Name: straightforward assay for quantification of social avoidance in drosophila melanogaster
Uploaded: 2014-12-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 8 s
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We thank Rachelle Kanippayoor for her help in identifying the new wild-type strain as being of the melanogaster species. R.W.F, O.F. and A.F.S were responsible for research design; R.W.F, M.N. and O.F. performed the experiments. R.W.F, M.N., O.F. and A.F.S. analyzed the data; R.W.F., I.S.M. and A.F.S. wrote the manuscript. 
This work was supported by PSC-CUNY research awards, jointly funded by The Professional Staff Congress and The City University of New York to A.F.S.; by internal funding from Western University to A.F.S. and I.S.M.; by a training support from the National Alliance for Hispanic Health&#8217;s Alliance/Merck Ciencia (Science) Hispanic Scholars Program and a University Fellowship from the Yale Graduate School of Arts and Sciences to R.W.F.

1. Equipos y Reactivos de creación propia (véase lista de los demás) <ol><li> Preparar un aparato de anestesia frío Drosophila para realizar el trabajo con mosca. <ol><li> Cortar una hoja de polietileno poroso para cubrir una pequeña caja de plástico (12,7 cm de largo, 10,2 cm de ancho), típicamente la cubierta superior de una caja de puntas de pipeta (12,7 cm de largo, 10,2 cm de ancho, 3,8 cm de profundidad). </li><li> Llene la caja con hielo picado, cubrir con la lámina de polietileno poroso. </li></ol></li><li> Preparar un aparato de laberinto en T; adaptar el aparato descrito anteriormente en detalles 28-31. </li><li> Preparar un aspirador de mosca como se describe 32. </li><li> Preparar un mecanismo de respuesta phototaxis para desplazar moscas dentro y fuera de viales de prueba sin estrés: <ol><li> Utilice un aparato de contracorriente, como se describe por 29,33. </li></ol></li></ol> NOTA: El laberinto en T también puede utilizarse para otros fines, como se describe por 28. <ol start="5"><li> Asegurar homcondiciones de iluminación ogeneous: realizar el experimento en un banco cubierto con una tapa banquillo blanco, y delante de una pizarra blanca. NOTA: Para estos experimentos, las cepas de moscas Drosophila melanogaster utilizados fueron tipos silvestres: Canton-S, Oregon y Samarcanda vuela desde nuestras reservas de laboratorio 34; Elwood moscas se recolectaron en el otoño de 2011 en el barrio de Elwood de Huntington, en Long Island, Nueva York, EE.UU.. </li></ol> 2. Preparación de las moscas antes de que el experimento 1-2 días antes de realizar el experimento: <ol><li> Mantener moscas en medio de harina de maíz-agar-melaza-levadura estándar a 25 ° C en un 12 horas de luz / oscuridad ciclo. </li><li> Recoger las moscas de respuesta bajo anestesia frías 1-2 días antes de realizar el experimento <ol><li> Transferir las moscas de las botellas en las que han sido planteadas en 50 ml tubos Falcon, usando un embudo. </li><li> Coloque el tubo Falcon con las moscas bajo el nivel del hielo, en uncubo de hielo aislado. </li><li> Coloque el aparato de anestesia fría con hielo picado a -4 ° C para relajarse. </li><li> Espere 5 minutos para que las moscas entren en un estado de coma escalofrío. </li><li> Transferencia de las moscas sobre la hoja de polietileno poroso del aparato de anestesia frío. </li><li> Recoge las moscas de respuesta sobre el aparato de anestesia frío. A temperatura ambiente, bajo un microscopio estereoscópico, separar 3-7 días de edad de sexo masculino de moscas hembras y mantener estas moscas en grupos de 40. </li></ol></li><li> Recoge las moscas emisor 1-2 días antes de realizar el experimento. <ol><li> Recoger suavemente Canton-S de ambos sexos vuela de sus botellas, utilizando un aspirador bucal, controlando su número. </li><li> Mantener estas moscas en el grupo de 60 a 100, ya que serán los emisores. </li><li> Preparar tantas muestras de emisores como puntos de datos necesarios. </li></ol></li><li> Deje al menos una noche de recuperación después de la recolección de los respondedores y emisores, para minimizar cualquier efecto de confusión de la anestesia fríoy la boca de recogida aspirador en el comportamiento. </li><li> Abra la bolsa de viales de prueba, para permitir el aire de plástico con olor a rancio en la bolsa para ser reemplazado por aire fresco, por lo menos 1 día antes del experimento. </li></ol> 2 hr antes de realizar el experimento: <ol start="6"><li> Asegúrese de que la temperatura de la habitación en la que se realiza el experimento es de alrededor de 23 a 25 ° C, incluso con la luz y la humedad por encima del 30%. </li><li> La transferencia de los respondedores y moscas de la fruta emisores en viales de alimentos frescos para asegurar que estas moscas no están hambrientos. </li><li> Deje que las moscas de la fruta se ajustan al medio ambiente durante 2 horas, en el banco en el que se llevará a cabo el experimento. </li></ol> 3. Realizar el Experimento Prevención Social <ol><li> Realizar cada experimento en el mismo momento del día, en un rango de 3 a 4 horas de la tarde entre el tiempo Zeitgeber ZT5 y ZT9. </li><li> Coloque el laberinto en T en el teclado de golpes, y apretar la pinza tornillo para tél ascensor es estable. </li><li> Transferir las moscas de respuesta en un vial de la prueba fresca. Ajustar este vial que contiene las moscas de respuesta sobre la parte superior de la T-laberinto. </li><li> Incline el aparato T-laberinto y golpecitos sobre el tapete golpeando por lo que las moscas de la fruta caen en el ascensor. </li><li> Mover la parte superior del elevador hacia abajo de modo que las moscas son entre la sección superior e inferior de la T-laberinto, pero prestar atención a mantener el ascensor encima del punto de elección - para evitar que las moscas escapen. </li><li> Obtener los viales con la DSO (véase la Sección 5 para generar DSO libre viales que fueron ocupados previamente por las moscas). <ol><li> Mientras que las moscas de respuesta se están adaptando a este nuevo entorno, coloque las moscas de emisor en un vial de la prueba. </li><li> Coloque un pedazo de algodón para cerrar el vial por lo que las moscas de la fruta no se escapen. </li><li> Mecánicamente agitar este vial en un mini-vórtice de la siguiente manera: vórtice durante 15 segundos, retire el vial del vórtice durante 5 segundos. Repita 3 veces para un total de 55 seg. </li><li> Remove las moscas emisor del frasco fresco - mediante la transferencia en un vial de alimentos - y rápidamente colocar este vial lleno DSO en uno de los dos lados del aparato T-laberinto. </li><li> Alterne el lado de colocación para el vial DSO lleno en cada nueva ejecución. </li></ol></li><li> Colocar un vial de ensayo fresco en el otro lado de la T-laberinto. </li><li> Traiga el ascensor hasta el fondo, por lo que las moscas de la fruta pueden elegir entre el vial de la prueba fresca y el vial de la prueba con DSO, e iniciar el temporizador. </li><li> Deje que las moscas eligen entre el vial y el vial fresco DSO, durante 1 min, a menos que se indique lo contrario. </li><li> Después de 1 min, mover el ascensor hasta separar las moscas en el vial nuevo, DSO vial, y aquellos atrapados en el ascensor. </li><li> Cuente el número de moscas en cada vial, y en el ascensor. </li><li> Repita esto para cada genotipo / condición. </li></ol> 4. Análisis de los datos evitación social <ol><li> Cuente el número de moscas de la fruta en cada vial para cada genotipo, y transferir los datos a una hoja de cálculo. </li><li> Utilizando un programa de hoja de cálculo, calcular el Índice de Rendimiento (PI) para cada genotipo restando el número de moscas en el vial DSO partir del número de moscas en el vial DSO-libre, y luego dividiendo por el número total de moscas. </li><li> Comparación de las IP medios utilizando software de análisis estadístico para el análisis de los resultados. <ol><li> Lo ideal es preparar 2-3 repeticiones internas para cada experimento, y 3 repeticiones independientes, realizadas en días diferentes, con diferentes botellas o cruza 30. </li><li> Utilice pruebas estadísticas distribución gaussiana, como los datos siguen una distribución normal. </li><li> Al probar un efecto (es decir, la densidad de - la Figura 2), utilizar un ANOVA de una vía, con post-test para la comparación múltiple (columna por columna), o una simple prueba t para comparar cada resultado a un control. </li><li> Cuando se llevan a cabo experimentos de grupo, prueba ambas condiciones y géneros (viales vacíos, subrayó und moscas un-estresado; y el efecto de género - la Figura 1), utilizando un ANOVA de dos vías. </li></ol></li></ol> 5. Generar viales previamente ocupado por las moscas no acentuadas - Realizar En lugar de 03.05 a 03.06 <ol><li> Utilice phototaxis para preparar viales ocupados por las moscas que no han sido estresadas, como control. </li><li> Transferir las moscas en un vial de la prueba, y que encaje dentro del aparato en contracorriente, con viales vacíos frescas en la posición opuesta. </li><li> Coloque el aparato en posición horizontal con el vial distal directamente delante de una luz blanca fría 15 W fluorescentes, y cubrir con un paño negro. </li><li> Deje que las moscas se mueven suavemente en el vial fresco. Esto puede tardar varios minutos. Una vez que la mayoría de las moscas están caminando hacia la luz en el vial distal, iniciar el temporizador durante 1 min. </li><li> Retire suavemente el paño negro, cambiar la ubicación de la luz, recuperarse con el paño negro, y permitir que las moscas a abandonar el vial de la prueba. </li><li> En ese momento, initiate el experimento de elección como en 3.2 a 3.5. Salta 3.6 y 3.7. </li><li> Mueva el control deslizante del aparato, para separar las moscas que liberar a partir del vial de prueba desde el otro lado. </li><li> Utilice el vial de la prueba que dejó vacante en el laberinto en T de inmediato para el experimento de elección, como en 3.7. </li></ol>

