 2-5 días. </li><li> Preparar las cámaras de hambre mosca. <ol><li> Empuje un único tejido (4,8 x 8,4 pulgadas) hasta el fondo de un fras...

<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>

En este protocolo, se describe un procedimiento paso a paso para el ensayo de comportamiento de búsqueda de alimento. Además de los olores relacionados con los alimentos, también se puede adaptar para el estudio de la capacidad de la mosca para localizar otros objetos de olor. Por ejemplo, se puede aplicar hacia el estudio de la yerba comportamiento localización en las moscas macho 3 Hay varias consideraciones adicionales para este protocolo que vamos a hablar aquí con respecto a este procedimiento.: </p...

Estados de promover el hambre dos tipos de comportamientos del apetito: búsqueda de alimentos y consumo de alimentos 1. Este ensayo de comportamiento simple es útil para el estudio de los comportamientos asociados con la búsqueda de alimento quimiotácticos 2,3. En concreto, hace un seguimiento de la posición marcha, la velocidad al caminar y la latencia para localizar un blanco de olor de los alimentos. Latencia de hallazgo de alimentos sirve como métrica para medir los cambios en la sensibilidad del sistema de detección de olor de la mosca aguas abajo de los cambios en su estado de apetencia interna. Una versión manual de este ensayo se utilizó previamente para mostrar la señalización del receptor de GABA-B es importante para el comportamiento de olor localización en moscas adultas 3. La actual versión automatizada de la prueba fue fundamental en el estudio de cómo corto neuropéptido F (sNPF) Señalización remodela el mapa olfativa en Drosophila y las influencias apetitiva comportamientos 2. La prueba se realiza en una habitación oscura, temperatura y humedad controladas. Digitalcámaras de vídeo que figuran por encima de las placas de prueba de acrílico claras seguimiento moscas retroiluminada por 660 nm de la iluminación LED. Información de la cámara es procesada en tiempo real por un ordenador colocado junto a la zona de pruebas. Utilizamos el software de adquisición de datos para registrar y guardar las coordenadas de las posiciones de la mosca durante el periodo de prueba. En este paradigma, el sujeto se libera en una arena que contiene un olor del alimento en el centro; el objeto olor crea un olor gradiente de alimentos dentro de la arena que induce el comportamiento de búsqueda de comida en la mosca. Un protocolo similar de búsqueda de olores se ha aplicado hacia el estudio de chemosensation en solo larvas de Drosophila 7. Mientras que otros ensayos de comportamiento como el de cuatro campos olfatómetro 4,5 o el t-laberinto 6 evalúan olor de aversión o atracción comportamientos, este paradigma es el más adecuado para evaluar la sensibilidad y la quimiotaxis comportamientos olfativas. Varias ventajas clave acompañan esta assaY. En primer lugar, permite la adquisición rápida de grandes conjuntos de datos, debido a la recolección y análisis de datos son en su mayoría automatizado. En segundo lugar, este ensayo aísla y mide el comportamiento de las moscas individuales, eliminando así las señales sociales olfativos que pueden influir en su comportamiento. En tercer lugar, la sencillez del protocolo y el diseño experimental sencillo hacer el ensayo eficaz y fácil de enseñar a otros. Además, este ensayo puede ser utilizada para explorar aún más circuitos neurales que subyacen el comportamiento de búsqueda de alimentos mediante la combinación con la caja de herramientas genética extensa disposición de Drosophila melanogaster 8. Expresión dirigida de transgenes que el silencio o excitar las neuronas se pueden lograr con herramientas como el sistema GAL4-UAS, así como la ts1 UAS-shibire, UAS-tétanos-toxina, y UAS-TRPA1 (B) 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

Para muchos animales, el hambre promueve cambios en el sistema olfativo de una manera que facilita la búsqueda de las fuentes de alimentos apropiados. En este artículo de vídeo, se describe un ensayo automatizado para medir el efecto del hambre o la saciedad en el comportamiento de búsqueda de comida dependiente olfativo en la mosca adulta fruta Drosophila melanogaster. En una caja hermética a la luz iluminada por la luz roja que es invisible para moscas de la fruta, una cámara vinculada al software de adquisición de datos personalizadas controla la posición de las seis moscas simultáneamente. Se limita Cada mosca caminar en arenas individuales que contienen un olor de comida en el centro. Las arenas de prueba descansan sobre un suelo poroso que sirve para evitar la acumulación de olores. Latencia para localizar la fuente de olor, una medida que refleja la sensibilidad olfativa en diferentes estados fisiológicos, se determina mediante análisis de software. Aquí, vamos a discutir la mecánica críticos de la gestión de este paradigma conductual y cubrimos cuestiones específicas relativas a loadi moscang, la contaminación de olores, la temperatura de ensayo, la calidad de los datos, y el análisis estadístico.

El software de análisis de datos y el diseño, un ejemplo de que se puede ver en la Figura 1, se utilizan para evaluar el rendimiento de cada mosca durante su prueba de 10 min de acuerdo con un conjunto de criterios de análisis. Los siguientes criterios se utilizan para determinar si los datos de cada una mosca se utilizarán para el análisis de datos y están diseñados para eliminar esas moscas que son incapaces de realizar la tarea de búsqueda de los alimentos debido a una lesión, enfermedad, es...

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A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

En este artículo de vídeo, se describe un ensayo automatizado para medir el efecto del hambre o la saciedad en el comportamiento de búsqueda de comida dependiente olfativo en la mosca adulta fruta Drosophila melanogaster.

Un ensayo de una sola mosca por el comportamiento de forrajeo en<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

Grabaciones solo Sensillum en los insectos Drosophila melanogaster Y Anopheles 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 ...

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