Name: quantitative analysis of climbing defects in a drosophila model of neurodegenerative disorders
Uploaded: 2015-06-13T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders at JoVE.com

This work is supported by a Canadian Health Research Institute (CIHR) Team Grant to Dr. Bolduc (co-PI) and Dr. Guy Rouleau (PI). We would like to thank Dr. Oksana Suchowersky, Dr. Kathryn Todd, the members of the University of Alberta fly club and Dr. Clayton Dickson for help in development of the method and statistical analysis.

Drosophila melanogaster Araştırma Alberta araştırma kurallarına Üniversitesi ile uyumlu idi. 1. Fly Koleksiyonu <ol><li> Gıda ihtiva eden bir 25 mm x 95 mm toplama şişe içinde CO2 (g) anesthetization ve yer kullanarak 20 sinekler toplayın. </li><li> Yatay sinekler içeren Mağaza şişeler şişe dibinde birikebilir herhangi sıvılarda sinekleri yakalama önlemek için. </li><li> Yaklaşık 15 saat için bir kuluçka makinesi içinde% 45 nemde 22 ° C sıcak...

<ol>
	<li>Auluck, P. K., Bonini, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+prevention+of+Parkinson+disease+in+Drosophila.">Pharmacological prevention of Parkinson disease in Drosophila.</a> Nature medicine. 8, 1185-1186 (2002).</li><li>Bonini, N. M., Fortini, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+neurodegenerative+disease+modeling+using+Drosophila.">Human neurodegenerative disease modeling using Drosophila.</a> Annual review of neuroscience. 26, 627-656 (2003).</li><li>Bolduc, F. V., Bell, K., Cox, H., Broadie, K. S., Tully, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excess+protein+synthesis+in+Drosophila+fragile+X+mutants+impairs+long-term+memory.">Excess protein synthesis in Drosophila fragile X mutants impairs long-term memory.</a> Nature neuroscience. 11, 1143-1145 (2008).</li><li>McBride, S. 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=Pharmacological+rescue+of+synaptic+plasticity,+courtship+behavior,+and+mushroom+body+defects+in+a+Drosophila+model+of+fragile+X+syndrome.">Pharmacological rescue of synaptic plasticity, courtship behavior, and mushroom body defects in a Drosophila model of fragile X syndrome.</a> Neuron. 45, 753-764 (2005).</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, 523-534 (2011).</li><li>Marley, R., Baines, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+persistent+Na++current+contributes+to+seizure+in+the+slamdance+bang-sensitive+Drosophila+mutant.">Increased persistent Na+ current contributes to seizure in the slamdance bang-sensitive Drosophila mutant.</a> Journal of neurophysiology. 106, 18-29 (2011).</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> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 58, 1112-1119 (1967).</li><li>Ganetzky, B., Flanagan, 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=On+the+relationship+between+senescence+and+age-related+changes+in+two+wild-type+strains+of+Drosophila+melanogaster.">On the relationship between senescence and age-related changes in two wild-type strains of Drosophila melanogaster.</a> Experimental gerontology. 13, 189-196 (1978).</li><li>Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+to+assay+Drosophila+behavior.">Methods to assay Drosophila behavior.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2012).</li><li>Toma, D. P., White, K. P., Hirsch, J., Greenspan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+genes+involved+in+Drosophila+melanogaster+geotaxis,+a+complex+behavioral+trait.">Identification of genes involved in Drosophila melanogaster geotaxis, a complex behavioral trait.</a> Nature genetics. 31, 349-353 (2002).</li><li>Inagaki, H. K., Kamikouchi, A., Ito, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+quantifying+simple+gravity+sensing+in+Drosophila+melanogaster.">Methods for quantifying simple gravity sensing in Drosophila melanogaster.</a> Nature protocols. 5, 20-25 (2010).</li><li>Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+iterative+negative+geotaxis+(RING):+a+new+method+for+assessing+age-related+locomotor+decline+in+Drosophila.">Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila.</a> Experimental gerontology. 40, 386-395 (2005).</li><li>Botella, J. A., 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=The+Drosophila+carbonyl+reductase+sniffer+prevents+oxidative+stress-induced+neurodegeneration.">The Drosophila carbonyl reductase sniffer prevents oxidative stress-induced neurodegeneration.</a> Current biology : CB. 14, 782-786 (2004).</li><li>Feany, M. B., Bender, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Drosophila+model+of+Parkinson's+disease.">A Drosophila model of Parkinson's disease.</a> Nature. 404, 394-398 (2000).</li><li>Chakraborty, R., 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=Characterization+of+a+Drosophila+Alzheimer's+disease+model:+pharmacological+rescue+of+cognitive+defects.">Characterization of a Drosophila Alzheimer's disease model: pharmacological rescue of cognitive defects.</a> PLoS One. 6, e20799 (2011).</li><li>Orso, G., 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=Disease-related+phenotypes+in+a+Drosophila+model+of+hereditary+spastic+paraplegia+are+ameliorated+by+treatment+with+vinblastine.">Disease-related phenotypes in a Drosophila model of hereditary spastic paraplegia are ameliorated by treatment with vinblastine.</a> J Clin Invest. 115, 3026-3034 (2005).</li><li>Lehmann, E. L., D'Abrera, H. J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nonparametrics : statistical methods based on ranks. , (2006).</li><li>Sherwood, N. T., Sun, Q., Xue, M., Zhang, B., Zinn, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+spastin+regulates+synaptic+microtubule+networks+and+is+required+for+normal+motor+function.">Drosophila spastin regulates synaptic microtubule networks and is required for normal motor function.</a> PLoS biology. 2, e429 (2004).</li><li>Inlow, J. K., Restifo, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+and+comparative+genetics+of+mental+retardation.">Molecular and comparative genetics of mental retardation.</a> Genetics. 166, 835-881 (2004).</li><li>Palladino, M. J., Hadley, T. J., Ganetzky, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-sensitive+paralytic+mutants+are+enriched+for+those+causing+neurodegeneration+in+Drosophila.">Temperature-sensitive paralytic mutants are enriched for those causing neurodegeneration in Drosophila.</a> Genetics. 161, 1197-1208 (2002).</li></ol>