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The authors declare that they have no competing financial interests.

Este protocolo describe un procedimiento detallado para el ensayo de evitación social. Canton-S sólo evitará un vial en el que vuela han sido previamente tensionados mecánicamente, y que el sexo y el número de pacientes que respondieron no afecta que el rendimiento de evitación social. Sin embargo, los antecedentes genéticos de los respondedores tiene una gran influencia. Los siguientes son varios pasos críticos para llevar a cabo este experimento con éxito: 1) siempre transferir las moscas de 2 horas antes del experimento y asegúrese de no molestar a su entorno; 2) realizar el experimento siempre a la misma hora del día, idealmente entre el tiempo Zeitgeber ZT5 (horas después de la aparición de la luz) y ZT9 para reducir la variación en el rendimiento vinculado a ritmo circadiano y por lo tanto posible variación en los niveles de locomoción y de actividad; 3) tomar nota de las condiciones de temperatura y humedad al realizar el experimento; una temperatura alrededor de 23-25 ​​° C y una humedad por encima de 30% son los mejores; 4) asegúrese de no disturb aparato T-laberinto durante el tiempo de decisión moscas; 5) asegúrese de ventilar los viales frescos por lo menos 24 horas antes de usarlos; y 6) durante el experimento es importante cambiar siempre la ubicación del vial de la prueba en el aparato de laberinto en T para evitar preferencia a un lado de la T-laberinto. Aunque las pruebas adicionales deben realizarse para confirmar esto, empíricamente parece que el DSO escapa el vial &quot;estrés&quot; en menos de 5 min. En contraste, parece que las moscas son capaces de emitir el DSO hasta 1 hr después de ser subrayado. Hay varias consideraciones que deben tenerse en cuenta en el protocolo. La correlación entre la edad de la mosca y social evitación es actualmente desconocido. Por lo tanto, se recomienda realizar el experimento con no más de dos semanas de edad moscas a 25 ° C, ya que los cambios de comportamiento asociados con el envejecimiento no aparecen antes de que los 37 años. Moscas apareadas (sexos mixtos alojados) se recogen para el experimento comose desconoce cómo la emisión DSO se ve afectada por el estado de acoplamiento de las moscas. Aunque la salida del comportamiento de evitación DSO no se ve afectada por el sexo, la circuitería cerebral subyacente puede ser dimorfismo sexual, y es aconsejable no mezclar hombres y mujeres moscas. Por último, una reducción en el número de emisor vuela conduce a una disminución en la evitación, probablemente relacionada con una disminución en total DSO emitida. Sin embargo, lo suficientemente DSO todavía está presente con sólo 10 moscas, que conduce a una evitación robusto y reproducible. Reducción del tiempo de decisión de las moscas de respuesta de 60 segundos a 30 segundos, también se traduce en una reducción de la PI para el Cantón-S vuela. Esto se puede utilizar como una herramienta para discriminar para las condiciones o mutaciones en los que las moscas realizar mejor que Canton-S. Por lo tanto, en su estado actual, el ensayo de evitación social se puede utilizar como un paradigma de comportamiento para probar el efecto de los genes y el medio ambiente en evitar DSO. Después de dominar la técnica, los futuros pasos se pueden tomarincorporar el tiempo de decisión ideal para evitar DSO y el número exacto de moscas emisor que se deben utilizar para obtener el ensayo de evitación social para trabajar de manera óptima. Una limitación que surgiría en los mutantes de prueba puede ocurrir si los encuestados tienen mala locomoción. Determinar experimentalmente un tiempo de elección ya para estos mutantes pueden contrarrestar tan pobre locomoción. Del mismo modo, vuela con deficiencias sensoriales que impidan la detección de CO 2 - un componente importante de la DSO, o el otro componente desconocida de la DSO no serían capaces de ser probado en este ensayo. Actualmente no hay ningún otro ensayo permite la cuantificación de esta respuesta. Aunque se demostró que el CO 2 es un componente de la DSO 19, otros componentes de la señal, así como los neurotransmisores implicados en la elección hecha para evitar otros individuos estresados ​​aún no se han determinado. Del mismo modo, el mecanismo que acciona el flies para emitir el DSO no se conoce. Este ensayo actualmente se puede utilizar como una parte superior banco de ensayo de diagnóstico adicional para la determinación del perfil social y en general del comportamiento de un mutante, o tratamiento medio ambiente. Por ejemplo, se puede comparar y contrastar la cuantificación del espacio social, es decir, la distancia al vecino más cercano de 23 años, a la evitación social de moscas estresados. Ambos comportamientos requieren responder a la presencia de otras personas, y tomar la decisión de acercarse o evitarlos. Estas son formas muy simple pero potente para diseccionar los circuitos del cerebro y los neurotransmisores implicados. Estos paradigmas de comportamiento también tienen un enorme potencial para ser utilizado con fines de selección.

