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

Los autores también desean expresar su agradecimiento a Kris Burner, Stephen McKinney, Laura Tobin, Jenny Gilbreath, Ashley Olley, Megan Hoffer, y Megan Hyde por su trabajo en la puesta a punto de este ensayo.

1. Preparación de un individuo Moscas de Ensayo Locomotion <ol><li> Transferencia vuela golpeando suavemente en viales vacíos individuales y la tapa de los viales con un tapón de algodón. Permitir que las moscas se sienten sin molestias 20-30 min antes de la observación. Es importante no anestesiar a las moscas dentro de las horas antes de la observación del comportamiento como estudios anteriores han encontrado la exposición anestesia puede alterar el comportamiento en comparación con las moscas sin anestesia...

<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>

Al examinar locomotora o patrones de movimiento en Drosophila, es útil ser capaz de extraer información con respecto a la distancia recorrida, la velocidad de movimiento y el patrón de movimiento. Con el fin de extraer esta información, equipo costoso tradicionalmente se ha empleado que es a menudo prohibitivo para los pequeños laboratorios o laboratorios que deseen utilizar tales ensayos con moderación 4,8,9. El ensayo descrito aquí se puede utilizar para determin...

Dada su corta vida útil y las herramientas genéticas sólidos disponibles, Drosophila melanogaster es un excelente sistema modelo para la investigación de la etiología de diversas enfermedades y la fisiología subyacente de diversos procesos biológicos. En muchos casos, es ventajoso para medir los efectos que las manipulaciones de comportamiento, genéticos o farmacológicos tienen sobre la locomoción en estos organismos modelo 1,2. Hay una variedad de métodos que se utilizan comúnmente para medir el movimiento mosca en dos dimensiones 3-7. Estos sistemas pueden apoyar el seguimiento de múltiples moscas simultáneamente y pueden medir la velocidad, el registro longitudes de trayectoria y registrar el porcentaje de tiempo que una mosca ha estado en movimiento. Se han utilizado para estudiar el movimiento en una variedad de contextos, incluyendo los efectos de los fármacos sobre la locomoción y la naturaleza dimorfismo sexual de la mosca movimiento 6-9. El principal inconveniente de estos sistemas es el costo de los sistemas de seguimientoTEM o el software y la cámara correspondiente. En algunos casos, esto se puede ejecutar en los miles de dólares. El costo es una preocupación particular para un laboratorio que sólo sería necesario un uso limitado de un sistema de este tipo, por ejemplo, la cuantificación de los patrones locomotores de un mutante recién aislados. Un método más simple pero menos robusto es utilizar sistemas que registrar el movimiento basa en cuántas veces una mosca cruza una trayectoria del haz de luz infrarroja que se coloca en el medio de un tubo cerrado 10,11. Si bien este tipo de sistemas pueden dar información valiosa sobre los ciclos de movimiento y de sueño-vigilia, pueden sobre o bajo movimiento estimación porque no logran captar la trayectoria real de la mosca. Por ejemplo, las moscas que exhiben movimiento considerable en los extremos del tubo se registrarán tan bajo movimiento moscas aunque los métodos de alta resolución adicionales se han utilizado para tratar de sortear estas limitaciones 12. Más simple y más barato aún son dispositivos que miden geotaxi escaladas, el movimiento hacia arriba de las moscas, a través de un único tubo o una serie de tubos de 2,13. Si bien estos sistemas son baratos y pueden identificar fácilmente los defectos geotaxis, no logran capturar muchos otros aspectos del movimiento que sean de interés para los investigadores. Para muchos laboratorios, un sistema de análisis robusto de bajo costo que es fácil de configurar y operar sería una herramienta ventajosa para la caracterización de las diferencias de comportamiento en D. melanogaster cepas. Aquí se describe un ensayo que se puede establecer a partir de por menos de doscientos dólares y es capaz de dar información sobre la trayectoria, la velocidad y la duración del movimiento de la mosca. Para demostrar la eficacia del ensayo, se presentan datos que muestran que puede utilizarse para identificar; 1) un defecto del aparato locomotor en un Bang-sensibles (BS) mutante que es susceptible a ataques y 2) la capacidad de la metformina, la cual se utiliza comúnmente para tratar la diabetes de tipo II, para reducir la intensidad de la actividad convulsiva (SLA) in dos 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 seguimiento de vídeo se han utilizado ampliamente para analizar el movimiento de Drosophila melanogaster y detectar diversas anomalías en el comportamiento de la locomotora. Aunque estos sistemas pueden proporcionar una gran cantidad de información sobre el comportamiento, el costo y la complejidad de estos sistemas pueden ser prohibitivo para muchos laboratorios. Hemos desarrollado un ensayo de bajo costo para medir el comportamiento de la locomotora y el movimiento de las crisis en D. melanogaster. El sistema utiliza una cámara web para capturar imágenes que se pueden procesar usando una combinación de software de bajo costo y libre para realizar un seguimiento de la distancia recorrida, la velocidad media de circulación y de la duración de movimiento durante un período de tiempo especificado. Para demostrar la utilidad de este sistema, se examinaron un grupo de D. melanogaster mutantes, los (BS) paralíticos Bang-sensibles, que son 3-10 veces más susceptibles a la actividad convulsiva (SLA) que tipo de moscas silvestres. El uso de este novedoso sistema, hemos sido capaces de detectar que el BS mutant insensata explosión (bss) presenta niveles más bajos de la locomoción exploratoria en un nuevo entorno de tipo salvaje moscas. Además, se utilizó el sistema para identificar que la metformina, que se utiliza comúnmente para tratar la diabetes de tipo II, reduce la intensidad de SLA en los mutantes BS.

La técnica descrita aquí se ha utilizado previamente para analizar las diferencias en SLA en los mutantes de Drosophila BS 1. Los resultados presentados aquí implican las cepas BS fácilmente conmocionado (EAS), la explosión sin sentido (bss), y por nocaut técnico (TKO). El locus eas codifica una quinasa implicada en la síntesis de etanolamina fosfatidiletanolamina 15 y el locus tko codifica una riboprotein mitocondrial 16. La mutación ...

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

Un método de bajo costo para el Análisis convulsiva actividad y movimiento en<em&gt; Drosophila</em

Con una webcam y una combinación de programas de software libre y de bajo costo, los patrones locomotores en Drosophila melanogaster se pueden analizar para detectar diferencias en la velocidad, la distancia y el tiempo de las distintas actividades de motor.

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

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Ensayo Actividad locomotora para el Estudio de los ritmos circadianos y del sueño en los parámetros Drosophila</em

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