Name: an automated rapid iterative negative geotaxis assay for analyzing adult climbing behavior in a drosophila model of neurodegeneration
Uploaded: 2017-09-12T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration at JoVE.com

Wij danken de Bloomington voorraad Center en de Vienna Drosophila RNAi Center voor vliegen voorraden. Het octrooi voor het RING-apparaat behoort tot Shanghai Advanced Research institute, Chinese Academie van Wetenschappen. Aanvragen voor de RflyDetection-software moet worden gedaan om Fu-de Huang (Zie Auteur lijst). Dit werk werd gesteund door subsidies van nationale Basic Research programma van China (973 programma 2013CB945602) en nationale Natural Science Foundation van China (31270825 en 31171043). Wij danken Ho lab leden voor discussie en commentaar.

1. vliegen collectie <ol><li>handhaven de vliegen op standaard vliegen voedsel bij 25 ° C, luchtvochtigheid van 70%, en een 12/12 uur licht/donker cyclus.</li>
	<li>Verzamelen UAS-Dicer2; DDC-GAL4 vliegen virginsunder kooldioxide (CO 2) verdoving.</li>
	<li>Steken deze maagden naar 2 dag oud volwassen mannelijke vliegen de volgende genotypen uitvoering: UAS-mCD8GFP (control), auxR 16182 (aux RNAi) auxGFP (aux overexpressie), en auxR ...

<ol>
	<li>Ali, Y. O., Escala, W., Ruan, K., Zhai, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assaying+locomotor,+learning,+and+memory+deficits+in+Drosophila+models+of+neurodegeneration.">Assaying locomotor, learning, and memory deficits in Drosophila models of neurodegeneration.</a> J Vis Exp. (49), (2011).</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> J Vis Exp. (61), (2012).</li><li>Madabattula, S. T., 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=Quantitative+Analysis+of+Climbing+Defects+in+a+Drosophila+Model+of+Neurodegenerative+Disorders.">Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders.</a> J Vis Exp. (100), e52741 (2015).</li><li>Podratz, J. L., 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=An+automated+climbing+apparatus+to+measure+chemotherapy-induced+neurotoxicity+in+Drosophila+melanogaster.">An automated climbing apparatus to measure chemotherapy-induced neurotoxicity in Drosophila melanogaster.</a> Fly (Austin). 7 (3), 187-192 (2013).</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> Exp Gerontol. 40 (5), 386-395 (2005).</li><li>Liu, H., 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=Automated+rapid+iterative+negative+geotaxis+assay+and+its+use+in+a+genetic+screen+for+modifiers+of+Abeta(42)-induced+locomotor+decline+in+Drosophila.">Automated rapid iterative negative geotaxis assay and its use in a genetic screen for modifiers of Abeta(42)-induced locomotor decline in Drosophila.</a> Neurosci Bull. 31 (5), 541-549 (2015).</li><li>Shen, 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=SH2B1+is+Involved+in+the+Accumulation+of+Amyloid-beta42+in+Alzheimer's+Disease.">SH2B1 is Involved in the Accumulation of Amyloid-beta42 in Alzheimer's Disease.</a> J Alzheimers Dis. 55 (2), 835-847 (2017).</li><li>Song, L., 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=Auxilin+Underlies+Progressive+Locomotor+Deficits+and+Dopaminergic+Neuron+Loss+in+a+Drosophila+Model+of+Parkinson's+Disease.">Auxilin Underlies Progressive Locomotor Deficits and Dopaminergic Neuron Loss in a Drosophila Model of Parkinson's Disease.</a> Cell Rep. 18 (5), 1132-1143 (2017).</li><li>Zhang, X., 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=Downregulation+of+RBO-PI4KIII&#945;+Facilitates+A&#946;42+Secretion+and+Ameliorates+Neural+Deficits+in+A&#946;42-Expressing+Drosophila.">Downregulation of RBO-PI4KIII&#945; Facilitates A&#946;42 Secretion and Ameliorates Neural Deficits in A&#946;42-Expressing Drosophila.</a> J Neurosci. 37 (19), 4928-4941 (2017).</li><li>Riemensperger, T., 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+single+dopamine+pathway+underlies+progressive+locomotor+deficits+in+a+Drosophila+model+of+Parkinson+disease.">A single dopamine pathway underlies progressive locomotor deficits in a Drosophila model of Parkinson disease.</a> Cell Rep. 5 (4), 952-960 (2013).</li></ol>

De geautomatiseerde RING test hier beschreven maakt een analyse van de high-throughput van vliegen negatieve geotaxis gedrag voor honderden vliegen gelijktijdig. Eerder bestaande strategieën voor het analyseren van volwassen klimmen opmerkingen van een enkele vliegen in een individuele flesje betrekken en vliegen positie handmatig wordt gedetecteerd met het blote oog. Deze nogal vervelend proces kan soms verkeerd lezen of verkeerde interpretatie van gegevens, alsook arbeidsintensief werk. Onze geautomatiseerde RING test...

