Name: an automated method to determine the performance of drosophila in response to temperature changes in space and time
Uploaded: 2018-10-12T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet i en del af et legat fra Adfærdspåvirkninger og kognitiv neurovidenskab Program af Groningen Universitet og et graduate stipendium fra Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) fra Mexico, ydes til Andrea Soto-Padilla, og en bevilling fra John Templeton Foundation for studiet af tid tildeles Hedderik van Rijn og Jean-Christophe Billeter. Vi er også taknemmelige til Peter Gerrit Bosma for sin deltagelse i udviklingen af FlySteps bane.
Scripts TemperaturePhases, FlySteps, og FlyStepAnalysis kan findes som supplerende oplysninger og i de følgende midlertidige og offentligt tilgængelige link: https://dataverse.nl/privateurl.XHTML?token=c70159ad-4d92-443d-8946-974140d2cb78

1. forberedelse af flyve mad Medium
<ol><li>Hæld 1 liter vand fra hanen i en 2 L glas bægerglas og tilføje en magnetisk røre bar. Sætte bægerglasset på en magnetisk varmeplade ved 300 ° C, indtil kogepunktet er nået.</li>
	<li>Rør 500 runder/min. og tilføje følgende: 10 g agar, 30 g af glukose, 15 g saccharose, 15 g majsmel, hvedekim. 10 g, 10 g af sojamel, 30 g af melasse og 35 g af aktive tørre gær.</li>
	<li>Når blandingen skum energisk, skrue ned varmeplade temperatur til 120 ° C under stadig omrør...

