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

Diese Arbeit wurde zum Teil durch ein Stipendium von der Behavioural and Cognitive Neuroscience-Programm von der Universität Groningen und Diplom als Stipendiat der Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) aus Mexiko, gewährt, Andrea unterstützt Soto-Padilla, und einen Zuschuss von der John Templeton Foundation für das Studium der Zeit an Hedderik van Rijn und Jean-Christophe Billeter vergeben. Wir sind auch dankbar, Peter Gerrit Bosma für seine Beteiligung an der Entwicklung des FlySteps -Trackers.
Scripts, TemperaturePhases, FlySteps, und FlyStepAnalysis können als ergänzende Information und in den folgenden temporären und öffentlich zugänglichen Link gefunden: https://Dataverse.nl/privateurl.XHTML?Token=c70159ad-4d92-443d-8946-974140d2cb78

1. Vorbereitung des Mediums fliegen Essen
<ol><li>Gießen Sie 1 L Leitungswasser in einem 2 L Becherglas und fügen Sie eine magnetische Stir Bar. Setzen Sie den Becher auf einer magnetischen Herdplatte bei 300 ° C, bis Siedetemperatur erreicht ist.</li>
	<li>Rühren Sie mit 500 Schuss/min und fügen Sie die folgenden: 10 g Agar, 30 g Glukose, 15 g Saccharose, 15 g Maismehl, 10 g Weizenkeime, 10 g Sojamehl, 30 g Melasse und 35 g aktive trockene Hefe.</li>
	<li>Wenn die Mischung kräftig schäumt, drehen Sie die Herdpl...

<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>

Hier haben wir eine automatische Temperaturkontrolle Arena (Abbildung 1) präsentiert, die präzise Temperaturänderungen in Zeit und Raum produziert. Diese Methode ermöglicht die Belichtung der einzelnen Drosophila nicht nur vorprogrammierte schrittweise Erhöhung der Temperatur (Abbildung 2 und Abbildung 3), sondern auch dynamische Temperatur Herausforderungen in dem jede Kachel der Fliege Arena erhitzt wurde unabhängig...

Temperatur ist eine Konstante Umweltfaktor, das betrifft, wie Organismen funktionieren und1Verhalten. Unterschiede in Breite und Höhe führen zu Unterschieden in der Art des Organismus ausgesetzt sind, die Ergebnisse in evolutionäre Auswahl für ihre Reaktionen auf Temperatur2,3Klimazonen. Organismen reagieren auf unterschiedliche Temperaturen durch morphologischen, physiologischen und verhaltensbezogenen Anpassungen, die maximale Leistung unter ihre besondere Umgebungen-4. Zum Beispiel haben in der Taufliege Drosophila Melanogaster, Populationen aus verschiedenen Regionen unterschiedliche Temperatur-Einstellungen, Körpergrößen, Entwicklungsstörungen Times, Langlebigkeit, Fruchtbarkeit und walking Leistung bei unterschiedlichen Temperaturen2 ,5,6,7. Die Vielfalt zwischen fliegen unterschiedlicher Herkunft beobachtet wird teilweise durch genetische Variation und Kunststoff Gen Ausdruck8,9erklärt. In ähnlicher Weise Drosophila -Arten aus verschiedenen Bereichen Temperaturgradienten anders verteilen und zeigen Unterschiede im Widerstand zu extremer Hitze und Kälte Tests10,11,12.
Drosophila ist vor kurzem auch das Modell der Wahl zu verstehen, die genetischen und neuronalen Grundlagen der Temperatur Wahrnehmung13,14,15,16,17geworden. Im großen und ganzen wahrnehmen Erwachsene fliegen Temperatur, durch kalte und warme periphere Temperatur-Sensoren in die Antennen und Temperatursensoren im Gehirn13,14,15,16 , 17 , 18 , 19 , 20. die Peripherie-Rezeptoren für heiße Temperaturen auszudrücken, Gr28b.d16 oder Pyrexie21, während die Peripherie Kälterezeptoren zeichnen sich durch Brivido14. Im Gehirn wird die Temperatur von Neuronen, die mit dem Ausdruck TrpA115verarbeitet. Verhaltensstudien an Mutanten dieser Wege sind besser zu verstehen wie Temperatur verarbeitet wird und geben Einblicke in die Mechanismen, die Populationen von Drosophila aus verschiedenen Regionen sehr unterschiedlich sind.
Hier beschreiben wir eine temperaturgeführte Arena, die schnelle und präzise Temperaturänderungen produziert. Die Ermittler können diese Änderungen vorprogrammieren ermöglicht die standardisierte und reproduzierbare Temperatur Manipulationen ohne menschliches Zutun. Fliegen sind erfasst und verfolgt mit Spezialsoftware ihre Position und Geschwindigkeit in verschiedenen Phasen eines Experiments bestimmen. Der Messbildschirm präsentiert in diesem Protokoll ist die Gehgeschwindigkeit bei verschiedenen Temperaturen, weil es ein ökologisch relevanter Index der physiologischen Leistungsfähigkeit, die einzelnen thermischen Anpassungsfähigkeit5identifizieren können. Zusammen mit Temperatur-Rezeptor Mutanten kann diese Technik helfen, die Mechanismen der thermischen Anpassung auf zelluläre und biochemische Ebene zeigen.

