Name: an adjustable high-definition imaging system for behavioral studies of drosophila adults
Uploaded: 2021-06-08T13:30:00
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Agradecemos ao Professor Li Xiangdong e ao fotógrafo Sr. Cheng Jing por discussões e sugestões úteis. Este trabalho foi apoiado pelo Projeto Exploratório (20200101) do Centro experimental de demonstração de ensino de Ciências da Vida da Universidade Agrícola da China.

1. Construção do sistema de observação/documentação
NOTA: Os materiais necessários para construir o sistema de observação/documentação do comportamento da mosca são mostrados na Figura 1, e o sistema concluído é mostrado na Figura 2. O protocolo para construir o sistema e como usá-lo são descritos abaixo.
<ol><li>Faça um fly behavior obser...

<ol>
	<li>Chyb, S., Gompel, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Atlas of Drosophila morphology: Wild-type and classical mutants. , (2013).</li><li>Yang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carnivory+in+the+larvae+of+Drosophila+melanogaster+and+other+Drosophila+species.">Carnivory in the larvae of Drosophila melanogaster and other Drosophila species.</a> Scientific Reports. 8, 15484 (2018).</li><li>Piper, M. D., 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+holidic+medium+for+Drosophila+melanogaster.">A holidic medium for Drosophila melanogaster.</a> Nature Methods. 11, 100-105 (2014).</li><li>Shiraiwa, T., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proboscis+extension+response+(PER)+assay+in+Drosophila.">Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (3), e193 (2007).</li><li>Yang, C. -. H., Belawat, P., Hafen, E., Jan, L. Y., Jan, Y. -. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+egg-laying+site+selection+as+a+system+to+study+simple+decision-making+processes.">Drosophila egg-laying site selection as a system to study simple decision-making processes.</a> Science. 319 (5870), 1679-1683 (2008).</li><li>Yang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+homemade+tools+to+handle+fruit+flies-Drosophila+melanogaster.">Simple homemade tools to handle fruit flies-Drosophila melanogaster.</a> Journal Of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59613 (2019).</li><li>Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+to+assay+Drosophila+behavior.">Methods to assay Drosophila behavior.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), e3795 (2012).</li><li>Barron, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthetizing+Drosophila+for+behavioural+studies.">Anesthetizing Drosophila for behavioural studies.</a> Journal of Insect Physiology. 46 (4), 439-442 (2000).</li><li>. My not quite complete protective filter article Available from: <a target="_blank" href="https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market">https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market</a> (2017)</li><li>. UV and clear lens protection filters review Available from: <a target="_blank" href="https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx">https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx</a> (2013)</li><li>Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlates+of+sleep+and+waking+in+Drosophila+melanogaster.">Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster.</a> Science. 287 (5459), 1834-1837 (2000).</li><li>Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+Drosophila+grooming+behavior.">Quantification of Drosophila grooming behavior.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (125), e55231 (2017).</li><li>Szebenyi, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleaning+behaviour+in+Drosophila+melanogaster.">Cleaning behaviour in Drosophila melanogaster.</a> Animal Behaviour. 17 (4), 641-651 (1969).</li><li>. Plexiglas : optical and transmission characteristics Available from: <a target="_blank" href="https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf">https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf</a> (2000)</li><li>. Calculation of the light reflection and transmission Available from: <a target="_blank" href="https://www.glassproperties.com/reflection/">https://www.glassproperties.com/reflection/</a> (2007)</li><li>Hunter, F., Biver, S., Fuqua, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Light science &amp; magic: an introduction to photographic Lighting. , (2015).</li><li>Hendricks, J. C., 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=Rest+in+Drosophila+is+a+sleep-like+state.">Rest in Drosophila is a sleep-like state.</a> Neuron. 25 (1), 129-138 (2000).</li><li>Rieger, D., 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=The+fruit+fly+Drosophila+melangaster+favors+dim+light+and+times+its+activity+peaks+to+early+dawn+and+late+dusk.">The fruit fly Drosophila melangaster favors dim light and times its activity peaks to early dawn and late dusk.</a> Journal of Biological Rhythms. 22 (5), 387-399 (2007).</li></ol>