<ol>
	<li>Abram, P. K., Boivin, G., Moiroux, J., Brodeur, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+effects+of+temperature+on+ectothermic+animals+unifying+thermal+physiology+and+behavioural+plasticity.">Behavioural effects of temperature on ectothermic animals unifying thermal physiology and behavioural plasticity.</a> bioRxiv. , (2016).</li><li>Rajpurohit, S., Schmidt, 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=Measuring+thermal+behavior+in+smaller+insects:+A+case+study+in+Drosophila+melanogaster+demonstrates+effects+of+sex,+geographic+origin,+and+rearing+temperature+on+adult+behavior.">Measuring thermal behavior in smaller insects: A case study in Drosophila melanogaster demonstrates effects of sex, geographic origin, and rearing temperature on adult behavior.</a> Fly. 10 (4), 149-161 (2016).</li><li>Jezovit, J. A., Levine, J. D., Schneider, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phylogeny+environment+and+sexual+communication+across+the+Drosophila+genus.">Phylogeny environment and sexual communication across the Drosophila genus.</a> The Journal of Experimental Biology. 220 (1), 42-52 (2017).</li><li>Sinclair, B. J., Williams, C. M., Terblanche, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+Thermal+Performance+among+Insect+Populations.">Variation in Thermal Performance among Insect Populations.</a> Physiological and Biochemical Zoology. 85 (6), 594-606 (2012).</li><li>Gibert, P., Huey, R., Gilchrist, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locomotor+performance+of+Drosophila+melanogaster:+Interactions+among+developmental+and+adult+temperautures,+age,+and+geography.">Locomotor performance of Drosophila melanogaster: Interactions among developmental and adult temperautures, age, and geography.</a> Evolution. 55 (1), 205-209 (2001).</li><li>Trotta, V., 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=Thermal+plasticity+in+Drosophila+melanogaster:+A+comparison+of+geographic+populations.">Thermal plasticity in Drosophila melanogaster: A comparison of geographic populations.</a> BMC Evolutionary Biology. 6, 1-13 (2006).</li><li>Klepsatel, P., G&#225;likova, M., De Maio, N., Huber, C. D., Christian, S., Flatt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+thermal+performance+and+reaction+norms+among+populations+of+Drosophila+melanogaster.">Variation in thermal performance and reaction norms among populations of Drosophila melanogaster.</a> Evolution. 67 (12), 3573-3587 (2013).</li><li>Latimer, C. A. L., Wilson, R. S., Chenoweth, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+genetic+variation+for+thermal+performance+curves+within+and+among+natural+populations+of+Drosophila+serrata.">Quantitative genetic variation for thermal performance curves within and among natural populations of Drosophila serrata.</a> Journal of Evolutionary Biology. 24, 965-975 (2011).</li><li>Chen, J., Nolte, V., Schlotterer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-related+reaction+norms+of+gene+expression:+Regulatory+architecture+and+functional+implications.">Temperature-related reaction norms of gene expression: Regulatory architecture and functional implications.</a> Molecular Biology and Evolution. , (2015).</li><li>Kellermann, V., Overgaard, J., Hoffmann, A. A., Flojgaard, C., Svenning, J. -. C., Loeschcke, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upper+thermal+limits+of+Drosophila+are+linked+to+species+distributions+and+strongly+constrained+phylogenetically.">Upper thermal limits of Drosophila are linked to species distributions and strongly constrained phylogenetically.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (40), 16228-16233 (2012).</li><li>Andersen, J. L., Manenti, T., S&#248;rensen, J. G., Macmillan, H. A., Loeschcke, V., Overgaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+assess+Drosophila+cold+tolerance:+Chill+coma+temperature+and+lower+lethal+temperature+are+the+best+predictors+of+cold+distribution+limits.">How to assess Drosophila cold tolerance: Chill coma temperature and lower lethal temperature are the best predictors of cold distribution limits.</a> Functional Ecology. 29 (1), 55-65 (2015).</li><li>Krstevska, B., Hoffmann, A. 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+effects+of+acclimation+and+rearing+conditions+on+the+response+of+tropical+and+temperate+populations+of+Drosophila+melanogaster+and+D.