Drosophila önce Parkinson hastalığı 14 ve diğer nörodejeneratif koşulların 1,2 mükemmel bir modeli olduğu kanıtlanmıştır. Drosophila uygun genetik araçlar ek olarak, kendi genomu yüksek nörolojik bozuklukların 19 katılan genler için muhafaza edilir. (Bütün exome sıralama dahil) genom genetik tarama yöntemlerinin gelişi insan hareketi bozuklukları ile ilişkili aday genlerin büyük bir listesini sunmak için devam etmesi muhtemeldir. Bu durumla...

Parkinson hastalığı, amiyotrofik lateral skleroz, kalıtımsal spastik parapleji yıkıcı nörodejeneratif bozukluklar giderek daha kabul edilmektedir. Ne yazık ki, bu nörodejeneratif bozuklukların en işlemler olmaksızın halen devam etmektedir. Bu tür genlerin artan sayıda yol açmıştır bütün exome sıralama olarak genom, tarafsız genetik testlerin yaygın klinik kullanımı, insan lokomotif bozukluklar karışması. Bu ilerlemeye rağmen, erken ve geç aşamalarında patolojik ilerleme, bu hastalıklarda zor kalır. Drosophila kontrollü mekansal ve zamansal bir şekilde gen gereksinimi eğitimi için genetik araçları ile tek sağlar. Buna ek olarak, Drosophila gibi Parkinson 1, Alzheimer 2, zihinsel engelli 3,4 ve diğerleri arasında epilepsi 5,6 gibi nörolojik durumlar için ilaç tarama yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Amacımız etkili bir maliyet geliştirmektive güvenilir tahlil hala motorun performansında küçük değişiklikleri tespit etmek yeterli duyarlı olacağını yüksek verimli analizi izin verecek. Drosophila tırmanma davranışı üzerinde genetik mutasyon ve / veya çevresel durumun etkisini ölçmek için kullanılan çeşitli tahliller vardır. Tahlillerin çoğu olumsuz geotaxis veya tırmanma deneyi olarak bilinen tırmanmaya sinekler, doğal eğilim yararlanmak. Benzer 7 phototaxis çalışma için kullanılan karşı akım cihazı ayrıca gravitaxis incelemek için kullanılabilir ki 1967 önerdi. O günden bu yana, Ganetsky 8 ve diğerleri 9 -12 ilk tahlil üzerine inşa etmişlerdir. prensip şişe içinde sinekler bilinen bir dizi yerleştirin ve sinekler şişenin dibine düşmeye neden sert bir yüzeye şiddetle karşı flakon dokunun etmektir. Bu doğuştan gelen bir davranış olduğundan, sinekler yerçekimine karşı flakon üst tırmanmaya çalışacaktır. Bu deney, nicel ve measu olankaç sinekler res bir ayrılan süre içinde flakon üzerinde bir işaretleyici geçmiş tırmandı. Hız yerine sinekler tırmanma toplam sayısının ölçülmesi güvenilir bir parametre haline ve sinekler kriterlerin sayısı 13 anlamlı değildi durumlarda kusurları göstermiştir. Tırmanma deney Parkinson hastalığı 14 de dahil olmak üzere pek çok nöro-dejeneratif hastalıkların incelenmesinde yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, nörodejenerasyon önceden patolojik çalışmalar 14 görülür burada lokomotif bozukluklar zamanda ölçemeyebilirler kaydetti. Böylece, geleneksel testin kullanılması hastalığın patogenezinde erken aşamalarında incelemek için yeteneğini sınırlayabilir. patoloji sonraki aşamalarında lokomotif kusurların görünümünü olan ilerleme tam kurtarılması için çok gelişmiş bir hastalık yansıtabilir. Bu geleneksel tırmanma testinin duyarlılığı ile potansiyel bir sorun ortaya çıkarmaktadır. gelenek potansiyel yetersizlikHafif lokomotif kusurları tespit etmek için tahlil tırmanma arası sinekler tırmanmaya gerekli olan yüksekliği isnat edilebilir. Geleneksel deneyi 15,16 ölçer sineklerin sayısı başarılı bir şekilde 20 saniye için 10 içinde 2-5 cm&#39;lik bir yüksekliğe tırmanmaya.