El objetivo de este método es cuantificar fácilmente un nuevo aspecto de la conducta social sencilla en Drosophila melanogaster, independiente desde el cortejo y la agresión. Las interacciones sociales son cruciales para el buen desarrollo y la salud de los individuos dentro de una sociedad, así como la funcionalidad de un grupo social en su conjunto. La alta complejidad de estas interacciones requiere grandes tamaños de muestra y un sistema que permite la simplificación del comportamiento como las bases genéticas y neuronales del comportamiento social son aún poco conocidos. Drosophila melanogaster es un modelo genético de gran alcance que se puede utilizar para identificar la genética y bases neurales de las interacciones sociales. De hecho, D. melanogaster tiene un repertorio de comportamientos sociales complejos y algunas mediciones directas de socialización ya se han hecho 1-7. Sin embargo, la mayoría de estos esfuerzos se han centrado en los comportamientos sociales relativamente complejas, como los aggresinteracciones sive 3,6, diversos aspectos de cortejo 3,8-12, y cómo la experiencia social afecta a otros comportamientos tales como el aprendizaje, o ritmo circadiano 13-17. Además, muchos de estos ensayos se basan en el análisis de los patrones de interacción complejas de grupos de moscas, mediante el seguimiento de vídeo y software de computadora para analizar la abundancia de datos resultante. Estos análisis son muy valiosos, y dar lugar a nuevas e importantes ideas tales como la dinámica de las interacciones con mosca mosca en grupos de 7. Una limitación, sin embargo, es la falta de acceso a estos ensayos a la comunidad en general, y el limitado conocimiento de los mecanismos subyacentes reconocimiento de los demás. En otras palabras, la base de la emisión de una señal por un individuo y su reconocimiento por otro aún es poco conocido 18. Por el contrario, también vuela exhibir un comportamiento simple, evitación social, donde las personas se alejan de una señal emitida por las moscas estresados: el D. melanogaster Estrés Odorante o DSO 19. En un ensayo de alto rendimiento, este comportamiento se puede cuantificar como la evitación de una señal de tensión emitida por otras moscas, o evitación social 19. Las moscas se colocan en un aparato de laberinto en T y se les da la opción de evitar un vial que contiene DSO. Utilizando este ensayo, CO 2 ha demostrado ser un componente de la DSO, y parte de la circuitería neural necesaria para responder a CO 2 se disecó 19. El ensayo de evitación social que aquí se presenta es conceptualmente similar a los ensayos de comportamiento simples desarrollados en el laboratorio de Seymour Benzer que permitieron a generaciones de investigadores para diseccionar conductas complejas 20. Análisis de evitación social puede llevarse a cabo de forma rentable utilizando el ensayo de laberinto en T, lo que permite un estudio más generalizado de comportamiento social. Por ejemplo, el uso de este ensayo hemos demostrado que los diferentes riesgos genéticos para el autismo tienen efectos contrastantes en b socialesensayos ehavior. Los mutantes de un gen candidato para el autismo - neurobeachin 21,22 - deficiencias presentes tanto en el espacio social (describen en otra parte 23) y evitación social 24. También se propone la señalización dopaminérgica anormal para jugar un papel en la etiología del autismo en los seres humanos 25,26. En contraste con los resultados obtenidos con neurobeachin, se encontró que el rendimiento evitación social no se vio afectada por el aumento o disminución de los niveles de la Drosophila vesicular de monoamina Transporter (VMAT) en células dopaminérgicas, aunque el espacio social se correlacionó directamente a estos niveles de VMAT 27. Los resultados obtenidos con contrastantes neurobeachin y VMAT subrayan la posibilidad de identificar diversas formas de comportamiento asocial, y por lo tanto los diferentes trazados de circuito neuronales subyacentes modulación de la respuesta a otros.

<table><tbody><tr><td>Stereo Zoom Microscope&amp;nbsp;</td><td>Nikon&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>SMZ-645</td><td>Any other standard scope for fly handling would work</td></tr><tr><td>Small paint brushes&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>for pushing flies</td></tr><tr><td>Porous Polyethylene, 12&quot; x 12&quot; Sheet</td><td>Flystuff - Genesee</td><td>46-100</td><td>http://www.flystuff.com/ProductInfo.php?productID=46-100&lt;br/&gt; Porous Plastic sheet for the cold anesthesia box</td></tr><tr><td>Mini-Alarm Timer/Stopwatch</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sharpie pens</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Adhesive Tape</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mini vortex</td><td>Fisher</td><td>14-955-151&amp;nbsp;</td><td>http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/itemdetail&lt;br/&gt; For mechanical agitation of the flies - any vortex would work.</td></tr><tr><td>Corning Life Sciences DL No.:352017, Falcon test tube; round bottom; disposable; no closure, 14 ml; 17 x 100 mm</td><td>Fisher</td><td>14-959-8 &amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/itemdetail?storeId=10652&amp;amp;langId=-1&amp;amp;catalogId=29104&amp;amp;productId=2771811&amp;amp;distype=0&amp;amp;highlightProductsItemsFlag=Y&amp;amp;fromSearch=1&amp;amp;searchType=PROD&amp;amp;hasPromo=0&lt;br/&gt; These snap in place in the in-house made T-maze and counter-current apparatus (see text)</td></tr><tr><td>cotton balls</td><td></td><td></td><td>to close the vials after the experiment.</td></tr><tr><td>trifold board and white bench cover</td><td></td><td></td><td>to provide a white background, and a homogeneous light.</td></tr><tr><td>white bench cover</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>pounding pad</td><td></td><td></td><td>any mouse pad works.</td></tr><tr><td>large black cloth</td><td></td><td></td><td>to cover the counter-current apparatus in phototaxis response.</td></tr><tr><td>cool-white light&amp;nbsp;</td><td>Home Depot</td><td>1000516563</td><td>http://www.homedepot.ca/product/illume-26-fluorescent-plug-in-linear/911423&lt;br/&gt; any similar linear light with fluorescent light bulb cool-white at 13-15 W would work</td></tr></tbody></table>

straightforward assay for quantification of social avoidance in drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster is an emerging model to study different aspects of social interactions. For example, flies avoid areas previously occupied by stressed conspecifics due to an odorant released during stress known as the Drosophila stress odorant (dSO). Through the use of the T-maze apparatus, one can quantify the avoidance of the dSO by responder flies in a very affordable and robust assay. Conditions necessary to obtain a strong performance are presented here. A stressful experience is necessary for the flies to emit dSO, as well as enough emitter flies to cause a robust avoidance response to the presence of dSO. Genetic background, but not their group size, strongly altered the avoidance of the dSO by the responder flies. Canton-S and Elwood display a higher performance in avoiding the dSO than Oregon and Samarkand strains. This behavioral assay will allow identification of mechanisms underlying this social behavior, and the assessment of the influence of genes and environmental conditions on both emission and avoidance of the dSO. Such an assay can be included in batteries of simple diagnostic tests used to identify social deficiencies of mutants or environmental conditions of interest.