+simulans+to+a+temperature+gradient+(Diptera:+Drosophilidae).">The effects of acclimation and rearing conditions on the response of tropical and temperate populations of Drosophila melanogaster and D. simulans to a temperature gradient (Diptera: Drosophilidae).</a> Journal of Insect Behavior. 7 (3), 279-288 (1994).</li><li>Frank, D. D., Jouandet, G. C., Kearney, P. J., Macpherson, L. J., Gallio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+representation+in+the+Drosophila+brain.">Temperature representation in the Drosophila brain.</a> Nature. 519 (7543), 358-361 (2015).</li><li>Gallio, M., Ofstad, T. A., Macpherson, L. J., Wang, J. W., Zuker, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+coding+of+temperature+in+the+Drosophila+brain.">The coding of temperature in the Drosophila brain.</a> Cell. 144 (4), 614-624 (2011).</li><li>Hamada, F. N., 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+internal+thermal+sensor+controlling+temperature+preference+in+Drosophila.">An internal thermal sensor controlling temperature preference in Drosophila.</a> Nature. 454 (7201), 217-220 (2008).</li><li>Ni, 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=A+gustatory+receptor+paralogue+controls+rapid+warmth+avoidance+in+Drosophila.">A gustatory receptor paralogue controls rapid warmth avoidance in Drosophila.</a> Nature. 500 (7464), 580-584 (2013).</li><li>Liu, W. W., Mazor, O., Wilson, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermosensory+processing+in+the+Drosophila+brain.">Thermosensory processing in the Drosophila brain.</a> Nature. 519 (7543), 353-357 (2015).</li><li>Neely, G. 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=TrpA1+Regulates+Thermal+Nociception+in+Drosophila.">TrpA1 Regulates Thermal Nociception in Drosophila.</a> Public Library of Science ONE. 6 (8), e24343 (2011).</li><li>Zhong, 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=Thermosensory+and+non-thermosensory+isoforms+of+Drosophila+melanogaster+TRPA1+reveal+heat+sensor+domains+of+a+thermoTRP+channel.">Thermosensory and non-thermosensory isoforms of Drosophila melanogaster TRPA1 reveal heat sensor domains of a thermoTRP channel.</a> Cell Reports. 1 (1), 43-55 (2012).</li><li>Barbagallo, B., Garrity, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+sensation+in+Drosophila.">Temperature sensation in Drosophila.</a> Current Opinion in Neurobiology. 34, 8-13 (2015).</li><li>Tang, X., Platt, M. D., Lagnese, C. M., Leslie, J. R., Hamada, F. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+integration+at+the+AC+thermosensory+neurons+in+Drosophila.">Temperature integration at the AC thermosensory neurons in Drosophila.</a> Journal of Neuroscience. 33 (3), 894-901 (2013).</li><li>Petavy, G., David, J. R., Gibert, P., Moreteau, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viability+and+rate+of+development+at+different+temperatures+in+Drosophila:+A+comparison+of+constant+and+alternating+thermal+regimes.">Viability and rate of development at different temperatures in Drosophila: A comparison of constant and alternating thermal regimes.</a> Journal of Thermal Biology. 26 (1), 29-39 (2001).</li><li>Diegelmann, S., Zars, M., Zars, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissociation+of+acquisition+and+memory+strength+in+the+heat-box+spatial+learning+paradigm+in+Drosophila.">Genetic dissociation of acquisition and memory strength in the heat-box spatial learning paradigm in Drosophila.</a> Learning &amp; Memory. 13 (1), 72-83 (2006).</li><li>Zars, M., Zars, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+and+low+temperatures+have+unequal+reinforcing+properties+in+Drosophila+spatial+learning.">High and low temperatures have unequal reinforcing properties in Drosophila spatial learning.</a> Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 192 (7), 727-735 (2006).</li><li>Zars, T., Wolf, R., Davis, R., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-specific+expression+of+a+type+I+adenylyl+cyclase+rescues+the+rutabaga+mutant+memory+defect:+in+search+of+the+engram.">Tissue-specific expression of a type I adenylyl cyclase rescues the rutabaga mutant memory defect: in search of the engram.</a> Learning &amp; Memory. 7 (1), 18-31 (2000).</li><li>Jones, M. A., Grotewiel, M. <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+age-related+impairment+in+locomotor+and+other+behaviors.">Drosophila as a model for age-related impairment in locomotor and other behaviors.</a> Experimental Brain Research. 46 (5), 320-325 (2011).</li></ol>