Een scala aan protocollen en methoden zijn ontwikkeld voor het analyseren van Drosophila volwassen klimmen gedrag. Nogal moeizaam, de traditionele analyse meestal gaat brengen van een interne vlieg in een individuele flesje en maakt gebruik van een handmatige kracht te vliegen naar beneden boren voor synchronisatie1,2,3,4. Het is vervelend en tijdrovend, ongeschikt voor grote high-throughput studies, en mogelijke variaties van de handmatige kracht gebruikt om de kraan naar beneden de vliegen evenals andere beperkingen heeft. Ter verbetering van de bepaling, werd een snelle iteratieve negatieve Geotaxis (RING) test ontwikkeld waardoor high-throughput analyse over talrijke vliegen op de dezelfde tijd5. De bepaling vereist echter nog steeds een handmatig om kracht te synchroniseren vliegen actie. Onze versie van de RING assay, herzien op de vorige assay, bevat een metalen base hosting meerdere vliegen-bevattende flesjes automatisch gecontroleerd door een elektromotor om te vliegen synchronisatie6rijden. Bij opname, de vlieg klimmen onmiddellijk na de synchronisatie is geregistreerd dan geanalyseerd met behulp van een zelf ontworpen software. Onze geautomatiseerde RING assay heeft geëlimineerd de vervelende en arbeidsintensieve proces in het verzamelen van gegevens uit een enkele fly, een tegelijk, en de data-acquisitie proces efficiënter ingeschakeld. Daarnaast is de geautomatiseerde RING assay werkzaam zijn in een aantal studies het ophelderen van het mechanisme onderliggende ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson's, het valideren van de aanpak met hoog rendement7,8,9 .
In dit artikel tonen we de geautomatiseerde RING bepaling met behulp van de DDC-Gal4 gedreven RNAi vliegen. DDC-Gal4 is een Gal4 lijn speciaal uiten in Dopaminerge (DA) en serotonerge neuronen, aldus vertegenwoordigt een geweldig hulpmiddel voor het analyseren van de doel-gen effecten geassocieerd met motorische tekorten begeleidende neurodegeneratie10. Daarnaast nemen we UAS-Dicer2, een vlieg lijn die RNAi efficiëntie verbetert, voor het genereren van de UAS-Dicer2; DDC-Gal4 gereedschap lijn. Het RNAi vliegen we kiezen om te gebruiken is de auxilin (aux) RNAi v16182 (auxR16182), een gen die wij hebben eerder aangeduid als u wilt vertonen een effect op motorische activiteit8vliegen. auxGFP vliegen zijn ook bereid voor het analyseren van de gevolgen voor de aux overexpressie. We zullen laten zien hoe met de automatische bepaling van de RING te meten vliegen negatieve geotaxis, de resultaten presenteren en bespreken eventuele consequenties van de resultaten verkregen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Forma Environmental Chamber</td>
			<td>Thermo&#160;</td>
			<td>3949</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon dioxide cylinders</td>
			<td>FuLian GAS Technology</td>
			<td>GB/T6052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HDR-Camcorder</td>
			<td>SONY</td>
			<td>HDR-CX220E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Binocular stereomicroscope</td>
			<td>Xin Zhen</td>
			<td>SMZ-168BL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic scales</td>
			<td>MinQiao</td>
			<td>SL1002N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refrigerator</td>
			<td>Haier</td>
			<td>SC-350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agar-agar powder</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>10000561</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>10010518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corn meal</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>5464654</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brown sugar</td>
			<td>LiuCaiYuan</td>
			<td>45467936</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instant dry yeast</td>
			<td>AB MAURI</td>
			<td>20886</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AuxR16182</td>
			<td>VDRC</td>
			<td>7187</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UAS-Dicer2</td>
			<td>Bloomington</td>
			<td>24650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UAS-mCD8GFP</td>
			<td>Bloomington</td>
			<td>32185</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DDC-Gal4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>A gift from Fude Huang</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AuxGFP</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>A gift from Henry Chang</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an automated rapid iterative negative geotaxis assay for analyzing adult climbing behavior in a drosophila model of neurodegeneration