A luz está no centro da fotografia e da videografia e é o fator decisivo para a obtenção de imagens de alta qualidade16. Aqui, duas luzes de vídeo LED com brilho ajustável e temperatura de cor foram usadas como iluminadores, e um material translúcido foi selecionado para fazer o FBOC. Os painéis de luz LED em ambos os lados forneceram brilho suficiente, e o material translúcido suavizou e espalhou luz, eventualmente produzindo luz uniforme, macia e brilhante para iluminar as moscas no FBO...

Drosophila melanogaster é um modelo de destaque em pesquisa biológica; no entanto, é um modelo ruim para fotografia ou videografia, pois é muito pequeno para uma câmera ou uma filmadora e muito grande para um microscópio composto1. Apesar de excelentes pesquisas descritas na literatura, a maioria dos estudos apenas forneceu imagens borradas e não claras, em vez de fotografias claras e nítidas com detalhes claros que ilustram o comportamento da mosca sendo descrito. Além disso, embora os comportamentos de mosca tenham sido extensivamente estudados (por exemplo, namoro e luta), a maioria desses artigos tem usado ilustrações para explicar suas pesquisas aos leitores.
Este artigo descreve uma abordagem simples e econômica. Usando este método, não só os diversos comportamentos de Drosophila podem ser observados, mas também todos os detalhes que podem ser observados sob um microscópio de zoom estéreo podem ser gravados de forma clara e acentuada. Claro, este método também pode ser usado para registrar a morfologia das moscas, pois quando elas entram em um estado de sono ou semissono, o modelo estacionário permite que o usuário tire uma fotografia ou uma pilha de fotografias com diferentes planos focais para obter uma ampla profundidade de foto de campo. Esses métodos podem ser realizados sem tecnologia complicada e equipamentos caros ou até mesmo excelentes habilidades manuais.
O componente de vídeo deste artigo mostra vídeos de vários comportamentos típicos de moscas. O objetivo de mostrar esses vídeos é duplo: um deles é deixar o público saber o que pode ser capturado e apresentar a qualidade da imagem obtida usando este método; o outro é deixar que novos alunos que se interessam por Drosophila, mas até agora não tiveram a oportunidade de realmente observar o comportamento das moscas entender o comportamento das moscas (como namoro, luta) através desses vídeos claros em vez de ilustrações ou imagens borradas.
Vídeo suplementar: Fruit Fly Behavior: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">Por favor, clique aqui para baixar este arquivo.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>compact camera, Nikon P310</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td>3-5x optical zoom, cam record 1080 P HD video</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethylamine foam</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>60 mm x 60 mm x 15 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food Blue No 1</td>
			<td></td>
			<td>CAS 3844-45-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mini LED lights and transformer</td>
			<td>GODOX</td>
			<td>LED-P120</td>
			<td>have 5000-5600 K color temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>small container (e.g. bottle cap)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>about &#216; 15 mm x 20 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV / Clear filter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>high-quality UV/Clear filter with high transmittance, 30-40 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>zoom stereo microscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>5-50x zoom</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an adjustable high-definition imaging system for behavioral studies of drosophila adults