Her har vi præsenteret en automatiseret temperaturregulerede arena (figur 1) der producerer præcise temperaturændringer i tid og rum. Denne metode giver mulighed for eksponering af individuelle Drosophila ikke kun forprogrammerede gradvise stigninger i temperaturen (figur 2 og figur 3), men også dynamisk temperatur udfordringer, hvor hver flise af flyve arena blev opvarmet uafhængigt af hinanden til en anden temperatur...

Temperatur er et konstant miljømæssig faktor, der påvirker hvordan organismer fungerer og opfører sig1. Forskelle i bredde og højde medføre forskelle i type af klimaer organismen udsættes for, hvilket medfører evolutionary udvalg for deres svar til temperatur2,3. Organismer reagere på forskellige temperaturer gennem morfologiske, fysiologiske og adfærdsmæssige tilpasninger, der maksimerer ydeevnen under deres særlige miljøer4. For eksempel, i frugtflue Drosophila melanogasterhar befolkninger fra forskellige regioner forskellige temperatur indstillinger, kroppen størrelser, udviklingsmæssige gange, lang levetid, frugtbarhed og gå ydeevne ved forskellige temperaturer,2 ,5,6,7. Mangfoldighed observeret mellem fluer af forskellig oprindelse er forklaret i en del af genetisk variation og plast gen expression8,9. Ligeledes Drosophila arter fra forskellige områder distribuere forskelligt blandt temperatur forløb og vise forskelle i modstandsdygtighed over for ekstreme varme og kolde test10,11,12.
Drosophila har også for nylig blevet model af valg til at forstå den genetiske og neurale grundlag af temperatur perception13,14,15,16,17. Bredt, voksne fluer opfatter temperatur gennem kolde og varme perifere temperaturfølere i antenner og temperaturfølere i hjernen13,14,15,16 , 17 , 18 , 19 , 20. periferien receptorer for varme temperaturer express Gr28b.d16 eller feber21, mens periferien kolde receptorer er karakteriseret ved Brivido14. I hjernen behandles temperatur af neuroner at udtrykke TrpA115. Adfærdsmæssige studier på mutanter af disse veje forbedring af vores forståelse af hvordan temperatur er behandlet og give indsigt i mekanismerne, der varierer blandt befolkningerne i Drosophila fra forskellige regioner.
Her beskriver vi en temperatur-kontrolleret arena, der producerer hurtige og præcise temperaturændringer. Efterforskere kan pre program disse ændringer, som muliggør standardiserede og repeterbare temperatur manipulationer uden menneskelig indgriben. Fluer registreres og spores med specialiseret software til at bestemme deres position og hastighed på forskellige faser af et eksperiment. Den vigtigste måling præsenteret i denne protokol er den omvandrende hastighed ved forskellige temperaturer, fordi det er en økologisk relevante indeks af fysiologiske ydeevne, der kan identificere individuelle termisk tilpasningsevne5. Sammen med temperatur receptor mutanter, kan denne teknik hjælpe med at afsløre mekanismerne, der termisk tilpasning på cellulært og biokemiske niveauer.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="965">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:332px;">Arduino Due</td>
			<td style="width:223px;">Arduino</td>
			<td style="width:189px;">A000062</td>
			<td style="width:221px;">Software RUG</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Electronics Board</td>
			<td>Ruijsink Dynamic Engineering</td>
			<td>FF-Main-02-2014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Power supply Boost</td>
			<td>XP-Power 48. V 65 W</td>
			<td>ECS65US48</td>
			<td>Set to 53 Volt</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Power supply Tile Heating</td>
			<td>XP-Power 15. V 80 W</td>
			<td>VFT80US15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Power supply Cooling</td>
			<td>XP-Power 15. V 130 W</td>
			<td>ECS130U515</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Peltier elements</td>
			<td>Marlow Industries</td>
			<td>RC12-4</td>
			<td>2 Elements, controlled DC feed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heat sink</td>
			<td>Fisher Technik</td>
			<td>LA 9/150-230V</td>
			<td>Decoupled for vibration</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Temperature sensors</td>
			<td>Measurement Specialties</td>
			<td>MCD_10K3MCD1</td>
			<td>Micro Thermistor Probe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Copper block/tiles</td>
			<td>Ruijsink Dynamic Engineering</td>
			<td>FF-CB-01-2014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Auminum ring</td>
			<td>Ruijsink Dynamic Engineering</td>
			<td>FF-RoF-02-2015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tesa 4104 white tape 25 x 66 mm</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>111-2300&#160;</td>
			<td>White conductive tape</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Red LEDs</td>
			<td>Lucky Ligt</td>
			<td>ll-583vc2c-v1-4da</td>
			<td>Wavelength between 625 nm, 20 mAmp and 6 V</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Warm white LED strip</td>
			<td>Ledstripkoning</td>
			<td>HQ-3528-SMD</td>
			<td>60 LEDs per meter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Switch Power Supply</td>
			<td>Generic</td>
			<td>T-36-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Logitech c920</td>
			<td>Logitech Europe S.A</td>
			<td>PN960-001055</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">QuickTime Player</td>
			<td>Apple Computer</td>
			<td></td>
			<td>Recording program</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tracking analysis software</td>
			<td>R</td>
			<td></td>
			<td>Packages: pacman</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tracking analysis software</td>
			<td>MATLAB</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Thermal Imaging</td>
			<td>FLIR T400sc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Graphs and Statisticts Software</td>
			<td>Graph Pad Prism</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sigmacote</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>SL2-100ML</td>
			<td>Siliconising agent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fly rearing bottles</td>
			<td>Flystuff</td>
			<td>32-130</td>
			<td>6oz Drosophila stock bottle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flypad</td>
			<td>Flystuff</td>
			<td>59-114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fly rearing vials</td>
			<td>Dominique Dutscher</td>
			<td align="right">789008</td>
			<td>Drosophila tubes narrow 25x95 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Incubator</td>
			<td>Sanyo</td>
			<td>MIR-154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Magnetic hot plate</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td>505-20000-00</td>
			<td>MR Hei-Standard</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agar</td>
			<td>Caldic Ingredients B.V.</td>
			<td>010001.26.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glucose</td>
			<td>Gezond&#38;wel</td>
			<td align="right">1019155</td>
			<td>Dextrose/Druivensuiker</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sucrose</td>
			<td>Van Gilse</td>
			<td></td>
			<td>Granulated sugar</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cornmeal</td>
			<td>Flystuff</td>
			<td>62-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Wheat germ</td>
			<td>Gezond&#38;wel</td>
			<td align="right">1017683</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Soy flour</td>
			<td>Flystuff</td>
			<td>62-115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Molasses</td>
			<td>Flystuff</td>
			<td>62-117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Active dry yeast</td>
			<td>Red Star</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tegosept</td>
			<td>Flystuff</td>
			<td>20-258</td>
			<td align="right">100%</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an automated method to determine the performance of drosophila in response to temperature changes in space and time