El ensayo de evitación social es una prueba robusta cuantificar la capacidad de Drosophila melanogaster para reconocer una señal de estrés (DSO) emitida por otras moscas, y la evaluación de este modo uno de los aspectos de las interacciones sociales. El ensayo se realizó a través de un aparato de uso común en diversos ensayos de comportamiento conocido como un laberinto en T, que presentan las moscas con una elección entre dos opciones diferentes - izquierda o derecha 19,28-31. En este caso, la eficiencia con la que las moscas evitar el DSO se cuantifica mediante el cálculo y la comparación de su índice de rendimiento (PI). Un PI de cero indica una distribución de 50-50 o no evitación, mientras que un pI de 100 indica que todas las moscas evitarse el DSO. Y un IP de -100 indicaría que todas las moscas fueron dentro del vial DSO. Las moscas son presentados con un vial que contiene DSO emitida por las moscas agitados mecánicamente, y uno nuevo (DSO gratis) vial. Los resultados representativos presentan aquí de relieve la strength de este ensayo, así como algunas condiciones conocidas necesarias para obtener mejores resultados. Evitar la DSO no es específica de un sexo, pero depende de las moscas que se destacaron. El sexo de las moscas de respuesta no tiene efecto sobre su evitación de la DSO (Figura 1). Sin embargo, no es suficiente para que las moscas han ocupado el vial de la prueba para provocar una evasión de ese vial, las moscas deben haber sido subrayado - en este caso agitado mecánicamente (Figura 1). Si no hay moscas habían ocupado el vial de la prueba, o si las moscas han entrado y salido del vial sin estrés utilizando fototaxis, los respondedores provocan ninguna preferencia como se informó anteriormente 19. Aunque la figura 1 reproduce los resultados conocidos, también es un ejemplo de la clase de los datos obtenidos con condiciones sub-óptimas. Con sólo 2 a 5 repeticiones internas, y no hay pruebas independientes, las barras de error representan el rango. Sin embargo, hay una significativa difierencia entre viales anteriormente ocupadas por las moscas estresadas y las moscas no estresados ​​o vacío, como se informó anteriormente 19. En este contexto, las moscas siguen mostrando un fuerte PI de evitación. Esto subraya la robustez del ensayo. Además, el PI de la elección entre dos viales de frescas es negativo (diferente de 0, para las mujeres p &lt;0,05, y se agruparon sexo p &lt;0,01). Esto indica una preferencia por un lado de la T-laberinto, o un sesgo debido a un pequeño tamaño de la muestra. Esta limitación puede ser contrarrestado por alternando el lado en el que se coloca el vial de ensayo en el T-laberinto en las repeticiones internas, como se hace en los experimentos posteriores presentados. A pesar de la falta de efecto del sexo en la respuesta a la DSO, respondedores fueron separados por sexo para evitar posibles efectos de confusión. Por ejemplo, en el caso de mutaciones que podrían tener efectos específicos del sexo, tales como las que afectan a los genes implicados en la señalización olfativa 36. Los siguientes representati<html> cinco resultados se centran en los respondedores masculinos, y los emisores sexuales mixtos. Evitar la DSO es independiente del número de moscas de respuesta probadas. Experimentos previos 19 han utilizado un nivel de 40 Canton-S moscas en la prueba de evitación social, que mostró una alta PI, lo que indica que la mayoría de las moscas prefieren el vial DSO-fresco libre. Para probar el efecto del tamaño del grupo en el PI de los respondedores, se ensayó una gama de 10-80 moscas, como se ve en la Figura 2. Se realizó un mínimo de dos ensayos independientes y tres repeticiones internas por ensayo. Una prueba t no mostró significación estadística al comparar el PI de cada uno de los diferentes número de moscas de respuesta al índice de rendimiento del mando (cuarenta respondedor moscas). Por lo tanto, el número de moscas de respuesta no tiene ningún efecto sobre la PI de la evitación DSO y el efecto que tienen mutaciones en la evitación puede ser probado incluso si mutantes están disponibles en pequeñas cantidades. ent &quot;&gt; Mayor número de emisores vuela conduce a una mayor prevención de DSO. Para determinar la medida en que el número de moscas de emisor afectó a la DSO y su evitación, también a prueba el efecto de la cantidad de moscas estresados. En experimentos últimos 19, y este protocolo, han utilizado un estándar de 70 Canton-S moscas. Hemos probado ahora 10 a 160 moscas emisor (Figura 3). El rendimiento de evitación está directamente relacionada con el número de emisores, aunque no hay un aumento en la evitación con más de 80 emisores. Curiosamente, una evasión importante fue aún detectar con sólo 10 destacó moscas. Una vez más, esto permitiría probar las capacidades de emisión de cuantas moscas a la vez. Antecedentes genéticos afecta al rendimiento de evitación DSO. Drosophila melanogaster es un fuerte organismo modelo para estudios genéticos. Por lo tanto, era importante determinar si el ensayo podría utilizarse para DISCRiminate diferentes orígenes genéticos. Se midió la respuesta de cuatro tipos diferentes silvestres (Cantón-S, Oregon-R, Samarcanda y Elwood) con respecto a su evitación de DSO emitida por Canton-S (Figura 4). Canton-S y Elwood tienen un IP mayor en comparación con Oregon y Samarcanda (p &lt;0,05). Estos resultados demuestran que hay un componente genético subyacente a la evitación de la DSO, y que este ensayo tiene el poder para llevar a cabo un estudio de esta influencia genética. Duración del tiempo de elección afecta al rendimiento. El conjunto de datos representativos presentados en las Figuras 1, 2, 3 y 4 también ilustran el efecto de la longitud de tiempo dado a los respondedores para decidir qué VIAL evitar. Cuando se dan Canton-S respondedores 30 a 45 segundos para elegir su vial preferida, que alcanzan típicamente alrededor de actuaciones PI = 55 (Figura 2, respectivamente machos PI= 57 ± 2; y 52 ± 11). Cuando se administra 60 seg, su rendimiento es más alta, como se ve en la Figura 4 (PI = 77 ± 6,5). <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52011/52011fig1highres.jpg" /> Figura 1. Evitar el DSO no es específica de un sexo, pero depende de las moscas que se destacaron. Los gráficos de barras representan el rango promedio ± de la PI de la evitación de un vial el olor estrés dejado por las moscas agitados (DSO). Los varones (en rojo) y las mujeres (naranja) se probaron juntos (marrón), y luego contaron después del experimento. Las moscas comportamiento similar, con independencia de su sexo (ANOVA de dos vías). Pero sólo evitan un frasco lleno de DSO en el que las moscas se habían puesto ya de relieve (agitación mecánica), y no de un vial en el que las moscas no se había subrayado (entrar y salir del vial por fototaxis, p &lt;0,05, post de comparación múltiple de Tukey prueba), o vial fresco (p &lt;0,001, la comparación posterior a la prueba múltiple de Tukey). EnAdemás, no hubo diferencias estadísticas entre el vial fresca y condiciones moscas no estresados, a pesar de un sesgo experimento vial nuevo - n = 2-5 repeticiones con 40 ambos sexos vuela cada uno, con 45 segundos el tiempo de elección (n = 3 para fresco viales, n = 2 para el vial con archivos que no sean de estrés, n = 5 para el vial con moscas estresados). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52011/52011fig2highres.jpg" /> Figura 2. Evitar la DSO es independiente del número de moscas probadas. Los datos representativos muestra que el número de Canton-S de respuesta moscas en el laberinto en T no tiene ningún efecto sobre la evitación social de la DSO. Responder moscas se les dio 30 segundos para decidir entre un vial fresco y un vial que contiene DSO (n = 2-6 repeticiones internas por ensayo, 1-2 ensayos, mínimo de 5 puntos de datos por estado, gráficos de barras representan la media ± sem) <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52011/52011fig3highres.jpg" /> <strong&gt; Figura 3. Aumento del número de emisores conduce a aumentar la evitación DSO. Representante de datos muestra que el número de Cantón-S emisor moscas afecta la DSO y su evitación (creciente tono de rojo indica el número de moscas emisor aumentado, con 70 emisores resumidas en azul ). Cuando se compara con 70 emisores, sólo los viales que contenían 10 emisores o aire mostraron una diferencia significativa en el rendimiento (ANOVA de una vía p = 0,0001, comparación post-test múltiple de Dunnett). Los 40 respondedor moscas se les dio 1 min. para decidir entre un vial fresco y un vial que contiene DSO (n = 3 repeticiones internas por ensayo, 3 ensayos independientes, gráficos de barras representan la media ± sem) <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52011/52011fig4highres.jpg" /> Figura 4. Tiempo de Elección y los antecedentes genéticos de moscas de la fruta afectan la respuesta a DSO. Canton-S y genotipos Elwood muestran una evasión más fuerte de la DSO de Oregon y Samarkand (p &lt;0,05 *, t-test comparando a Cantón-S). Responder moscas se les dio 1 min. decidir entre un vial fresco y un vial que contiene DSO (n = 4-5 repeticiones internas por ensayo, 2 ensayos independientes, gráficos de barras representan la media ± sem)