Drosophila melanogaster é um modelo muito poderoso em pesquisa biológica, mas um modelo ruim para fotografia ou videografia. Este artigo descreve um método simples, mas eficaz, para observar e documentar o comportamento ou morfologia das moscas. Moscas foram colocadas em uma câmara de observação translúcida c.a. Ø15 x 5mm (sem comida dentro) ou Ø15 x 12 mm (com um pedaço de alimento de 8 mm de altura dentro). Depois de cobrir com um filtro de vídeo ultravioleta (UV)/claro com transmissão de luz alta, a câmara foi colocada sob um microscópio estéreo de zoom de 5-50x, e mini luzes de vídeo de diodo emissor de luz (LED) foram colocadas em ambos os lados do microscópio para iluminar a câmara para obter luz uniforme, macia, brilhante e quase livre de sombras. Em seguida, uma câmera digital compacta com zoom óptico de 3-5x, que pode gravar vídeo de alta definição ou de maior resolução de 1080 P (a uma taxa de quadros de ≥30 fps), foi conectada à ocular do microscópio através de um suporte, e fotografias ou vídeos foram tirados pela ocular. Ajustando o botão de zoom do microscópio estéreo de zoom, foi muito fácil rastrear as moscas e tirar imagens panorâmicas ou detalhadas de close-up conforme necessário, enquanto a câmera gravava tudo sob o microscópio. Como as moscas podem ficar em qualquer posição na câmara, elas podem ser observadas e registradas de todas as direções. As fotografias ou vídeos feitos são de boa qualidade de imagem. Este método pode ser usado tanto para pesquisa científica quanto para ensino.

Fotografe através de um filtro UV para imagens claras e nítidas Realize um experimento simples para observar a diferença entre um filtro UV e um vidro comum no laboratório. Pegue um frasco de cultura de mosca, remova a rolha, coloque-a sob um microscópio de dissecação estéreo e cubra-o (alternadamente) com um filtro UV e uma tampa de placa de Petri. As fotografias tiradas nesses dois casos são mostradas na Figura 5. A fotografia tirada através do filtro UV é cl...

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An Adjustable High-Definition Imaging System for Behavioral Studies of Drosophila Adults

Este protocolo descreve como fazer uma simples câmara de observação de comportamento drosophila adulto, e como tirar fotografias/vídeos de alta definição da morfologia ou comportamento de diferentes tipos de moscas de frutas na câmara de observação através de métodos relativamente simples e acessíveis.

Um sistema de imagem de alta definição ajustável para estudos comportamentais de adultos drosophila

Drosophila melanogaster is a very powerful model in biological research, but a bad model for photography or videography. This paper describes a simple but ...