Temperatur er et allestedsnærværende miljømæssig faktor, der påvirker hvordan arter distribuere og opføre sig. Forskellige arter af Drosophila bananfluer har specifikke svar på skiftende temperaturer efter deres fysiologiske tolerance og tilpasningsevne. Drosophila fluer besidder også en temperaturfølende system, der er blevet grundlæggende at forstå det neurale grundlag af temperatur forarbejdning i ectotherms. Vi præsenterer her et temperatur-kontrolleret arena, der tillader hurtig og præcis temperaturændringer med tidsmæssige og rumlige kontrol at udforske svar af individuelle fluer til skiftende temperaturer. Enkelte fluer er placeret i arenaen og udsat for præ-programmerede temperatur udfordringer, såsom ensartet gradvis øges i temperatur til at bestemme reaktion normer eller rumligt distribueret temperaturer på samme tid at fastlægge præferencer. Enkeltpersoner registreres automatisk, giver mulighed for kvantificering af hastighed eller placering præference. Denne metode kan bruges til at kvantificere hurtigt svar over en bred vifte af temperaturer til at bestemme temperaturen performance kurver i Drosophila eller andre insekter af samme størrelse. Derudover kan det bruges til genetiske undersøgelser til kvantificering af temperatur indstillinger og reaktioner mutanter eller wild-type fluer. Denne metode kan hjælpe med at afdække grundlaget for termisk artsdannelse og tilpasning, samt de neurale mekanismer bag temperatur behandling.

Den temperatur-kontrolleret arena (figur 1A) består af tre kobber fliser hvis temperaturen kan styres individuelt gennem en programmerbar kredsløb. Hver kobber flise besidder en temperaturføler, der giver feedback til programmerbare kredsløb. Kredsløbet aktiveres en strømforsyning for at øge temperaturen på hver flise. Passiv termoelektrisk elementer fungerer som konstant varmeelementer til at opretholde den ønskede temperatur, mens en køleplade, k?...

Watch this Scientific Journal Video about An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time at JoVE.com

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

Her præsenterer vi en protokol for at automatisk bestemme Drosophila bevægeapparatet ydeevne på skiftende temperaturer ved hjælp af en programmerbar temperaturregulerede arena, der producerer holdbar og nøjagtig temperaturændringer i tid og rum.

