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

Vi takker Bloomington lager sentrum og Vienna Drosophila RNAi Center for fly aksjer. Patentet for RING apparatet tilhører Shanghai Advanced Research institute, kinesiske vitenskapsakademi. Forespørsler om RflyDetection programvaren gjøres til Fu-de Huang (se forfatteren). Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra nasjonale grunnleggende forskning Program i Kina (973 Program 2013CB945602) og National Natural Science Foundation i Kina (31270825 og 31171043). Vi takker Ho lab medlemmer for diskusjon og kommentarer.

1. fly samling <ol><li>opprettholde fluene standard fly mat på 25 ° C, 70% fuktighet og en 12 h/12 h lys/mørke syklus.</li>
	<li>Samle UAS-Dicer2; DDC-GAL4 fly virginsunder karbondioksid (CO 2) anestesi.</li>
	<li>Over disse jomfruer til 2 dagers gammel voksne mannlige fluer bærer de følgende genotyper: UAS-mCD8GFP (kontroll), auxR 16182 (aux RNAi) auxGFP (aux overuttrykte), og auxR 16182; auxGFP (hjelpe), med en mann:...

<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>

Automatisert RING analysen beskrevet her kan en høy gjennomstrømming analyse av fly negative geotaxis for hundrevis av fluer samtidig. Tidligere eksisterende strategier for å analysere voksen klatring involverer observasjoner av en enkelt fly i en enkelt medisinglass og fly posisjon registreres manuelt av øyet. Denne ganske kjedelige prosessen kan noen ganger forårsake feiltolking eller feiltolkning av data, samt arbeidskrevende arbeid. Analysen vår automatiserte RING starter med et enkelt klikk, og apparatet autom...

En rekke protokoller og metoder har blitt utviklet for å analysere Drosophila voksen klatring atferd. Ganske arbeidskrevende, tradisjonelle analyser det meste innebærer å plassere en enkelt fly i en enkelt medisinglass og bruker en manuell kraft trykke flyr ned for synkronisering1,2,3,4. Det er kjedelig og tidkrevende, uegnet for store høy gjennomstrømming studier, og har potensielle varianter av manuell kraften brukes til å trykke ned fluene samt andre begrensninger. For å forbedre analysen, utviklet en rask iterativ Negative Geotaxis (RING) analyse som lar høy gjennomstrømming analyse over mange fluer på samme tid5. Analysen krever imidlertid fortsatt en manuelt øve kraft til å synkronisere fly handling. Vår versjon av RING analysen, revidert på forrige analysen, inkluderer en metallisk basis hosting flere fly inneholder ampuller automatisk blir kontrollert av en elektrisk motor for å kjøre fly synkronisering6. Ved opptak, fly klatring umiddelbart etter synkronisering registreres deretter analysert benytter en egenutviklede programvare. Våre automatiserte RING analysen har eliminert den kjedelige og arbeidskrevende prosessen i innsamling av data fra en enkelt fly, en om gangen, og aktivert data oppkjøpet bli mer effektiv. I tillegg har automatisert RING analysen vært ansatt i en rekke studier for å belyse mekanisme underliggende Alzheimers og Parkinsons sykdom, validere tilnærming med høy effektivitet7,8,9 .
I denne artikkelen viser vi automatisert RING analysen med DDC-Gal4 drevet RNAi fluer. DDC-Gal4 er en Gal4 linje spesielt uttrykke i dopaminergic (DA) og serotonergic neurons, og dermed representerer et flott verktøy for å analysere målet genet effektene knyttet locomotor underskudd følger neurodegeneration10. I tillegg innlemme vi UAS-Dicer2, en fly linje som forbedrer RNAi effektivitet, for å generere UAS-Dicer2; DDC-Gal4 verktøyet linje. RNAi fluene vi velger å bruke er auxilin (aux) RNAi v16182 (auxR16182), et gen som vi tidligere har funnet for å ha en effekt på fly locomotor aktivitet8. auxGFP flyr er også utarbeidet for å analysere virkningene på aux overuttrykte. Vi vil vise hvordan du bruker automatiserte RING analysen å måle fly negative geotaxis presentere resultatene og diskutere noen implikasjoner fra resultatene.

<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

Nevrodegenerative sykdommer er ofte forbundet med en progressiv tap av bevegelsen evne, redusert levetid og alder-avhengige neurodegeneration. Forstå mekanismen av disse mobilnettet brukes hendelser og deres årsaksforhold med hverandre, Drosophila melanogaster, med sin sofistikerte genetisk verktøy og variert atferdsmessige funksjoner, som sykdom modeller for å vurdere nevrodegenerative fenotyper. Her beskriver vi en høy gjennomstrømming metode for å analysere Drosophila voksen negative geotaxis oppførsel, som en indikasjon på mulig motor feil forbundet med neurodegeneration. En automatisert maskin er designet og utviklet for å kjøre fly synkronisering ved hjelp av en innledende elektrisk impuls, senere slik at innspillingen av negative geotaxis oppførsel i løpet av sekunder til minutter. Bilder fra digitalt innspilt video behandles deretter med egenutviklede RflyDetection programvaren for statistiske datamanipulasjon. Forskjellig fra manuelt kontrollert negative geotaxis analysen basert på enkelt fly, denne presise, rask og høy gjennomstrømming protokollen tillater datainnsamling fra mer enn hundrevis av fluer samtidig, gir en effektiv tilnærming til fremme våre forståelse i underliggende mekanismen av locomotor underskudd tilknyttet neurodegeneration.

Denne artikkelen viser bruk av automatiserte RING analysen vurdere fly negative geotaxis atferd. I motsetning til forrige RING analysen, analysen vår inkluderer et automatisert apparat som gir en elektrisk kraft til å synkronisere fly handling og analyserer opp til hundrevis av fluer samtidig (figur 1). Analyse av Dicer2; DDC &#62; auxR16182 fluer viste en alder-avhengige nedgang i klatring avstanden i en 6-s tidsramme for både mannlig...

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

Denne trinnvise protokollen analyserer Drosophila negative geotaxis atferd med et automatisert system for multi sylinder som vert hundrevis av fluer og synkroniserer sine handlinger av en elektrisk motor. Ved synkronisering, er fly negative geotaxis atferd assayed, digitalt registrerte og analysert ved hjelp av egenutviklede RflyDetection programvare.

En automatisert rask iterativ Negative Geotaxis analysen for å analysere voksen klatring atferd i Drosophila modell av Neurodegeneration

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

Kontekstuell og spolt Fear Conditioning Test Bruke en video Analysere System i Mus

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

Eksperimentell Vurdering av Mouse Omgjengelighet hjelp av en automatisert bildebehandling 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

Automatisert analyse av en nematode-populasjonsbasert kjemosensorisk preferanseanalyse

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

En Burrowing/Tunneling analysen for gjenkjenning av oksygenmangel i Drosophila melanogaster larver

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

En automatisert T-maze basert apparater og protokollen for å analysere forsinkelser og innsats-baserte beslutningsprosesser i gratis flytte gnagere

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

Automatisert, langsiktig atferdsdata analyse for kognitive funksjoner i flere genetiske modeller av Alzheimers sykdom, bruker 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

En automatisert metode for å avgjøre ytelsen til Drosophila svar temperaturendringer i rom og tid

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

En forbedret analyse og verktøy for måling av mekanisk nociception i Drosophila Larver

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

Iterativ utvikling av et innovativt smarttelefonbasert kostholdsvurderingsverktøy: 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

En mikroplatemateranalyse med høy gjennomstrømning for kvantifisering av forbruk i Drosophila

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