Name: a low-cost method for analyzing seizure-like activity and movement in drosophila
Uploaded: 2014-02-19T15:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila at JoVE.com

Gli autori desiderano inoltre esprimere grazie a Kris Burner, Stephen McKinney, Laura Tobin, Jenny Gilbreath, Ashley Olley, Megan Hoffer, e Megan Hyde per il loro lavoro di messa a punto questo test.

1. Di singoli Mosche per Locomotion Assay <ol><li> Trasferimento vola toccando delicatamente in singoli flaconi vuoti e tappare le fiale con un tampone di cotone. Consentire mosche di sedersi indisturbati 20-30 minuti prima osservazione. È importante non anestetizzare linea entro le ore prima osservazione del comportamento come studi precedenti hanno trovato esposizione anestesia può alterare il comportamento rispetto alla linea non anestetizzati 14. </li><li> Battere delicatamente la mosca dal flaconcino...

<ol>
	<li>Stone, B., Evans, L., Coleman, J., Kuebler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+and+pharmacological+manipulations+that+alter+metabolism+suppress+seizure-like+activity+in.">Genetic and pharmacological manipulations that alter metabolism suppress seizure-like activity in.</a> 1496, 94-103 (2013).</li><li>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=Behavioral+mutants+of+Drosophila+isolated+by+countercurrent+distribution.">Behavioral mutants of Drosophila isolated by countercurrent distribution.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 58, 1112-1119 (1967).</li><li>Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Resolution+Video+Tracking+of+Locomotion+in+Adult+Drosophila+melanogaster.">High-Resolution Video Tracking of Locomotion in Adult Drosophila melanogaster.</a> J. Vis. Exp. (24), (2009).</li><li>Spink, A. J., Tegelenbosch, R. A., Buma, M. O., Noldus, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+EthoVision+video+tracking+systema+tool+for+behavioral+phenotyping+of+transgenic+mice.">The EthoVision video tracking systema tool for behavioral phenotyping of transgenic mice.</a> Physiol. Behav. 73, 731-744 (2001).</li><li>Kohlhoff, K. J., Jahn, T. R., Lomas, D. A., Dobson, C. M., Crowther, D. C., Vendruscolo, 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+iFly+tracking+system+for+an+automated+locomotor+and+behavioural+analysis+of+Drosophila+melanogaster.">The iFly tracking system for an automated locomotor and behavioural analysis of Drosophila melanogaster.</a> Integr. Biol. 3, 755-760 (2011).</li><li>Gomez-Marin, A., Partoune, N., Stephens, G. J., 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=Automated+tracking+of+animal+posture+and+movement+during+exploration+and+sensory+orientation+behaviors.">Automated tracking of animal posture and movement during exploration and sensory orientation behaviors.</a> PLoS ONE. 7, (2002).</li><li>Wolf, F. W., Rodan, A. R., Tsai, L. T., Heberlein, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Resolution+analysis+of+ethanol-induced+locomotor+stimulation+in+Drosophila.">High-Resolution analysis of ethanol-induced locomotor stimulation in Drosophila.</a> J. Neurosci. 22, 11035-11044 (2002).</li><li>Martin, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+portrait+of+locomotor+behaviour+in+Drosophila+determined+by+a+video-tracking+paradigm.">A portrait of locomotor behaviour in Drosophila determined by a video-tracking paradigm.</a> Behav. Processes. 67, 207-219 (2004).</li><li>Meunier, N., Belgacem, Y. H., Martin, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+feeding+behaviour+and+locomotor+activity+by+takeout+in+Drosophila.">Regulation of feeding behaviour and locomotor activity by takeout in Drosophila.