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Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

Here, we present a protocol to quantify the avoidance of stressed individuals. This paradigm is powerful yet user-friendly and can be used to assess the influence of genes and environment on one kind of social interaction in Drosophila melanogaster.

Ensayo sencillo para cuantificación de Prevención Social en<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Drosophila melanogaster is an emerging model to study different aspects of social interactions. For example, flies avoid areas previously occupied by ...

straightforward-assay-for-quantification-social-avoidance-drosophila

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

11.2K vistas.  Yale University. Here, we present a protocol to quantify the avoidance of stressed individuals. This paradigm is powerful yet user-friendly and can be used to assess the influence of genes and environment on one kind of social interaction in Drosophila melanogaster.

Video: Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of these diseases, including Alzheimer's, Parkinson's and Huntington's disease are characterized by age-dependent deterioration in learning and memory functions and movement coordination2. Here we use behavioral assays, including the negative geotaxis assay3 and the aversive phototaxic suppression assay (APS assay)4,5, to show that some of the behavior characteristics associated with human neurodegeneration can be recapitulated in flies. In the negative geotaxis assay, the natural tendency of flies to move against gravity when agitated is utilized to study genes or conditions that may hinder locomotor capacities. In the APS assay, the learning and memory functions are tested in positively-phototactic flies trained to associate light with aversive bitter taste and hence avoid this otherwise natural tendency to move toward light. Testing these trained flies 6 hours post-training is used to assess memory functions. Using these assays, the contribution of any genetic or environmental factors toward developing neurodegeneration can be easily studied in flies.

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Behavior assays for measuring locomotor functions, learning, and memory abilities in Drosophila.

Locomotor ensayo, aprendizaje, memoria y déficit en Drosophila Los modelos de neurodegeneración

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of ...