En automatiseret metode til at bestemme effektiviteten af Drosophila reaktion på temperaturændringer i rum og tid

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

Denne metode kan hjælpe os med at besvare centrale spørgsmål om fluers reaktion på temperaturændringer, såsom forskelle mellem genotyper, interaktion med andre sensoriske signaler eller funktionen af forskellige temperaturreceptorer. Den største fordel ved denne teknik er, at det giver mulighed for flere hurtige og præcise temperaturændringer styre tid og rum og på en automatiseret måde. Begynd med at placere 20 han- og 20 hunfluer i en opdrætsflaske indeholdende 45 milliliter flyvemadmedium og placere flasken inde i en 25 grader celsius inkubator under 12 timers lys, 12 timers mørke cyklusser.Efter 10 dage, bedøve de nyligt eclosede fluer på kuldioxid puder i højst fire minutter. Og brug en pensel til at indsamle jomfru fluer i 2,5 af 9,5 centimeter flyve opdræt hætteglas indeholdende 6,5 milliliter frisk flue mad medium, adskilt af køn i grupper på 20 fluer pr hætteglas. Vend derefter hætteglassene tilbage til kuvøsen i fem til syv dage.Hvis du vil oprette en temperaturstyret arena, skal du tænde for arenaen og åbne temperaturfasescriptet i kontrolcomputeren. Kontroller, at temperatursekvensen er indstillet korrekt, og kontroller, at varigheden af hver forsøgsfase er indstillet til 60 sekunder. Under afsnittet start eksperimentel blok skal du bekræfte disse indstillinger: det ønskede antal faser, iterativ tænd/off opsætning af de vejledende røde lysdioder, to grader celsius temperaturstigning pr. fase og 16 grader celsius som starttemperaturen.Kør derefter temperaturfasescriptet. Softwaren vil initialisere i fem sekunder og derefter stoppe. For temperatur adfærdsmæssige eksperimenter, placere en streng af hvide ledende tape på toppen af kobber fliser af arenaen, sikre, at alle kanterne er dækket.Placer en opvarmet aluminium ring omkring kobber fliser og bruge en ren væv til at tørre glasdækslet. Placer dækslet på toppen af aluminiumsringen, hvilket efterlader et hul, hvorigennem en flue kan blæses ind og tryk på et akklimatiseret fluehætteglas to gange for at tvinge fluerne til bunden af hætteglasset. Ved hjælp af en mund aspirator, fælde en flue og lukke hætteglasset, før du lægger det tilbage i rugemaskinen.Blæse fluen ind i arenaen gennem hullet mellem glasdækslet og aluminiumsringen og skub straks glaskløveren for at lukke hullet. Placer en ramme af lys rundt i arenaen for at sikre symmetrisk belysning og begynde at optage med videooptagelsesprogrammet. Tryk derefter på mellemrumstasten på kontrolcomputeren for at begynde at køre de eksperimentelle faser.Hvis du vil spore videoerne, skal du åbne flyvetrinsporingssoftwaren og åbne konfigurationsfilen i flytrackermappen. Angiv placeringen af videoerne i videomappen og navnene på videoerne i videofiler. Angiv flyarenaens kanter i arenaindstillinger baseret på x/y pixel-koordinaterne for flere punkter i kanten af arenaen.Specifikke placeringen af de inaktive røde lysdioder i LED-indstillinger, baseret på x / y pixel koordinater for placeringen af midten af lysdioderne. Hvis du vil kontrollere placeringen af flyarenaens kanter, skal du indstille fejlfindingen til sand i arenaindstillingerne, klikke på Gem og køre scriptet i terminalen. Der vises et skærmbillede af videoen med en blå firkant, der er dannet af de koordinater, der er indtastet i arenaindstillinger.Skift derefter fejlfinding i arenaindstillinger til falsk. Klik på Gem, og kør skærmen i terminalen igen for at starte sporingsprocessen. I et typisk temperaturadfærdseksperiment udviser enkelte fluer, der er udsat for 16, 20 eller 24 grader celsius, en højere bevægelse i begyndelsen af eksperimentet end efter fem minutter.Den temperaturstyrede arena kan også bruges til at sammenligne flyve adfærdsmæssige reaktioner fra forskellige genetiske baggrunde til dynamiske temperaturændringer. I dette eksperiment steg hastigheden for alle de testede arter for eksempel i henhold til deres egne responskurver, efterhånden som temperaturen steg, indtil den nåede et punkt med maksimal ydeevne, hvorefter deres hastigheder forfaldt, og fluerne omkom. Når individuelle fluer blev udsat for 40 grader celsius i midten og den ene side flise, med den anden side flise på en behagelig 22 grader celsius Wild-type fluer hurtigt holdt op med at bevæge sig langs arenaen og forblive i den komfortable placering.I modsætning hertil bliver den klassiske hukommelses mutant Dunce fluer ved med at udforske arenaen og bruge mindre tid end kontrol på den komfortable beliggenhed. Yderligere, test kombinationer af temperatur og placering er også nyttige i forståelsen af funktionen af forskellige temperaturreceptorer under dynamiske temperaturændringer. Som illustreret i dette eksperiment, hvor individuelle d melanogaster mutanter blev udsat for stigende temperaturer, mens en skiftende komfortabel placering ved 22 grader celsius blev også givet.Mens du udfører denne procedure, skal du huske at udføre trinnene i rækkefølge og hurtigt, så du kan fange så meget fluer adfærd som muligt. Ved siden af denne procedure andre metoder som negative geotaxis eller varme choker assays kan bruges til at besvare yderligere spørgsmål såsom hvor fluer bevæger sig normalt eller har en normal varmebestandighed. Konsekvenserne af denne teknik omfatter os forståelse neurologiske lidelser eller mutationer, hvor temperaturopfattelse eller smerte spiller en rolle.Generelt vil personer nye til denne metode kæmpe, fordi hvert trin er simpelt af sig selv, men de er forpligtet til at være perfekt koordineret, så teknikken skal praktiseres.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to Measure Changes in Nociceptive Behavior