<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 ist eine allgegenwärtige Umweltfaktor, das betrifft wie Arten verteilen und Verhalten. Verschiedene Arten von Drosophila Fruchtfliegen haben spezifische Reaktionen auf wechselnde Temperaturen entsprechend ihrer physiologischen Toleranz und Anpassungsfähigkeit. Drosophila -fliegen besitzen auch eine Temperatur sensing-System, die grundlegend für das Verständnis der neuronalen Grundlagen der Temperatur, die Verarbeitung in Kaltblütler geworden ist. Wir stellen Ihnen hier eine temperaturgeführte Arena, die schnelle und präzise Temperaturänderungen mit zeitlichen und räumlichen Steuerung, die Reaktion der einzelnen fliegen zu erkunden, wechselnde Temperaturen zulässt. Einzelne fliegen sind in der Arena platziert und vorprogrammierte Temperatur Herausforderungen ausgesetzt, wie einheitliche schrittweise Temperatur Reaktion Normen bestimmen oder räumlich verteilten Temperaturen gleichzeitig Vorlieben bestimmen erhöht. Einzelpersonen werden automatisch erfasst und erlauben die Quantifizierung der Geschwindigkeit oder Standort bevorzugt. Diese Methode kann verwendet werden, um schnell die Antwort über eine große Auswahl an Temperaturen Leistung Temperaturkurven in Drosophila bestimmen oder andere Insekten von ähnlicher Größe zu quantifizieren. Darüber hinaus kann es für genetische Studien verwendet werden, um Temperatur-Einstellungen und Reaktionen der Mutanten und Wildtyp fliegen zu quantifizieren. Diese Methode kann helfen, die Grundlage der thermischen Speziation und Anpassung sowie die neuronalen Mechanismen hinter Temperatur Verarbeitung aufzudecken.

Die temperaturgesteuerten Arena (Abbildung 1A) besteht aus drei Kupfer Fliesen, deren Temperatur durch eine programmierbare Schaltung individuell gesteuert werden kann. Jede Kachel Kupfer besitzt einen Temperatursensor, der Feedback an die programmierbare Schaltung gibt. Die Schaltung aktiviert eine Stromquelle, um die Temperatur jeder Fliese zu erhöhen. Passive thermoelektrische Elemente fungieren als Konstante Heizelemente, die gewünschte Temperatur beizu...

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

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um automatisch bestimmen die lokomotorische Leistung von Drosophila bei schwankenden Temperaturen mit einer programmierbaren temperaturgeführte Arena, die schnell und präzise Temperaturänderungen in Zeit und Raum produziert.