Investigación

Neurociencias

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular disease and various neurological diseases1. We have optimized simple and robust behavioral assays for determining larval locomotion, adult climbing ability (RING assay), and courtship behaviors of Drosophila. These behavioral assays are widely applicable for studying the role of genetic and environmental factors on fly behavior. Larval crawling ability can be reliably used for determining early stage changes in the crawling abilities of Drosophila larvae and also for examining effect of drugs or human disease genes (in transgenic flies) on their locomotion. The larval crawling assay becomes more applicable if expression or abolition of a gene causes lethality in pupal or adult stages, as these flies do not survive to adulthood where they otherwise could be assessed. This basic assay can also be used in conjunction with bright light or stress to examine additional behavioral responses in Drosophila larvae. Courtship behavior has been widely used to investigate genetic basis of sexual behavior, and can also be used to examine activity and coordination, as well as learning and memory. Drosophila courtship behavior involves the exchange of various sensory stimuli including visual, auditory, and chemosensory signals between males and females that lead to a complex series of well characterized motor behaviors culminating in successful copulation. Traditional adult climbing assays (negative geotaxis) are tedious, labor intensive, and time consuming, with significant variation between different trials2-4. The rapid iterative negative geotaxis (RING) assay5 has many advantages over more widely employed protocols, providing a reproducible, sensitive, and high throughput approach to quantify adult locomotor and negative geotaxis behaviors. In the RING assay, several genotypes or drug treatments can be tested simultaneously using large number of animals, with the high-throughput approach making it more amenable for screening experiments.

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster is a genetically and behaviorally tractable model system that has been used to understand the molecular and cellular basis of many important biological processes for over a century 1. Drosophila has been well exploited to gain insights into the genetic basis of fly behavior.

Métodos de ensayo a Drosophila Comportamiento

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A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

For many animals, hunger promotes changes in the olfactory system in a manner that facilitates the search for appropriate food sources. In this video article, we describe an automated assay to measure the effect of hunger or satiety on olfactory dependent food search behavior in the adult fruit fly Drosophila melanogaster. In a light-tight box illuminated by red light that is invisible to fruit flies, a camera linked to custom data acquisition software monitors the position of six flies simultaneously. Each fly is confined to walk in individual arenas containing a food odor at the center. The testing arenas rest on a porous floor that functions to prevent odor accumulation. Latency to locate the odor source, a metric that reflects olfactory sensitivity under different physiological states, is determined by software analysis. Here, we discuss the critical mechanics of running this behavioral paradigm and cover specific issues regarding fly loading, odor contamination, assay temperature, data quality, and statistical analysis.

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

In this video article, we describe an automated assay to measure the effect of hunger or satiety on olfactory dependent food search behavior in the adult fruit fly Drosophila melanogaster.

Un ensayo de una sola mosca por el comportamiento de forrajeo en<em&gt; Drosophila</em

For many animals, hunger promotes changes in the olfactory system in a manner that facilitates the search for appropriate food sources. In this video ...

Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning

This protocol describes a new paradigm for analyzing aversive associative learning in adult flies (Drosophila melanogaster). The paradigm is analogous to passive avoidance behavior in laboratory rodents in which animals learn to avoid a compartment where they have previously received an electric shock. The assay takes advantage of negative geotaxis in flies, which manifests as an urge to climb up when they are placed on a vertical surface. The setup consists of vertically oriented upper and lower compartments. On the first trial, a fly is placed into a lower compartment from where it usually exits&#160;within 3-15 s, and steps into the upper compartment where it receives an electric shock. During the second trial, 24 h later, the latency is significantly increased. At the same time, the number of shocks is decreased compared to the first trial, indicating that flies formed long-term memory about the upper compartment. The recordings of latencies and number of shocks could be performed with a tally counter and a stopwatch or with an Arduino-based simple device. To illustrate how the assay can be used, the passive avoidance behavior of D. melanogaster and D. simulans male and female were characterized here. Comparison of latencies and number of shocks revealed that both D. melanogaster and D. simulans flies efficiently learned the passive avoidance behavior. No statistical differences were observed between male and female flies. However, males were a little faster while entering the upper compartment on the first trial, while females received a slightly higher number of shocks in every retention trial. The Western diet (WD) significantly impaired learning and memory in male flies while flight exercise counterbalanced this effect. Taken together, the passive avoidance behavior in flies offers a simple and reproducible assay that could be used for studying basic mechanisms of learning and memory.

Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning

This work describes a simple behavioral paradigm that allows the analysis of aversive associative learning in adult fruit flies. The method is based on suppressing the innate negative geotaxis behavior due to the association formed between a specific environmental context and an electric shock.

Drosophila Comportamiento de evitación pasiva como nuevo paradigma para estudiar el aprendizaje asociativo aversivo

This protocol describes a new paradigm for analyzing aversive associative learning in adult flies (Drosophila melanogaster). The paradigm is analogous to ...

Comportamiento

A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila

Drosophila melanogaster is an ideal model organism for studying various diseases due to its abundance of advanced genetic manipulation techniques and diverse behavioral features. Identifying behavioral deficiency in animal models is a crucial measure of disease severity, for example, in neurodegenerative diseases where patients often experience impairments in motor function. However, with the availability of various systems to track and assess motor deficits in fly models, such as drug-treated or transgenic individuals, an economical and user-friendly system for precise evaluation from multiple angles is still lacking. A method based on the AnimalTracker application programming interface (API) is developed here, which is compatible with the Fiji image processing program, to systematically evaluate the movement activities of both adult and larval individuals from recorded video, thus allowing for the analysis of their tracking behavior. This method requires only a high-definition camera and a computer peripheral hardware integration to record and analyze behavior, making it an affordable and effective approach for screening fly models with transgenic or environmental behavioral deficiencies. Examples of behavioral tests using pharmacologically treated flies are given to show how the techniques can detect behavioral changes in both adult flies and larvae in a highly repeatable manner.

A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila

The present protocol assesses the locomotor activity of Drosophila by tracking and analyzing the movement of flies in a hand-made arena using open-source software Fiji, compatible with plugins to segment pixels of each frame based on high-definition video recording to calculate parameters of speed, distance, etc.

