Name: measuring and altering mating drive in male drosophila melanogaster
Uploaded: 2017-02-15T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring and Altering Mating Drive in Male Drosophila melanogaster at JoVE.com

The authors thank Mike Crickmore, Dragana Rogulja, and Michelle Frank for comments on the manuscript. Pavel Gorelik provided technical support for manufacturing the behavioral arenas. This work was conducted in Mike Crickmore's lab and is also supported by the Whitehall Foundation (Principal Investigator: Dragana Rogulja). S.X.Z. is a Stuart H.Q. and Victoria Quan Fellow at Harvard Medical School.

नोट: इस प्रोटोकॉल की तैयारी (धारा 1 - 3) का वर्णन है, निष्पादन (धारा 4), और विश्लेषण 2-डी तृप्ति assays के (धारा 4)। फिर, एक उदाहरण के रूप में डोपामिनर्जिक उत्तेजना का उपयोग कर, धारा 5 कैसे अतिकामुकता प्रेरित करने के लि...

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J., Scheer, E., Ruta, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodal+Chemosensory+Circuits+Controlling+Male+Courtship+in+Drosophila.">Multimodal Chemosensory Circuits Controlling Male Courtship in Drosophila.</a> Neuron. 87 (5), 1036-1049 (2015).</li><li>Kallman, B. R., Kim, H., Scott, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitation+and+inhibition+onto+central+courtship+neurons+biases+Drosophila+mate+choice.">Excitation and inhibition onto central courtship neurons biases Drosophila mate choice.</a> eLife. 4, e11188 (2015).</li><li>von Philipsborn, A. C., Liu, T., Yu, J. Y., Masser, C., Bidaye, S. S., Dickson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+control+of+Drosophila+courtship+song.">Neuronal control of Drosophila courtship song.</a> Neuron. 69 (3), 509-522 (2011).</li><li>Zhou, C., Franconville, R., Vaughan, A. G., Robinett, C. C., Jayaraman, V., Baker, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+neural+circuitry+mediating+courtship+song+perception+in+male+Drosophila.">Central neural circuitry mediating courtship song perception in male Drosophila.</a> eLife. 4, e08477 (2015).</li><li>Kohatsu, S., Koganezawa, M., Yamamoto, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Female+contact+activates+male-specific+interneurons+that+trigger+stereotypic+courtship+behavior+in+Drosophila.">Female contact activates male-specific interneurons that trigger stereotypic courtship behavior in Drosophila.</a> Neuron. 69 (3), 498-508 (2011).</li><li>Kohatsu, S., Yamamoto, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visually+induced+initiation+of+Drosophila+innate+courtship-like+following+pursuit+is+mediated+by+central+excitatory+state.">Visually induced initiation of Drosophila innate courtship-like following pursuit is mediated by central excitatory state.</a> Nature Communications. 6, 6457 (2015).</li><li>Fan, P., Manoli, D. S., 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=Genetic+and+neural+mechanisms+that+inhibit+Drosophila+from+mating+with+other+species.">Genetic and neural mechanisms that inhibit Drosophila from mating with other species.</a> Cell. 154 (1), 89-102 (2013).</li><li>Kurtovic, A., Widmer, A., Dickson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+single+class+of+olfactory+neurons+mediates+behavioural+responses+to+a+Drosophila+sex+pheromone.">A single class of olfactory neurons mediates behavioural responses to a Drosophila sex pheromone.</a> Nature. 446 (7135), 542-546 (2007).</li><li>Ejima, A., Smith, B. P. C., 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=Generalization+of+Courtship+Learning+in+Drosophila+Is+Mediated+by+cis-Vaccenyl+Acetate.">Generalization of Courtship Learning in Drosophila Is Mediated by cis-Vaccenyl Acetate.</a> Current Biology. 