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

Detta arbete stöds delvis av ett stipendium från beteende och kognitiv neurovetenskap Program av universitetet i Groningen och graduate stipendium från Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) från Mexiko, beviljas till Andrea Soto-Padilla, och ett bidrag från stiftelsen John Templeton för studien av tid tilldelas Hedderik van Rijn och Jean-Christophe Billeter. Vi är också tacksamma att Peter Gerrit Bosma för hans deltagande i utvecklingen av FlySteps tracker.
Skript TemperaturePhases, FlySteps, och FlyStepAnalysis kan hittas som kompletterande information och i följande tillfälliga och allmänt tillgängliga länk: https://Dataverse.nl/privateurl.XHTML?token=c70159ad-4d92-443d-8946-974140d2cb78

1. beredning av flyga mat Medium
<ol><li>1 L vatten och häll i en 2 L glasbägare magnetiska rör bar. Sätta bägaren på en magnetisk värmeplatta vid 300 ° C tills kokande temperatur uppnås.</li>
	<li>Rör vid 500 rundor/min och tillsätt följande: 10 g agar, 30 g glukos, 15 g sackaros, 15 g majsmjöl, 10 g av vetegroddar, 10 g av sojamjöl, 30 g av melass och 35 g av aktiv torrjäst.</li>
	<li>När mixen skum kraftigt, sväng ner värmeplatta temperaturen till 120 ° C under fortsatt omrörning.</li>
	<li>Svän...

<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>

Här har vi presenterat en automatiserad temperaturreglerade arena (figur 1) som producerar exakt temperaturförändringar i tid och rum. Denna metod tillåter exponering av enskilda Drosophila inte bara till förprogrammerade gradvis ökning av temperaturen (figur 2 och figur 3), men också till dynamiska temperatur utmaningar där varje kakel flyga Arena var uppvärmd självständigt till en annan temperatur (<strong clas...

Temperaturen är en konstant faktor som påverkar hur organismerna fungerar och beter sig1. Skillnader i latitud och höjd leda till skillnader i typ av klimat som organismen utsätts för, vilket resulterar i evolutionärt urval för sina svar till temperatur2,3. Organismer reagerar för olika temperaturer genom morfologiska, fysiologiska och beteendemässiga anpassningar som maximerar prestanda under deras särskilda miljöer4. Exempelvis i bananflugan Drosophila melanogasterhar populationer från olika regioner olika temperatur inställningar, storlekar, utvecklingsmässiga gånger, livslängd, fruktsamhet och promenader prestanda vid olika temperaturer2 ,5,6,7. Den mångfald som observerats mellan flugor av olika ursprung förklaras delvis av genetisk variation och plast gen uttryck8,9. Likaså Drosophila arter från olika områden fördela annorlunda bland temperaturgradienter och Visa skillnader i motstånd mot extrem värme och kalla tester10,11,12.
Drosophila har också nyligen blivit modellen av val att förstå den genetiska och neurala grunden temperatur perception13,14,15,16,17. Broady, vuxna flugor uppfattar temperatur genom kalla och varma perifer temperatursensorer i antenner och temperaturgivare i hjärnan13,14,15,16 , 17 , 18 , 19 , 20. perifera receptorerna för varma temperaturer express Gr28b.d16 eller pyrexi21, medan periferin kalla receptorer kännetecknas av Brivido14. I hjärnan bearbetas temperatur av nervceller som uttrycker TrpA115. Beteendemässiga studier på mutanter av dessa vägar är att förbättra vår förståelse av hur temperatur bearbetas och ge insikter om mekanismer som varierar mellan olika populationer av Drosophila från olika regioner.
Här beskriver vi en temperatur-kontrollerad arena som ger snabb och exakt temperaturförändringar. Utredarna kan pre programmera dessa förändringar, som gör det möjligt för standardiserade och repeterbar temperatur manipulationer utan mänsklig inblandning. Flugor registreras och spåras med specialiserad mjukvara för att bestämma sin position och hastighet i olika faser av ett experiment. Den viktigaste mätningen presenteras i detta protokoll är gånghastighet vid olika temperaturer, eftersom det är ett ekologiskt relevanta index av fysiologiska prestanda som kan identifiera enskilda termisk anpassningsförmåga5. Tillsammans med temperatur receptor mutanter, kan denna teknik hjälpa avslöja mekanismerna av termiska anpassning på cellulära och biokemiska nivåer.