</a> J. Exp. Biol. 210, 1424-1434 (2007).</li><li>Koudounas, S., Green, E. W., Clancy, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+and+variability+of+sleep+and+activity+as+biomarkers+of+ageing+in+Drosophila.">Reliability and variability of sleep and activity as biomarkers of ageing in Drosophila.</a> Biogerontology. 13, 489-499 (2012).</li><li>Catterson, J. H., Knowles-Barley, S., James, K., Heck, M. M., Harmar, A. J., Hartley, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dietary+modulation+of+Drosophila+sleep-wake+behaviour.">Dietary modulation of Drosophila sleep-wake behaviour.</a> PLoS One. 5, (2010).</li><li>Donelson, N., Kim, E. Z., Slawson, J. B., Vecsey, C. G., Huber, R., Griffith, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Resolution+positional+tracking+for+long-term+analysis+of+Drosophila+sleep+and+locomotion+using+the+''Tracker''+program.">High-Resolution positional tracking for long-term analysis of Drosophila sleep and locomotion using the ''Tracker'' program.</a> PLos ONE. 7, (2012).</li><li>Duboff, B., Fridovich-Keil, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mediators+of+a+long-term+movement+abnormality+in+a+Drosophila+melanogaster+model+of+classic+galactosemia.">Mediators of a long-term movement abnormality in a Drosophila melanogaster model of classic galactosemia.</a> Dis. Model Mech. 5, 796-803 (2012).</li><li>Seiger, M. B., Kink, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+anesthesia+on+the+photoresponses+of+four+sympatric+species+of+Drosophila.">The effect of anesthesia on the photoresponses of four sympatric species of Drosophila.</a> Behav. Genet. 23, 99-104 (1993).</li><li>Pavlidis, P., Ramaswami, M., Tanouye, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Drosophila+easily+shocked+gene:+a+mutation+in+a+phospholipid+synthetic+pathway+causes+seizure,+neuronal+failure,+and+paralysis.">The Drosophila easily shocked gene: a mutation in a phospholipid synthetic pathway causes seizure, neuronal failure, and paralysis.</a> Cell. 79, 2333 (1994).</li><li>Royden, C. S., Pirrotta, V., Jan, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tko+locus,+site+of+a+behavioral+mutation+in+D.+melanogaster,+codes+for+a+protein+homologous+to+prokaryotic+ribosomal+protein+S12.">The tko locus, site of a behavioral mutation in D. melanogaster, codes for a protein homologous to prokaryotic ribosomal protein S12.</a> Cell. 51, 165-173 (1987).</li><li>Parker, L., Padilla, M., Du, Y., Dong, K., Tanouye, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+as+a+model+for+epilepsy:+bss+is+a+gain-of-function+mutation+in+the+para+sodium+channel+gene+that+leads+to+seizures.">Drosophila as a model for epilepsy: bss is a gain-of-function mutation in the para sodium channel gene that leads to seizures.</a> Genetics. , 187-534 (2011).</li><li>Hardie, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+AMP-activated+protein+kinase+in+the+metabolic+syndrome+and+in+heart+disease.">Role of AMP-activated protein kinase in the metabolic syndrome and in heart disease.</a> FEBS Lett. 582, 81-89 (2008).</li><li>Fulgencio, J. P., Kohl, C., Girard, J., Pegorier, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+metformin+on+fatty+acid+and+glucose+metabolism+in+freshly+isolated+hepatocytes+and+on+specific+gene+expression+in+cultured+hepatocytes.">Effect of metformin on fatty acid and glucose metabolism in freshly isolated hepatocytes and on specific gene expression in cultured hepatocytes.</a> Biochem. Pharma. 62, 439-446 (2001).</li></ol>