17, 599-605 (2007).</li><li>Keleman, K., Vrontou, E., Kr&#252;ttner, S., Yu, J. Y., Kurtovic-Kozaric, A., Dickson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+neurons+modulate+pheromone+responses+in+Drosophila+courtship+learning.">Dopamine neurons modulate pheromone responses in Drosophila courtship learning.</a> Nature. 489 (7414), 145-149 (2012).</li><li>Pan, Y., Baker, B. 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B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opposing+dopaminergic+and+GABAergic+neurons+control+the+duration+and+persistence+of+copulation+in+Drosophila.">Opposing dopaminergic and GABAergic neurons control the duration and persistence of copulation in Drosophila.</a> Cell. 155 (4), 881-893 (2013).</li><li>Peng, J., Chen, S., Busser, S., Liu, H., Honegger, T., Kubli, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gradual+Release+of+Sperm+Bound+Sex-Peptide+Controls+Female+Postmating+Behavior+in+Drosophila.">Gradual Release of Sperm Bound Sex-Peptide Controls Female Postmating Behavior in Drosophila.</a> Current biology. 15 (3), 207-213 (2005).</li><li>Yapici, N., Kim, Y. J., Ribeiro, C., Dickson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+receptor+that+mediates+the+post-mating+switch+in+Drosophila+reproductive+behaviour.">A receptor that mediates the post-mating switch in Drosophila reproductive behaviour.</a> Nature. 451 (7174), 33-37 (2008).</li><li>Pellegrino, M., Nakagawa, T., Vosshall, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+Sensillum+Recordings+in+the+Insects+Drosophila+melanogaster+and+Anopheles+gambiae.">Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae.</a> Journal of Visualized Experiments. 36 (36), 1-5 (2010).</li><li>Cook, R., Cook, 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+Attractiveness+to+males+of+female+Drosophila+melanogaster:+effects+of+mating,+age+and+diet.">The Attractiveness to males of female Drosophila melanogaster: effects of mating, age and diet.</a> Animal behaviour. 23, 521-526 (1975).</li><li>Toates, F. 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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.">Genetic Manipulation of Genes and Cells in the Nervous System of the Fruit.</a> Neuron. 72 (2), 202-230 (2011).</li><li>Klapoetke, N. C., Murata, Y., 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=Independent+optical+excitation+of+distinct+neural+populations.">Independent optical excitation of distinct neural populations.</a> Nature methods. 11 (3), 338-346 (2014).</li><li>Bellen, H. J., Levis, R. 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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=Systematic+generation+of+high-resolution+deletion+coverage+of+the+Drosophila+melanogaster+genome.">Systematic generation of high-resolution deletion coverage of the Drosophila melanogaster genome.</a> Nature genetics. 36 (3), 288-292 (2004).</li><li>Matthews, K. A., Kaufman, T. C., Gelbart, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Research+resources+for+Drosophila:+the+expanding+universe.">Research resources for Drosophila: the expanding universe.</a> Nature reviews. Genetics. 6 (3), 179-193 (2005).</li><li>Ni, J. Q., Liu, L. P., 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+Drosophila+resource+of+transgenic+RNAi+lines+for+neurogenetics.">A Drosophila resource of transgenic RNAi lines for neurogenetics.</a> Genetics. 182 (4), 1089-1100 (2009).</li><li>Ni, J. Q., Zhou, 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=A+genome-scale+shRNA+resource+for+transgenic+RNAi+in+Drosophila.">A genome-scale shRNA resource for transgenic RNAi in Drosophila.</a> Nature. 8 (5), 405-407 (2011).</li></ol>