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device OPAD to Measure Changes in Nociceptive Behavior

Anvendelse af operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) at måle ændringer i Nociceptive Behavior

We present an operant  system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial  Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors ...

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

Den Crossmodal Congruency opgave som middel til at opnå et mål Behavioral måling på Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

Afsløring beat Døvhed: Afsløring rytmeforstyrrelser med synkroniseret Finger Tapping og Sanselig Timing Opgaver

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

Den gnaver Psykomotorisk Årvågenhed Test (rPVT): en metode til vurdering neurobehavioral Performance i rotter og mus

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Behavioral Disturbances: An Innovative Approach to Monitor the Modulatory Effects of a Nutraceutical Diet

Adfærdsforstyrrelser: en innovativ tilgang til at overvåge Modulerende Virkninger af en Nutraceutical kost

In dogs, diets are often used to modulate behavioral disturbances related to chronic anxiety and stress caused by intense and restless activity. However, ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

En metode til at teste effekten af ​​miljøvinkler på parringsadfærd i<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

Reversible Cooling-induced Deactivations to Study Cortical Contributions to Obstacle Memory in the Walking Cat

Vendbar køling-induceret deaktiveringer at studere kortikale bidrag til hindring hukommelse i den omvandrende kat

On complex, naturalistic terrain, sensory information about an environmental obstacle can be used to rapidly adjust locomotor movements for avoidance. For ...

The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats

Knop Supination opgave: En halvautomatisk metode til vurdering af Forelimb funktion i rotter

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity ...

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

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

En automatiseret hurtige iterativ Negative Geotaxis analyse til at analysere voksen klatring adfærd i en Drosophila Model af Neurodegeneration

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