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

Os autores também desejam expressar graças a Kris Burner, Stephen McKinney, Laura Tobin, Jenny Gilbreath, Ashley Olley, Megan Hoffer, e Megan Hyde por seu trabalho em sintonia fina neste ensaio.

1. Preparação de Individual Moscas para Locomotion Assay <ol><li> Transferência voa batendo suavemente em frascos individuais vazias e tampe os frascos com um tampão de algodão. Permitir moscas para se sentar sem perturbações 20-30 min antes da observação. É importante não anestesiar as moscas dentro das horas antes da observação comportamental em estudos anteriores descobriram que a exposição a anestesia podem alterar o comportamento em relação a moscas não anestesiados 14. </li><li> Bata...

<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>

Ao examinar locomotora ou padrões de movimento em Drosophila, que é útil para ser capaz de extrair a informação sobre a distância percorrida, a velocidade do movimento e o padrão de movimento. Para extrair esta informação, equipamentos caros tem sido tradicionalmente empregada que é muitas vezes proibitivo para laboratórios menores ou laboratórios que desejam utilizar tais ensaios com moderação 4,8,9. O ensaio aqui descrito pode ser utilizado para determinar...

Dada a sua curta vida útil e as ferramentas genéticas robustos disponíveis, Drosophila melanogaster é um sistema excelente modelo para investigar a etiologia de várias doenças ea fisiologia subjacente de vários processos biológicos. Em muitos casos, é vantajoso para medir os efeitos que as manipulações comportamentais, genéticos ou farmacológicos têm em locomoção nestes organismos modelo 1,2. Há uma variedade de métodos que são geralmente utilizados para medir o movimento da mosca em duas dimensões 3-7. Estes sistemas podem apoiar o acompanhamento de várias moscas ao mesmo tempo e pode medir velocidade, comprimento do passo de registro e registrar a porcentagem de tempo que uma mosca passou em movimento. Eles têm sido utilizados para estudar o movimento numa variedade de contextos, incluindo os efeitos de drogas sobre a locomoção e a natureza sexual dimórfico de movimento mosca 6-9. A principal desvantagem desses sistemas é o custo dos sistemas de rastreamentotemperatura ou o software correspondente e câmera. Em alguns casos, isso pode ser executado em milhares de dólares. O custo é uma preocupação particular para um laboratório que só precisa de um uso limitado de tal sistema, por exemplo, quantificar os padrões de locomotivas de um mutante recém isolado. Um método mais simples e menos robustos é a utilização de sistemas que o movimento ficha base em quantas vezes uma mosca atravessa um percurso de feixe de luz infravermelha, que está colocado no meio de um tubo fechado 10,11. Embora tais sistemas podem dar informações valiosas sobre ciclos de movimento e de sono-vigília, eles podem sobre ou sob estimativa movimento, porque eles não conseguem captar o caminho real da mosca. Por exemplo, moscas que apresentam movimento considerável nas extremidades do tubo vai registrar um preço tão baixo movimento voa embora os métodos de alta resolução adicionais foram usados ​​para tentar contornar essas limitações 12. Mais simples e mais barato ainda estão subindo dispositivos que medem geotaxis, o movimento ascendente das moscas, através de um único tubo ou uma série de tubos de 2,13. Embora esses sistemas são baratos e podem facilmente identificar defeitos geotaxis, eles não conseguem captar muitos outros aspectos de movimento que seria de interesse para os investigadores. Para muitos laboratórios, um sistema de análise robusta de baixo custo que é simples de configurar e operar seria uma ferramenta vantajosa para a caracterização de diferenças comportamentais em D. melanogaster cepas. Aqui nós descrevemos um ensaio que pode ser set-up para menos de duzentos dólares e é capaz de dar informações sobre o caminho, velocidade e duração do movimento da mosca. Para demonstrar a eficácia do ensaio, foram apresentados dados mostrando que pode ser utilizado para identificar, 1) um defeito locomotor em um mutante Bang-sensível (BS), que é susceptível a ataques e 2) a capacidade da metformina, a qual é comumente usado para tratar a diabetes do tipo II, para reduzir a intensidade da atividade de apreensão semelhante (SLA) in dois mutantes 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

Sistemas de monitoramento de vídeo têm sido amplamente utilizados para analisar Drosophila melanogaster movimento e detectar várias anormalidades no comportamento locomotiva. Embora esses sistemas podem fornecer uma riqueza de informações comportamentais, o custo ea complexidade desses sistemas pode ser proibitivo para muitos laboratórios. Nós desenvolvemos um teste de baixo custo para medir o comportamento locomotiva e movimento apreensão em D. melanogaster. O sistema usa uma web-cam para capturar imagens que podem ser processados ​​usando uma combinação de software de baixo custo e livre para seguir a distância percorrida, a velocidade média de circulação ea duração do movimento durante um período de tempo especificado. Para demonstrar a utilidade deste sistema, que analisou um grupo de D. melanogaster mutantes, os paralíticos (BS) Bang-sensíveis, que são 3-10 vezes mais suscetíveis a atividade de apreensão semelhante (SLA) de moscas de tipo selvagem. Usando este novo sistema, pudemos detectar que o BS mutanat sem sentido estrondo (BSS) apresenta níveis mais baixos de locomoção exploratória em um ambiente de romance que tipo selvagem moscas. Além disso, o sistema foi utilizado para identificar que a metformina, que é vulgarmente utilizada para tratar a diabetes do tipo II, reduz a intensidade do SLA nos mutantes BS.

A técnica aqui descrita foi utilizada anteriormente para analisar diferenças de SLA nas mutantes BS Drosophila 1. Os resultados aqui apresentados envolvem as cepas BS facilmente chocado (EAS), golpe sem sentido (BSS) e nocaute técnico (TKO). O locus eas codifica uma cinase de etanolamina envolvido na síntese de fosfatidil etanolamina 15 e o locus TKO codifica um riboprotein mitocondrial 16. A mutação BSS é um alelo do paral...

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

Um método de baixo custo para análise de Apreensão-como atividade e movimento em<em&gt; Drosophila</em

Usando uma webcam e uma combinação de programas de software livre e de baixo custo, os padrões de locomotivas em Drosophila melanogaster podem ser analisadas para detectar diferenças na velocidade, distância e tempo de várias atividades motoras.

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

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Assaying atividade locomotora para estudar ritmos circadianos e sono Parâmetros em Drosophila</em

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Neurociência

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