प्रेरक राज्यों, तृप्त किया जा सकता है बनाए रखा है, और 34 बरामद किए। हम एक 2-डी तृप्ति परख है कि जल्दी से और मजबूती के साथ मक्खी में ड्राइव संभोग के इन पहलुओं के सभी उपायों को प्रस्तुत करते हैं। इस पर...

, भ्रूण के विकास के 2, circadian लय 3, और विकास और तंत्रिका तंत्र 4, 5, 6 की तारों के सिद्धांतों ड्रोसोफिला में काम जीन 1 की प्रकृति सहित कई जैविक घटना में गहरी अंतर्दृष्टि और अग्रणी प्रदान की गई है। प्रेरणा शायद प्रणाली है कि इस प्रकार अब तक अध्ययन किया गया है पर सीमाओं की वजह से अब तक कम अच्छी तरह से इन घटनाओं से समझ में आ बनी हुई है। मक्खी में प्रेरणा मुख्य रूप से खिला मुक्केबाज़ी और बहिःकंकाल जो वसा के जमाव के प्रकट संकेत precludes प्रति उनकी गायब छोटे भोजन का सेवन करने के कारण भूख है, जो कई चुनौतियां प्रस्तुत करने के संदर्भ में अध्ययन किया है। नतीजतन, वहाँ उड़ान भरने में प्रेरणा का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया प्रणालियों का विस्तार करने की जरूरत है। हम में संभोग ड्राइव के अध्ययन के लिए एक व्यवहार ढांचे का वर्णनड्रोसोफिला। इस प्रणाली मक्खी के रूप में अच्छी तरह से पहुंच 7, 8, 9, 10, 11, 12 और उसके यौन dimorphic circuitry 8, 13 के ख्यात connectome में neurogenetic उपकरणों का लाभ लेता है। इसके अलावा, के ज्यादा सहज 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 और सीखा 22, 23, 24 संवेदी मोटर circuitry को नियंत्रित करने के प्रेम प्रसंग से बाहर विस्तार से काम किया गया है, एक दुर्लभ अवसर प्रदानसटीक सर्किट नोड जिस पर प्रेरणा impinges पता लगाने के लिए। हमने हाल ही में खबर दी है कि, मक्खी में, मनुष्य के रूप में, डोपामाइन का स्तर संभोग ड्राइव 25, 26, 27 के लिए केंद्रीय हैं। हम assays का उपयोग हम यहाँ वर्णन 25 इस संरक्षित घटना का विश्लेषण करती है प्रासंगिक डोपामाइन उत्पादक और मक्खी में न्यूरॉन्स प्राप्त करने, को सुविधाजनक बनाने के विस्तृत molecular- और सर्किट स्तर के लिए आनुवंशिक पहुँच प्राप्त की है। हम झांग एट अल में व्यवहार assays में जोड़ें। 25 एक नए फ्लैट व्यवहार अखाड़ा कि वीडियो स्कोरिंग है, जो हम एक 2-आयामी (2 डी) तृप्ति परख, पिछले तरीकों पर एक महत्वपूर्ण सुधार कॉल की अनुमति देता है। नतीजतन, नई परख अधिक स्केलेबल और मात्रात्मक, और जीन और न्यूरॉन्स प्रेरणा में शामिल की आनुवंशिक स्क्रीन के लिए इसलिए अधिक उपयुक्त है। हम प्रेम प्रसंग assays और neuroge के साथ मिलकर इस नए परख का उपयोग करें,netic जोड़तोड़, प्रदर्शित करने के लिए उपाय और मक्खी में संभोग ड्राइव को बदलने के लिए कैसे।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1195">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1/16 inch clear acrylic</td>
			<td style="width:119px;">McMaster-Carr</td>
			<td style="width:119px;">8589K12</td>
			<td style="width:743px;">Used to make arenas; see Supplemental Material 1 for designs.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1/8 inch clear acrylic</td>
			<td style="width:119px;">McMaster-Carr</td>
			<td>8589K42</td>
			<td>Used to make arenas; see Supplemental Material 1 for designs.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3/16 inch clear acrylic</td>
			<td style="width:119px;">McMaster-Carr</td>
			<td>8560K219</td>
			<td>Used to make arenas; see Supplemental Material 1 for designs.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1/32 inch black delrin</td>
			<td style="width:119px;">McMaster-Carr</td>
			<td>8575K132</td>
			<td>Used to make arenas; see Supplemental Material 1 for designs.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hex screws, 1 inch long (50x)</td>
			<td style="width:119px;">McMaster-Carr</td>
			<td>92314A115&#160;</td>
			<td>Used to make arenas. Can be replaced by 3/4 inch screws (92314A113, McMaster-Carr) for 32-chamber arenas.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Thumb nuts (25x)</td>
			<td style="width:119px;">McMaster-Carr</td>
			<td>92741A100</td>
			<td>Used to make arenas. Can be replaced by regular hex nuts (90480A005, McMaster-Carr).</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Camcorder</td>
			<td style="width:119px;">Canon</td>
			<td>Vixia HF R700</td>
			<td>Can be replaced by any consumer comcorder.</td>
		</tr>
	</tbody>
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measuring and altering mating drive in male drosophila melanogaster