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Drosophila stocks</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>The stocks are selected depending on the experiments. The temperature and humidity in the room and in the incubator must be controled and consistent to avoid flies being too staticky or too wet.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video camera</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any digital camcorder will do. Make sure they can focus on close object.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graduated cylinder</td>
			<td>Kimble</td>
			<td>20028W</td>
			<td>Different models of graduated cylinder may have different diameter. It is therefore imporant to measure the height.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any model will do. We used the computer to monitor the climbing of the flies and record the number of flies at each time point</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantitative analysis of climbing defects in a drosophila model of neurodegenerative disorders

Nörodejeneratif hastalıkların kaynaklanan kusurlar Lokomotif subklinik dejenerasyon yıl sonra, hastalığın geç başlangıçlı belirtisi olabilir ve böylece güncel tedavi tedavi stratejileri küratif değildir. Bütün exome sekanslama kullanımı sayesinde, genlerin artan sayıda insan hareket bir rol oynadığı tespit edilmiştir. Bu genlerin tanımlanması rağmen, bu genler, normal lokomotif işleyişi için çok önemlidir kadar bilinmemektedir. Bu nedenle, tedavi edici ilgi yeni hedefler belirlemek için bu genlerin rolünü aydınlatmak için model organizmalar kullanan güvenilir bir tahlil, her zamankinden daha fazla ihtiyaç vardır. Biz daha önce hafif kusurların tespiti için izin verir ve zamanla bu hataları değerlendirmek için yeteneğine sahiptir negatif geotaxis testin bir hassaslaşmış versiyonunu tasarladık. Bir bardak gerçekleştirilir tahlil bir mum bariyer film ile kapatılır silindir, mezun oldu. Eşik mesafesi arttırarak 17.5 c tırmandı içinm biz hafif hareketlilik bozuklukları tespit daha büyük bir duyarlılık gözlemledik 2 dk deneme süresinin artırılması ve. Tahlil maliyetli ve yüksek tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek kapsamlı bir eğitim gerektirmez. Bu hareket kusurları ile Drosophila mutantlar aday ilaçların taranması için mükemmel bir tekniktir yapar.

Tırmanma güçlü ve tekrarlanabilir bir davranıştır. (- 30 sn 25) Gerçekten de, bir gün eski vahşi tip sinekler hızla hedef mesafesi tırmanma performansı ulaşır. Mutant sinekler hedefe tırmanmaya yetersizlik tamamlamak için hafif (ya da gecikmiş) için performans bir dizi sunuyoruz. Biz iki farklı mutant allel burada bunu göstermektedir. Birincisi Spastin geni (kaplıcalar 5.75) 18 tam bir silinmesi ile neden olduğu gen Spastin ciddi bir allel. Bu hat (kaplıca TM6b ile 5.75) &#3...

Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders at JoVE.com

Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders

We present an optimized inexpensive and reliable negative geotaxis assay in Drosophila melanogaster as a model for neurodegenerative disorders. Being more sensitive to mild locomotor defects, this assay will help screen for potential genetic interactions and drug targets.

Nörodejeneratif Hastalıkların bir Drosophila Modelinde Tırmanma Kusur Kantitatif Analiz

Locomotive defects resulting from neurodegenerative disorders can be a late onset symptom of disease, following years of subclinical degeneration, and ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Ex vivo Culturing of Whole, Developing Drosophila Brains

Ex vivo Culturing of Whole, Developing Drosophila Brains

Tüm ex vivo ekimi ise, Gelişmekte Drosophila Brains

We describe a method for ex vivo culturing of whole Drosophila brains. This can be used as a counterpoint to chronic genetic manipulations for ...

Assessing Neurodegenerative Phenotypes in Drosophila Dopaminergic Neurons by Climbing Assays and Whole Brain Immunostaining

Assessing Neurodegenerative Phenotypes in Drosophila Dopaminergic Neurons by Climbing Assays and Whole Brain Immunostaining

Içinde Nörodejeneratif fenotipleri değerlendirilmesi<em&gt; Drosophila</em&gt; Tırmanma Tahliller tarafından Dopaminerjik nöronlar ve Tüm Beyin immün

Drosophila melanogaster is a valuable model organism to study aging and pathological degenerative processes in the nervous system. The advantages of the ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

Glutamat ve GABA hızlı Micro-iyontoforez: Synaptic Entegrasyon Araştırma yararlı bir araç

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

Deriving the Time Course of Glutamate Clearance with a Deconvolution Analysis of Astrocytic Transporter Currents

Astrositik Transporter Akımlar bir Dekonvolüsyon Analizi ile Glutamat Gümrükleme gün Dersin türetilmesi

The highest density of glutamate transporters in the brain is found in astrocytes. Glutamate transporters couple the movement of glutamate across the ...

High-Resolution Quantitative Immunogold Analysis of Membrane Receptors at Retinal Ribbon Synapses

Retina Şerit Sinapslar at Membran Reseptör Yüksek Çözünürlüklü Sayısal immunogold Analizi

Retinal ganglion cells (RGCs) receive excitatory glutamatergic input from bipolar cells. Synaptic excitation of RGCs is mediated postsynaptically by NMDA ...

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Synaptic Modülasyon Analizi<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Uzun süreli ışığa maruz kaldıktan sonra Fotoreseptörler

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at ...

The Use of Trace Eyeblink Classical Conditioning to Assess Hippocampal Dysfunction in a Rat Model of Fetal Alcohol Spectrum Disorders

Hipokampal disfonksiyon Fetal alkol spektrum bozuklukları, fare modeli değerlendirmek için izleme Eyeblink Klasik koşullanma kullanımı

Neonatal rats were administered a relatively high concentration of ethyl alcohol (11.9% v/v) during postnatal days 4-9, a time when the fetal brain ...

Assessment of Blood-brain Barrier Permeability by Intravenous Infusion of FITC-labeled Albumin in a Mouse Model of Neurodegenerative Disease

Kan - beyin bariyerini geçirgenliği FITC etiketli albümin nörodejeneratif hastalık, bir fare modeli intravenöz infüzyonu tarafından değerlendirilmesi

Disruption of blood-brain barrier (BBB) integrity is a common feature for different neurological and neurodegenerative diseases. Although the interplay ...

Quantitative Analysis of Neuronal Dendritic Arborization Complexity in Drosophila

Quantitative Analysis of Neuronal Dendritic Arborization Complexity in Drosophila

Kantitatif analiz Drosophila nöronal dendritik Arborization karmaşıklığı

Dendrites are the branched projections of a neuron, and dendritic morphology reflects synaptic organization during the development of the nervous system. ...

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

Ateş Drosophila ImageJ kullanarak Fluorescently Tagged proteinlerin tarafsız analizi ile yılında niceliksel hücre biyolojisi

With the rising prevalence of neurodegenerative diseases, it is increasingly important to understand the underlying pathophysiology that leads to neuronal ...