Eine automatisierte Methode zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Drosophila als Reaktion auf Temperaturänderungen in Raum und Zeit

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

Diese Methode kann uns helfen, wichtige Fragen über die Reaktion von Fliegen auf Temperaturänderungen zu beantworten, wie Z. B. Unterschiede zwischen Genotypen, die Interaktion mit anderen sensorischen Hinweisen oder die Funktion verschiedener Temperaturrezeptoren. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass sie mehrere schnelle und präzise Temperaturänderungen ermöglicht, die Zeit und Raum steuern und auf automatisierte Weise. Beginnen Sie damit, 20 männliche und 20 weibliche Fliegen in eine Aufzuchtflasche mit 45 Millilitern Fliegenfuttermedium zu legen und die Flasche in einem 25 Grad Celsius Inkubator unter 12 Stunden Licht, 12 Stunden dunkle Zyklen.Nach 10 Tagen die neu geschlossenen Fliegen auf Kohlendioxid-Pads für maximal vier Minuten anbesen. Und verwenden Sie einen Pinsel, um Jungfliegen in 2,5 mal 9,5 Zentimeter fliegen den Fläschchen mit 6,5 Millilitern frischem Fliegenfuttermedium zu sammeln, getrennt durch Sex in Gruppen von 20 Fliegen pro Durchstechflasche. Dann geben Sie die Fläschchen für fünf bis sieben Tage an den Inkubator zurück.Um eine temperaturgeregelte Arena einzurichten, schalten Sie die Arena ein und öffnen Sie das Temperaturphasenskript im Steuercomputer. Stellen Sie sicher, dass die Temperatursequenz richtig eingestellt ist, und überprüfen Sie, ob die Dauer jeder Versuchsphase auf 60 Sekunden eingestellt ist. Bestätigen Sie im Start-Experimentalblockabschnitt diese Einstellungen: die gewünschte Anzahl von Phasen, iterative ein-/aus-Setup der indikativen Rotlichtemittenten, zwei Grad Celsius Temperaturanstieg pro Phase und 16 Grad Celsius als Starttemperatur.Führen Sie als Nächstes das Skript für Temperaturphasen aus. Die Software initialisiert für fünf Sekunden und stoppt dann. Für Temperaturverhaltensexperimente legen Sie einen Strang aus weißem leitfähigem Klebeband auf die Oberseite der Kupferfliesen der Arena, um sicherzustellen, dass alle Kanten abgedeckt sind.Legen Sie einen beheizten Aluminiumring um die Kupferfliesen und verwenden Sie ein sauberes Gewebe, um die Glasabdeckung zu wischen. Legen Sie die Abdeckung auf die Oberseite des Aluminiumrings und hinterlassen Sie eine Lücke, durch die eine Fliege eingeblasen werden kann, und tippen Sie zweimal auf eine akklimatisierte Fliegenfläschchen, um die Fliegen an den Boden der Durchstechflasche zu zwingen. Mit einem Mundsauger, fangen Sie eine Fliege und schließen Sie die Durchstechflasche, bevor Sie sie wieder in den Inkubator.Blasen Sie die Fliege in die Arena durch die Lücke zwischen der Glasabdeckung und dem Aluminiumring und drücken Sie sofort den Glasklee, um die Lücke zu schließen. Platzieren Sie einen Lichtrahmen um die Arena, um eine symmetrische Beleuchtung zu gewährleisten, und starten Sie die Aufnahme mit dem Videoaufnahmeprogramm. Drücken Sie dann die Leertaste des Steuercomputers, um mit der Ausführung der experimentellen Phasen zu beginnen.Um die Videos zu verfolgen, öffnen Sie die Fly Steps Tracking-Software und öffnen Sie die Konfigurationsdatei im Fly Tracker-Ordner. Legen Sie den Speicherort der Videos im Videoordner und die Namen der Videos in Videodateien fest. Geben Sie die Grenzen der Flugarena in arena-Einstellungen basierend auf den x/y-Pixelkoordinaten mehrerer Punkte am Rand der Arena an.Richten Sie die Position der inaktiven roten LEDs in LED-Einstellungen ein, basierend auf den x/y-Pixelkoordinaten der Position der Mitte der LEDs. Um den Speicherort der Ränder der Fly-Arena zu überprüfen, legen Sie debuggen in den Arena-Einstellungen auf true fest, klicken Sie auf Speichern, und führen Sie das Skript im Terminal aus. Eine Bildschirmaufnahme des Videos wird mit einem blauen Quadrat angezeigt, das durch die Koordinaten gebildet wird, die in die Arena-Einstellungen eingegeben werden.