Una técnica simple para evaluar la actividad locomotora en Drosophila

Drosophila melanogaster is an ideal model organism for studying various diseases due to its abundance of advanced genetic manipulation techniques and ...

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

The social space assay described here can be used to quantify social interactions of Drosophila melanogaster &#8212; or other small insects &#8212; in a straightforward manner. As we previously demonstrated 1, in a two-dimensional chamber, we first force the flies to form a tight group, subsequently allowing them to take their preferred distance from each other. After the flies have settled, we measure the distance to the closest neighbor (or social space), processing a static picture with free online software (ImageJ). The analysis of the distance to the closest neighbor allows researchers to determine the effects of genetic and environmental factors on social interaction, while controlling for potential confounding factors. Diverse factors such as climbing ability, time of day, sex, and number of flies, can modify social spacing of flies. We thus propose a series of experimental controls to mitigate these confounding effects. This assay can be used for at least two purposes. First, researchers can determine how their favorite environmental shift (such as isolation, temperature, stress or toxins) will impact social spacing 1,2. Second, researchers can dissect the genetic and neural underpinnings of this basic form of social behavior 1,3. Specifically, we used it as a diagnostic tool to study the role of orthologous genes thought to be involved in social behavior in other organisms, such as candidate genes for autism in humans 4.

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

The effect of genes and environment on social space of Drosophila melanogaster can be quantified through a powerful but straightforward analytical paradigm. We show here different factors that can affect this social space, and thus need to be taken into consideration when designing experiments in this paradigm.

Condiciones que afectan Espacio Social en<em&gt; Drosophila melanogaster</em

The social space assay described here can be used to quantify social interactions of Drosophila melanogaster &#8212; or other small insects &#8212; in a ...

High Throughput Assay to Examine Egg-Laying Preferences of Individual Drosophila melanogaster

Recently, egg-laying preference of Drosophila has emerged as a genetically tractable model to study the neural basis of simple decision-making processes. When selecting sites to deposit their eggs, female flies are capable of ranking the relative attractiveness of their options and choosing the &#34;greater of two goods.&#34; However, most egg-laying preference assays are not practical if one wants to take a systematic genetic screening approach to search for the circuit basis underlying this simple decision-making process, as they are population-based and laborious to set up. To increase the throughput of studying of egg-laying preferences of single females, we developed custom chambers that each can simultaneously assay egg-laying preferences of up to thirty individual flies as well as a protocol that ensures each female has a high egg-laying rate (so that their preference is readily discernable and more convincing). Our approach is simple to execute and produces very consistent results. Additionally, these chambers can be equipped with different attachments to allow video recording the egg-laying animals and to deliver light for optogenetics studies. This article provides the blueprints for fabricating these chambers and the procedure for preparing the flies to be assayed in these chambers.

High Throughput Assay to Examine Egg-Laying Preferences of Individual Drosophila melanogaster

This protocol describes a high throughput assay for testing egg-laying preferences of Drosophila melanogaster at single-animal resolution. This assay provides a simple, efficient, and scalable platform to identify genes and circuit components that control a simple decision-making process.

Ensayo de Alto Rendimiento para el Examen de Preferencias de la puesta de huevos individual<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Recently, egg-laying preference of Drosophila has emerged as a genetically tractable model to study the neural basis of simple decision-making processes. ...

Drosophila Modelos de rasgos genéticos y conductuales del trastorno del espectro autista

Paradigms for Behavioral Assessment in Drosophila Model of Autism Spectrum Disorder

Autism Spectrum Disorder (ASD) encompasses a heterogeneous group of neurodevelopmental disorders with common behavioral symptoms including deficits in social interaction and ability for communication, enhanced restricted or repetitive behaviors, and also, in some cases, learning disability and motor deficit. Drosophila has served as an unparalleled model organism for modeling a great number of human diseases. As many genes have been implicated in ASD, fruit flies have emerged as a powerful and efficient way to test the genes putatively involved with the disorder. As hundreds of genes, with varied functional roles, are implicated in ASD, a single genetic fly model of ASD is unfeasible; instead, individual genetic mutants, gene knockdowns, or overexpression-based studies of the fly homologs of ASD-associated genes are the common means for gaining insight regarding molecular pathways underlying these gene products. A host of behavioral techniques are available in Drosophila which provide easy readout of deficits in specific behavioral components. Social space assay and aggression and courtship assays in flies have been shown to be useful in assessing defects in social interaction or communication. Grooming behavior in flies is an excellent readout of repetitive behavior. Habituation assay is used in flies to estimate the ability for habituation learning, which is found to be affected in some ASD patients. A combination of these behavioral paradigms can be utilized to make a thorough assessment of the human ASD-like disease state in flies. Using Fmr1 mutant flies, recapitulating Fragile-X syndrome in humans, and POGZ-homolog row knockdown in fly neurons, we have shown quantifiable deficits in social spacing, aggression, courtship behavior, grooming behavior, and habituation. These behavioral paradigms are demonstrated here in their simplest and straightforward forms with an assumption that it would facilitate their widespread use for research on ASD and other neurodevelopmental disorders in fly models.

Autor destacado: Explorando los síntomas del trastorno del espectro autista en las moscas de la fruta: modelos genéticos y pruebas de comportamiento

Autism Spectrum Disorder (ASD) is associated with impaired social and communicative behavior and the emergence of repetitive behavior. For studying the interrelation between ASD genes and behavioral deficits in the Drosophila model, five behavioral paradigms are described in this paper for assaying social spacing, aggression, courtship, grooming, and habituation behavior.

Paradigmas para la evaluación conductual en el modelo de Drosophila del trastorno del espectro autista

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