<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

Temperaturen är en allestädes närvarande miljöfaktor som påverkar hur arter distribuera och uppträda. Olika arter av Drosophila bananflugor har specifika svar på förändrade temperaturer enligt deras fysiologiska tolerans och anpassningsförmåga. Drosophila flugor också äger en temperaturkännande system som blivit grundläggande förståelse personlighetens grund i temperatur behandling i ectotherms. Vi presenterar här en temperatur-kontrollerad arena som tillåter snabb och exakt temperaturförändringar med temporal och spatial kontroll att utforska svaret av enskilda flugor till förändrade temperaturer. Enskilda flugor placeras i arenan och utsätts för förprogrammerad temperatur utmaningar, såsom enhetlig gradvis ökar i temperatur att bestämma reaktion normer eller rumsligt distribuerade temperaturer samtidigt att bestämma inställningar. Enskilda personer spåras automatiskt, så att kvantifiering av hastighet eller läge preferens. Denna metod kan användas för att kvantifiera snabbt svar över ett stort utbud av temperaturer att bestämma temperaturen prestanda kurvor i Drosophila eller andra insekter av liknande storlek. Dessutom kan det användas för genetiska studier för att kvantifiera temperatur inställningar och reaktioner av mutanter eller vildtyp flugor. Denna metod kan hjälpa avslöja grunden för termisk artbildning och anpassning samt de neurala mekanismerna bakom temperatur bearbetning.

Temperaturreglerade arenan (figur 1A) består av tre koppar brickor vars temperatur kan styras individuellt via en programmerbar krets. Varje koppar bricka äger en temperatursensor som ger feedback till programmerbara krets. Kretsen aktiveras ett nätaggregat för att höja temperaturen i varje platta. Passiva termoelektriska element fungera som konstant värmeelement för att upprätthålla den önskade temperaturen, medan en kylfläns som kyls av en fläkt...

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

Här presenterar vi ett protokoll för att automatiskt avgöra Drosophila rörelseapparaten prestanda på förändrade temperaturer med hjälp av en programmerbar temperaturreglerade arena som ger snabb och korrekt temperaturförändringar i tid och rum.

En automatiserad metod för att bestämma prestandan hos Drosophila svar på temperaturförändringar i tid och rum