Neurodegeneratieve aandoeningen worden vaak geassocieerd met een progressief verlies van beweging vermogen, verminderde levensduur en leeftijd-afhankelijke neurodegeneratie. Om te begrijpen van het mechanisme van deze cellulaire gebeurtenissen en hun causale relaties met elkaar, Drosophila melanogaster, met zijn verfijnde genetische tools en diverse gedrags functies, worden gebruikt als ziekte modellen voor de beoordeling van neurodegeneratieve fenotypen. Hier beschrijven we een hoge gegevensdoorvoer methode voor het analyseren van Drosophila volwassen negatieve geotaxis gedrag, als indicatie voor de mogelijke motor gebreken neurodegeneratie is gekoppeld. Een geautomatiseerde machine is ontworpen en ontwikkeld tot vliegen synchronisatie station met behulp van een eerste elektrische impuls, waardoor later de opname van negatieve geotaxis gedrag in een loop van seconden tot minuten. Beelden van de video-digitaal opnamen worden vervolgens verwerkt met de zelf ontworpen RflyDetection software om statistische gegevens te manipuleren. Anders dan de bepaling van de handmatig gecontroleerde negatieve geotaxis op basis van één vliegen, dit nauwkeurige, snelle en hoge-doorvoer protocol staat data-acquisitie van meer dan honderden vliegen tegelijk, bieden een efficiënte aanpak om vooraf onze inzicht in het onderliggende mechanisme van motorische tekorten neurodegeneratie is gekoppeld.

Dit artikel demonstreert het gebruik van een automatische bepaling van de RING bij de beoordeling van vliegen negatieve geotaxis gedrag. In tegenstelling tot de vorige RING assay, onze assay bevat een geautomatiseerde apparaat dat voorziet in een elektrische kracht om te synchroniseren van vliegen actie en tot honderden vliegen analyseert gelijktijdig (Figuur 1). Analyse van Dicer2; DDC &#62; auxR16182 vliegen toonde een leeftijd-afhankel...

Watch this Scientific Journal Video about An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration at JoVE.com

An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration

Dit stapsgewijze protocol analyseert Drosophila negatieve geotaxis gedrag met behulp van een geautomatiseerd systeem van meerdere cilinders die honderden vliegen en synchroniseert hun optreden door een elektromotor. Bij synchronisatie, is vliegen negatieve geotaxis gedrag vehiculumcontrolegroep, digitaal opgenomen en geanalyseerd met behulp van de zelf ontworpen RflyDetection software.

Een geautomatiseerde snelle iteratieve negatieve Geotaxis Assay voor het analyseren van volwassen klimmen gedrag in een Drosophila Model van neurodegeneratie

Neurodegenerative diseases are frequently associated with a progressive loss of movement ability, reduced life span, and age-dependent neurodegeneration. ...

Research

JoVE Journal

Behavior

An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

Contextuele en cued Fear Conditioning Test Met behulp van een video analysesysteem in Muizen

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Experimentele Evaluatie van de muis Gezelligheid behulp van een geautomatiseerd Beeldverwerking Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Automated Analysis of a Nematode Population-based Chemosensory Preference Assay

Geautomatiseerde Analyse van een Chemische Sensorische Preference Assay van een Nematodebevolking

The nematode, Caenorhabditis elegans' compact nervous system of only 302 neurons underlies a diverse repertoire of behaviors. To facilitate the dissection ...

A Burrowing/Tunneling Assay for Detection of Hypoxia in Drosophila melanogaster Larvae

A Burrowing/Tunneling Assay for Detection of Hypoxia in Drosophila melanogaster Larvae

Een gravende/Tunneling Assay voor het opsporen van hypoxie in Drosophila melanogaster larven

Oxygen deprivation in animals can result from exposure to low atmospheric oxygen levels or from internal tissue damage that interferes with oxygen ...

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

Een geautomatiseerde T-maze op basis van apparatuur en Protocol voor het analyseren van de vertraging en inspanning-gebaseerde besluitvorming in gratis verplaatsen knaagdieren

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Geautomatiseerd, op lange termijn gedrags Assay voor cognitieve functiestoornissen bij meerdere genetische modellen de ziekte van Alzheimer, met behulp van IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time

An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time

Een automatische methode om te bepalen van de prestaties van Drosophila in antwoord op temperatuurveranderingen in ruimte en tijd

Temperature is a ubiquitous environmental factor that affects how species distribute and behave. Different species of Drosophila fruit flies have specific ...

An Improved Assay and Tools for Measuring Mechanical Nociception in Drosophila Larvae

An Improved Assay and Tools for Measuring Mechanical Nociception in Drosophila Larvae

Een verbeterde test en tools voor het meten van mechanische nociceptie in Drosophila-larven

Published assays for mechanical nociception in Drosophila have led to variable assessments of behavior. Here, we fabricated, for use with Drosophila ...

Iterative Development of an Innovative Smartphone-Based Dietary Assessment Tool: Traqq

Iteratieve ontwikkeling van een innovatieve smartphonegebaseerde dieetbeoordelingstool: Traqq

To collect dietary intake data in a fast and reliable manner, a flexible and innovative smartphone application (app) called Traqq was developed ...

A High Throughput Microplate Feeder Assay for Quantification of Consumption in Drosophila

A High Throughput Microplate Feeder Assay for Quantification of Consumption in Drosophila

Een high throughput microplate feeder assay voor kwantificering van consumptie in Drosophila

Quantifying food intake in Drosophila is used to study the genetic and physiological underpinnings of consumption-associated traits, their environmental ...