Devido ao seu tamanho estranho, drosophila é difícil de imagem. Este método demonstra a imagem do comportamento e morfologia das moscas através do uso de um microscópio estéreo. Este protocolo pode ser usado tanto para pesquisa científica quanto para ensino.Demonstrando o procedimento será Ms.Li Tong e Sra. Weng Yujia, graduandos fazendo treinamento de pesquisa sob minha orientação. Para começar, faça uma câmara de observação de comportamento de mosca, ou FBOC, usando uma tampa de garrafa plástica translúcida de cerca de 17 por 22 milímetros ou cortando uma seção de 17 milímetros da extremidade grossa de uma ponta de pipeta de cinco milímetros. Despeje 1% de ágar no FBOC para ajustar sua profundidade.Se o alimento precisar ser colocado no FBOC, despeje o ágar para obter uma profundidade de 12 milímetros. Se a comida não precisar ser colocada no FBOC, despeje o ágar a uma profundidade de cinco milímetros para rastrear o paradeiro das moscas de frutas com mais facilidade. Se usar uma ponta de pipeta para fazer um FBOC, coloque a seção de ponta de pipeta de corte em uma placa de Petri de 35 ou 60 milímetros.Despeje o gel de 1% de ágar na placa de Petri até uma espessura de cerca de cinco milímetros e espere que o ágar se solidifique e sele o fundo do FBOC. Em seguida, despeje o gel de ágar no FBOC até a espessura desejada. Faça uma base FBOC furando um buraco de 10 milímetros de profundidade no centro de um pedaço de folha de espuma de etilamina com o mesmo diâmetro do FBOC.Insira o FBOC no orifício. Faça alimentos de mosca, se necessário, com fermento médio, dieta artificial ou sacarose pura ou glicose, dependendo da finalidade da observação. Para determinar visualmente se as moscas estão se alimentando, adicione corantes alimentares ao alimento a uma concentração final de 12,5 miligramas por 100 mililitros.Despeje a comida preparada em uma placa de Petri a uma altura de oito milímetros. Após a solidificação, coloque o alimento em um retangular desenhado no papel e corte o alimento em conformidade e coloque-o em um pedaço de plástico e corte em uma pirâmide quadrangular ou pirâmide de frustum quadrangular para permitir o registro do comportamento da mosca de diferentes ângulos à medida que as moscas pousam sobre a comida. Corte um pedaço de plástico e use pinças para colocar o plástico e os alimentos no centro do FBOC.Despeje 1% de gel de ágar em uma garrafa vazia limpa até uma espessura de 1-2 centímetros e coloque-o em temperatura ambiente por 1-2 horas. Transfira as moscas para a garrafa e coloque-a a 25 graus Celsius por 36 horas ou mais. Esfrie e inative as moscas em gelo esmagado, classifique-as em uma bolsa de gelo e transfira-as para o FBOC como descrito anteriormente.Depois de transferir as moscas para o FBOC, cubra-a com 30-40 milímetros de UV ou filtro claro para a câmera formar um complexo FBOC. Coloque o complexo FBOC sob o microscópio estéreo para observação. Ilumine o FBOC.Monte luzes de vídeo mini LED para piscar as arquibancadas de suporte de sapato quente e coloque as luzes nos lados esquerdo e direito do FBOC. Acenda as luzes e ajuste a temperatura da cor para 5.000 a 5.600 Kelvin e o brilho a 100% Ligue as luzes de vídeo LED e ajuste o microscópio de zoom estéreo até que a borda do FBOC possa ser claramente vista a olho nu. Mova o FBOC para o centro do campo de visão.Conecte o grampo do adaptador de câmera digital do telescópio universal a uma ocular do microscópio estéreo. Em seguida, conecte uma câmera digital compacta ao adaptador com segurança, girando alternadamente o parafuso de montagem da câmera e o parafuso de fixação da câmera. Ligue a câmera digital e gire os botões de ajuste fino horizontal/vertical até que a borda do FBOC apareça claramente no centro do campo de visão circular brilhante na tela LCD da câmera.Gire o mostrador de modo para o modo automático prioritário de abertura. Pressione o modo de foco no multi-seletor, escolha o close-up macro e pressione o botão OK. Mova o interruptor de zoom da extremidade grande angular para a extremidade telefoto e amplie na imagem circular até que sua parte central preencha a tela LCD completa.Pressione o botão de gravação de filme e comece a gravar o comportamento da mosca. Gire o botão de foco do microscópio até que as moscas do FBOC estejam claramente visíveis. Escolha o comportamento de tempo de voo para observação ou gravação de vídeo.Gire o botão de zoom para ampliar e sair para obter a ampliação desejada para observação ou gravação de vídeo. A fotografia representativa tirada através do filtro UV é clara e nítida, muito semelhante à fotografia tirada quando o frasco de cultura não é coberto. A qualidade da foto tirada através do vidro da placa de Petri é muito ruim e parcialmente borrada.Uma foto tirada da gravação de vídeo mostrando os detalhes de cada parte do corpo da mosca é mostrada aqui. Como a câmera está conectada a um microscópio estéreo de zoom, é muito fácil filmar de fotos panorâmicas a close-up usando o sistema de zoom. Usando este protocolo, o comportamento da mosca pode ser observado e documentado para múltiplos ângulos de visão.Por exemplo, a mosca fêmea está constantemente esfregando o ovipositor com suas patas traseiras durante o processo de colocação de ovos. Este detalhe do comportamento de colocação de ovos não pode ser visto claramente de lado. Usando este método simples e econômico, podemos fazer um panorâmico ou close-up do comportamento e morfologia das moscas e obter um vídeo ou foto de boa qualidade.

Research

JoVE Journal

Behavior

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