जांच के दशकों के बावजूद, प्रेरक राज्यों के neuronal और आणविक ठिकानों रहस्यमय बना हुआ है। हमने हाल ही में पुरुष ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर (ड्रोसोफिला) के संभोग ड्राइव का उपयोग प्रेरणा का गहराई से जांच की, जिसके लिए तरीकों यहाँ विस्तार हम के लिए एक उपन्यास, न्यूनीकारक, और स्केलेबल प्रणाली विकसित की है। व्यवहार प्रतिमान लग रहा है कि पुरुष संभोग ड्राइव दोहराया copulations के पाठ्यक्रम पर प्रजनन क्षमता के साथ कम हो जाती है और अधिक से अधिक ठीक हो जाए ~ 3 डी पर केंद्रित है। इस प्रणाली में, शक्तिशाली उपकरण neurogenetic मक्खी में उपलब्ध आनुवंशिक पहुंच और ख्यात तारों यौन व्यवहार के लिए उपलब्ध आरेख के साथ एकाग्र। इस अभिसरण तेजी से अलगाव और विशिष्ट प्रेरक कार्यों के साथ छोटे neuronal आबादी से पूछताछ की अनुमति देता है। यहाँ विस्तार डिजाइन और तृप्ति परख है कि मापने और पुरुष मक्खी में प्रेमालाप प्रेरणा को बदलने के लिए प्रयोग किया जाता है के निष्पादन हम। इस का प्रयोगपरख, हम भी दिखाना है कि कम पुरुष संभोग ड्राइव डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स उत्तेजक द्वारा दूर किया जा सकता है। तृप्ति परख, सरल, सस्ती, और आनुवंशिक पृष्ठभूमि के प्रभाव को मजबूत है। हम तृप्ति परख प्रेरक राज्यों के तंत्रिका जीव विज्ञान में कई नए अंतर्दृष्टि उत्पन्न करने की उम्मीद है।

ड्रोसोफिला संभोग ड्राइव को चिह्नित करने के लिए, 3 दिन पुरानी, गुम्मट केंटन एस पुरुषों 2-डी तृप्ति परख में परीक्षण किया गया। परख (4.5 ज) के दौरान, पुरुषों 4.8 ± 0.3 के औसत मेट (मतलब मतलब है, SEM के ± मानक...

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Measuring and Altering Mating Drive in Male Drosophila melanogaster

यह लेख एक व्यवहार परख पुरुष संभोग ड्राइव ड्रोसोफिला में melanogaste प्रेरणा का अध्ययन करने के लिए अनुसंधान का उपयोग करता है वर्णन करता है। इस विधि का प्रयोग, शोधकर्ताओं, आनुवंशिक आणविक और सेलुलर तंत्र है कि इस प्रेरणा आबाद उजागर करने के लिए उन्नत मक्खी neurogenetic तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं।

मापने और माले में फेरबदल संभोग ड्राइव<em&gt; ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em

Despite decades of investigation, the neuronal and molecular bases of motivational states remain mysterious. We have recently developed a novel, ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Measuring and Altering Mating Drive in Male Drosophila melanogaster

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

कीड़े में एकल Sensillum रिकॉर्डिंग ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर और एनोफ़ेलीज़ 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 ...

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

Optogenetic भागने व्यवहार की उत्तेजना<em&gt; ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em

A  growing number of genetically encoded tools are becoming available that allow non-invasive  manipulation of the neural activity of specific neurons in ...

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

में सहज हरकत गतिविधि का निर्धारण<em&gt; ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such ...

Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

सामाजिक परिहार की मात्रा में लिए सीधा परख<em&gt; ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em

Drosophila melanogaster is an emerging model to study different aspects of social interactions. For example, flies avoid areas previously occupied by ...

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

व्यवहार assays के लिए डाइंग कीड़े: Anesthetized के संभोग व्यवहार<em&gt; ड्रोसोफिला</em

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy ...

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

में सामाजिक अंतरिक्ष प्रभावित करने की स्थिति<em&gt; ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em

The social space assay described here can be used to quantify social interactions of Drosophila melanogaster &#8212; or other small insects &#8212; in a ...

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

चारा के लिए पथ-लंबाई प्रोटोकॉल<em&gt; ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em&gt; लार्वा

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral ...

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

केशिका फीडर परख में खाद्य सेवन के उपाय<em&gt; ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर</em

For most animals, feeding is an essential behavior for securing survival, and it influences development, locomotion, health and reproduction. Ingestion of ...

Metabolic Analysis of Drosophila melanogaster Larval and Adult Brains

Metabolic Analysis of Drosophila melanogaster Larval and Adult Brains

Drosophila melanogaster लार्वा और वयस्क दिमाग का चयापचय विश्लेषण

This protocol describes a method for measuring the metabolism in Drosophila melanogaster larval and adult brains. Quantifying metabolism in whole organs ...

Morphological and Functional Evaluation of Axons and their Synapses during Axon Death in Drosophila melanogaster

Morphological and Functional Evaluation of Axons and their Synapses during Axon Death in Drosophila melanogaster

ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में एक्सन डेथ के दौरान एक्सन ्सन और उनके सिनेप्स का रूपात्मक और कार्यात्मक मूल्यांकन

Axon degeneration is a shared feature in neurodegenerative disease and when nervous systems are challenged by mechanical or chemical forces. However, our ...