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

Denna metod kan hjälpa oss att svara på viktiga frågor om flies'response på temperaturförändringar, såsom skillnader mellan genotyper, interaktionen med andra sensoriska ledtrådar, eller funktionen hos olika temperaturreceptorer. Den största fördelen med denna teknik är att den möjliggör flera snabba och exakta temperaturförändringar som styr tid och rum och på ett automatiserat sätt. Börja med att placera 20 manliga och 20 kvinnliga flugor i en uppfödningsflaska som innehåller 45 milliliter flugmat medium, och placera flaskan inuti en 25 graders celsius inkubator under 12 timmars ljus, 12 timmars mörka cykler.Efter 10 dagar, bedöva de nyligen eclosed flyger på koldioxid kuddar i högst fyra minuter. Och använd en pensel för att samla jungfruflugor i 2,5 med 9,5 centimeter fluga uppfödningsflaska som innehåller 6,5 milliliter färskt flugmatmedium, åtskilda av kön i grupper om 20 flugor per injektionsflaska. Lämna sedan tillbaka injektionsflaskan till inkubatorn i fem till sju dagar.För att ställa in en temperaturkontrollerad arena, slå på arenan och öppna skriptet temperaturfaser i styrdatorn. Kontrollera att temperatursekvensen är korrekt inställd och kontrollera att varaktigheten för varje experimentell fas är inställd på 60 sekunder. Under avsnittet starta experimentella block, bekräfta dessa inställningar:det önskade antalet faser, iterativ på / av setup av den vägledande röda lampan avger dioder, två grader celsius temperaturökning per fas, och 16 grader celsius som starttemperatur.Därefter kör temperaturfaser skriptet. Programvaran kommer att initiera i fem sekunder sedan stoppa. För temperatur beteendeexperiment, placera en sträng av vit ledande tejp på toppen av koppar plattor av arenan, se till att alla kanterna är täckta.Placera en uppvärmd aluminium ring runt koppar plattor och använda en ren vävnad för att torka glaset locket. Placera locket på toppen av aluminium ringen, lämnar en lucka genom vilken en fluga kan blåsas in och knacka en acklimatiserad flyga injektionsflaska två gånger för att tvinga flugorna till botten av injektionsflaskan. Med hjälp av en mun aspirator, fälla en fluga och stäng injektionsflaskan innan du sätter tillbaka den i inkubatorn.Blås in gylfen in i arenan genom mellanrummet mellan glasöverdraget och aluminiumringen och tryck genast på glasklövern för att stänga gapet. Placera en ljusram runt arenan för att säkerställa symmetrisk belysning och börja spela in med videoinspelningsprogrammet. Tryck sedan på kontrolldatorns mellanslagsfält för att börja köra de experimentella faserna.För att spåra videorna öppnar du spårningsprogrammet för fly steps och öppnar konfigurationsfilen inuti fly tracker-mappen. Ange placeringen av videorna i videomappen, och namnen på videorna i videofiler. Ange flugarenans kantlinjer i arenainställningar baserat på x/y pixel-koordinaterna för flera punkter vid arenans kant.Specifik placeringen av de inaktiva röda lysdioderna i LED-inställningar, baserat på x/y pixel-koordinaterna för platsen för lysdiodernas mitt. Om du vill kontrollera platsen för bãlftarens kantlinjer anger du felsöka till true i arenainställningarna, klickar på Spara och kör skriptet i terminalen. En skärminspelning av videon kommer att visas med en blå fyrkant som bildas av de koordinater som matas in i arenainställningar.Ändra sedan felsöka i arenainställningar till false. Klicka på spara, och kör skärmen i terminalen igen för att påbörja spårningsprocessen. I ett typiskt temperaturbeteendeexperiment uppvisar enstaka flugor som exponeras för 16, 20 eller 24 grader celsius en högre förflyttning i början av experimentet, än efter fem minuter.Den temperaturkontrollerade arenan kan också användas för att jämföra flugbeteendesvar från olika genetiska bakgrunder med dynamiska temperaturförändringar. Till exempel, i detta experiment, hastigheten på alla de testade arterna ökade enligt sina egna svarskurvor som temperaturen ökade, tills de når en punkt med maximal prestanda, varefter deras hastigheter förföll och flugorna omkom. När enskilda flugor exponerades för 40 grader celsius i mitten och en sida kakel, med den andra sidan kakel på en bekväm 22 grader celsius wild-typ flugor snabbt slutat röra sig längs arenan och stanna kvar i bekväm plats.Däremot fortsätter de klassiska minnesmutanten Dunce-flugor utforska arenan och tillbringar mindre tid än kontroller på den bekväma platsen. Ytterligare, testning kombinationer av temperatur och plats är också användbara för att förstå funktionen av olika temperaturreceptorer under dynamiska temperaturförändringar. Som illustreras i detta experiment där enskilda d melanogaster mutanter utsattes för ökande temperaturer medan en skiftande bekväm plats vid 22 grader celsius tillhandahölls också.Medan du utför dessa förfarande, kom ihåg att utföra stegen i ordning och snabbt så att du kan fånga så mycket av flugor beteende som möjligt. Bredvid detta förfarande andra metoder som negativa geotaxis eller värme choke assays kan användas för att svara på ytterligare frågor såsom var gör flugor flytta normalt eller har en normal värmebeständighet. Konsekvenserna av denna teknik sträcker sig till oss förstå neurologiska sjukdomar eller mutationer där temperatur uppfattning eller smärta spelar en roll.Generellt individer som är nya för denna metod kommer att kämpa eftersom varje steg är enkelt i sig men de är skyldiga att vara perfekt samordnas så tekniken måste praktiseras.

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

Användning av Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) för att mäta förändringar 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 kongruens Task som ett sätt att få en objektiv Behavioral Mät i gummihand 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

Avslöjande Vispa Dövhet: Upptäcka rytmrubbningar med Synkroniserad Finger Tapping och Perceptuella Timing Uppgifter

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

Gnagare Psyko Vigilance Test (rPVT): En metod för bedömning neurobehavioral Performance i råttor och möss

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

Beteendestörningar: en innovativ strategi för att övervaka modulerande effekterna av en Nutraceutical Diet

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 metod för att testa effekten av miljökanaler på parningsbeteende 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

Reversibel kylning-inducerad avaktiveringar att studera kortikala bidrag till hinder minne i vandrande katt

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

Knopp Supination uppgiften: En halvautomatisk metod för att bedöma Forelimb funktion hos råttor

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

Automatisk snabb iterativ negativa Geotaxis test för analysera vuxen klättring beteende i Drosophila modell för Neurodegeneration

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