Ändern Sie dann das Debuggen in den Arenaeinstellungen in false. Klicken Sie auf Speichern, und führen Sie den Bildschirm im Terminal erneut aus, um den Nachverfolgungsprozess zu starten. In einem typischen Temperaturverhaltensexperiment weisen einzelne Fliegen, die 16, 20 oder 24 Grad Celsius ausgesetzt sind, zu Beginn des Experiments eine höhere Fortbewegung auf als nach fünf Minuten.Die temperaturgeregelte Arena kann auch verwendet werden, um Flugverhaltensreaktionen aus verschiedenen genetischen Hintergründen mit dynamischen Temperaturänderungen zu vergleichen. In diesem Experiment beispielsweise stieg die Geschwindigkeit aller getesteten Arten entsprechend ihren eigenen Ansprechkurven an, als die Temperatur stieg, bis sie einen Punkt der maximalen Leistung erreichte, nach dem ihre Geschwindigkeiten verfielen und die Fliegen untergingen. Wenn einzelne Fliegen in der Mitte und einer Seitenfliese 40 Grad Celsius ausgesetzt waren, mit der anderen Seitenfliese bei angenehmen 22 Grad Celsius, blieben die Wild-Fliegen schnell nicht mehr entlang der Arena und bleiben in der komfortablen Lage.Im Gegensatz dazu erkunden die klassischen Memory-Mutanten Dunce-Fliegen immer wieder die Arena und verbringen weniger Zeit als Kontrollen in der komfortablen Lage. Darüber hinaus sind Testkombinationen von Temperatur und Position auch nützlich, um die Funktion verschiedener Temperaturrezeptoren bei dynamischen Temperaturänderungen zu verstehen. Wie in diesem Experiment gezeigt, in dem einzelne d melanogaster Mutanten steigenden Temperaturen ausgesetzt waren, während eine sich verschiebende komfortable Lage bei 22 Grad Celsius zur Verfügung gestellt wurde.Denken Sie beim Ausführen dieser Prozedur daran, die Schritte in der Reihenfolge und schnell auszuführen, damit Sie so viel fliegendes Verhalten wie möglich erfassen können. Neben diesem Verfahren können andere Methoden wie negative Geotaxis oder Hitzedrossel-Assays verwendet werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z. B. wo sich Fliegen normal bewegen oder einen normalen Wärmewiderstand haben. Die Implikationen dieser Technik reichen bis zu uns, um neurologische Störungen oder Mutationen zu verstehen, bei denen Temperaturwahrnehmung oder Schmerz eine Rolle spielen.Im Allgemeinen werden Personen, die neu in dieser Methode sind, kämpfen, weil jeder Schritt für sich allein einfach ist, aber sie müssen perfekt koordiniert werden, so dass die Technik geübt werden muss.

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

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Die Nutzung der Operante Orofaziale Schmerzbeurteilung Gerät (opad) zu Veränderungen in Nozizeptive Verhalten messen

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

Forschung

Verhalten

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

Die Kongruenz Crossmodale Aufgabe als ein Mittel zum Ziel Behavioral Messen in der Rubber Hand Illusion Paradigm erhalten

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

Aufdecken Schlag Taubheit: Entdecken Rhythmusstörungen mit Synchronized Finger Tapping und Wahrnehmungszeit Aufgaben

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

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Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

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

Verhaltensstörungen: Ein innovativer Ansatz die Modulatorischer Auswirkungen einer Nutraceutical-Diät zu überwachen

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

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Eine Methode, um die Wirkung von Umwelteinflüssen auf das Paarungsverhalten zu untersuchen<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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Eine automatisierte rasche Iterative Negative Geotaxis Assay für die Analyse von Erwachsenen Klettern Verhalten in einem Drosophila -Modell der Neurodegeneration

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