Nell&#39;esame locomotore o schemi di movimento in Drosophila, è utile essere in grado di estrarre informazioni riguardanti la distanza percorsa, la velocità di movimento e il percorso di taglio. Per estrarre queste informazioni, costose attrezzature è stato tradizionalmente impiegato che spesso proibitivo per i laboratori più piccoli o laboratori che intendono utilizzare tali dosaggi parsimonia 4,8,9. Il test qui descritto può essere usato per determinare la distanz...

Data la sua breve durata e gli strumenti genetici robusti disponibili, Drosophila melanogaster è un ottimo sistema modello per studiare l&#39;eziologia di varie malattie e la fisiologia alla base dei vari processi biologici. In molti casi, è vantaggioso misurare gli effetti che le manipolazioni comportamentali, genetici o farmacologici hanno sulla locomozione in questi organismi modello 1,2. Ci sono una varietà di metodi che sono comunemente usati per misurare il movimento mosca in due dimensioni 3-7. Questi sistemi possono supportare il tracciamento di più mosche contemporaneamente e in grado di misurare velocità, record di lunghezza di percorso e registrare la percentuale di tempo una mosca ha trascorso in movimento. Essi sono stati utilizzati per studiare il movimento in una varietà di contesti inclusi gli effetti dei farmaci sulla locomozione e la natura dimorfismo sessuale della mosca movimento 6-9. Il principale svantaggio di questi sistemi è il costo dei sistemi di rilevamentotem o il relativo software e la fotocamera. In alcuni casi, questo può essere eseguito in migliaia di dollari. Il costo è una preoccupazione particolare per un laboratorio che avrebbe bisogno solo di un uso limitato di tale sistema, per esempio, quantificare i modelli locomotiva di un mutante di recente isolato. Un metodo più semplice ma meno robusto è quello di utilizzare sistemi che registrare il movimento in base a quante volte una mosca attraversa un percorso fascio di luce infrarossa che viene inserito nel mezzo di un tubo chiuso 10,11. Mentre tali sistemi possono dare informazioni preziose su cicli di movimento e di sonno-veglia, possono sopra o sotto il movimento stima perché non riescono a catturare il percorso effettivo della mosca. Ad esempio, le mosche che presentano un notevole movimento alle estremità del tubo registreranno a partire circolazione vola anche ulteriori metodi ad alta risoluzione sono stati utilizzati per cercare di aggirare queste limitazioni 12. Più semplice e più economico ancora sono arrampicata dispositivi che misurano geotaxis, il movimento verso l&#39;alto della linea, attraverso un unico tubo o una serie di tubi 2,13. Mentre questi sistemi sono economici e possono facilmente identificare i difetti geotassi, non riescono a catturare molti altri aspetti del movimento che sarebbero di interesse per gli investigatori. Per molti laboratori, a basso costo robusto sistema di analisi che è semplice da configurare e gestire sarebbe uno strumento vantaggioso per caratterizzare le differenze comportamentali in D. melanogaster ceppi. Qui si descrive un metodo che può essere impostato-up per meno di duecento dollari ed è in grado di dare informazioni sul percorso, la velocità e la durata del movimento della mosca. Per dimostrare l&#39;efficacia del saggio, presentiamo dati che mostrano che esso può essere utilizzato per identificare: 1) un difetto in un locomotore Bang sensibile (BS) mutante che è suscettibile di convulsioni e 2) la capacità del farmaco metformina, che è comunemente usato per trattare il diabete di tipo II, per ridurre l&#39;intensità di attività di sequestro-like (SLA) in due mutanti BS.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1117px;" width="1117">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:251px;">Name of the Reagent/Equipment</td>
			<td style="width:152px;">Company</td>
			<td style="width:169px;">Catalog Number/Model</td>
			<td style="width:545px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">WebCam</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>Pro900</td>
			<td>Any quality webcam will suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HandiAVI time-lapse software</td>
			<td>Azcendant software</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://www.azcendant.com/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImageJ</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Multiracker Plug-In</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vortexer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>Vortex Genie 2</td>
			<td>Most standard size vortexers such as the Vortex Genie 2 will suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5cm petri dish cover</td>
			<td>LabM Limited</td>
			<td>D011</td>
			<td>Smaller or larger petri dish covers can be used for an arena in movement assay.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Light box</td>
			<td colspan="2">Built from scrap material.</td>
			<td>Illumination is used for the locomotion assay. Depending on the room lighting, it is possible to perform the assay without the light box.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a low-cost method for analyzing seizure-like activity and movement in drosophila

Sistemi di monitoraggio video sono stati ampiamente utilizzati per analizzare Drosophila melanogaster movimento e rilevare diverse anomalie nel comportamento locomotiva. Mentre questi sistemi sono in grado di fornire una serie di informazioni comportamentali, il costo e la complessità di questi sistemi possono essere proibitivo per molti laboratori. Abbiamo sviluppato un saggio a basso costo per misurare il comportamento locomotiva e il movimento sequestro in D. melanogaster. Il sistema utilizza una webcam per catturare immagini che possono essere elaborati utilizzando una combinazione di software poco costoso e libero di seguire la distanza percorsa, la velocità media di movimento e la durata del movimento durante un arco di tempo specificato. Per dimostrare l&#39;utilità di questo sistema, abbiamo esaminato un gruppo di D. melanogaster mutanti, i (BS) paralitici Bang-sensibili, che sono 3-10 volte più suscettibili di attività convulsiva-like (SLA) di tipo mosche selvatici. Usando questo nuovo sistema, siamo stati in grado di rilevare che il BS Mutant insensata botto (BSS) presenta livelli più bassi di locomozione esplorativo in un nuovo ambiente di tipo selvaggio mosche. Inoltre, il sistema è stato utilizzato per identificare il farmaco metformina, che è comunemente usato per trattare il diabete di tipo II, riduce l&#39;intensità della SLA nei mutanti BS.

La tecnica qui descritta è stata utilizzata in precedenza per analizzare differenze di SLA nei mutanti BS Drosophila 1. I risultati qui presentati riguardano i ceppi BS facilmente scioccato (EAS), Bang insensata (BSS), e ko tecnico (TKO). Il locus EAS codifica una chinasi etanolammina coinvolto nella sintesi fosfatidil etanolammina 15 e il locus tko codifica una riboprotein mitocondriale 16. La mutazione bss è un allele del (par...

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A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Un metodo a basso costo per l&#39;analisi sequestro-come attività e il movimento in<em&gt; Drosophila</em

Utilizzando una webcam e una combinazione di programmi di software libero e poco costosi, i modelli di locomotive in Drosophila melanogaster possono essere analizzati per rilevare le differenze nella velocità, la distanza e il tempo delle diverse attività motorie.

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

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Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) ...

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