Name: a computational method to quantify fly circadian activity
Uploaded: 2017-10-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 5 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity at JoVE.com

Stanislav Lazopulo için video içeriği ile yardım için sana şükrediyoruz.

1. ölçme sinek hareket kullanarak Drosophila etkinlik izleyicisi (DAM) Not: başvuru 5 daha fazla ayrıntı görmek için.
<ol><li>Hazırla bireysel tüpler gıda ile bir ucunda sinek ve diğer pamuk. Sonunda gıda ile gıda kurumasını önlemek için kapalı olmalıdır.
	<ol><li>50 mL kabı içinde 5-6 g sinek yiyecek koymak. Böylece bunu eritmek daha kolay yemekler küçük parçalar halinde kesin</li>
		<li>Bir lastik bant ile bağlanmak 32 bireysel cam tüplerin.</li>
		<li>o bir mikrodalga fırında 10-15 s. Stop mikrodalga her 5 Isıtma tarafından gıda kabı içinde eritmek s ve dikkatli bir şekilde eşit gıdaların erime emin olmak için kabı sallamak.</li>
		Gıda kabı gıda ile hazırlanan bireysel tüpler koymak hala sıvı ise <li>. Onlar aynı derecede dolu tüpler yukarı ve aşağı olacak şekilde değiştirin.</li>
		<li>İzin ver soğumasını ve yaklaşık 1 h. kuvvetlendirmek için gıda</li>
		<li>Yemek katı sonra tüpleri ile gıda kabı kaldırın.</li>
		<li>Balmumu kullanarak gıda içeren son mühür. İlk olarak, dikkatli bir şekilde temiz bir kağıt havlu kullanarak bir tüp daha sonra basın boru balmumu karşı. Görsel olarak mühür kalitesini kontrol edin ve gerekirse mühürleme tekrar yeniden.</li>
		<li>Tüp pamuk ile diğer ucunu kapatın; pamuk bir sinek tutmak tüp kilitliyken yapmak hava izni.</li>
	</ol></li> <li>Bir tek sinek her bireysel tüpü yerleştirin ve tüpler'deki Barajdan yerleştirin.</li>
	<li>Yer sabit sıcaklık ve nem korur bir kuluçka makinesine izler. Deney üzerinde bağlı olarak, uygun ışık/karanlık koşulları aşağıdaki gibi ayarlayın.
	<ol><li>Işık/karanlık deneyler açık/koyu döngüsü bütün deneyin için sinekler tutmak için. Ölçümler ilk gününde analize kullanmayın.</li>
		<li>Sürekli karanlık deneyler için ilk ışık/karanlık koşullarda sürüklenme ve saatlerin eşitlenmesi için iki gündür sinekler tutun ve sonra geçiş için sürekli karanlık. Ölçümleri sürekli karanlık ilk günden analize kullanmayın.</li>
	</ol></li> <li>En az dört gün analizinde kullanılan veri toplamak. 
	Not: Baraj Sistem İzleyicisi'nde tüm sinekler hareket kaydı ile tek bir dosya çıktısı.</li>
</ol> 2. Veri analizi <ol><li>Split monitör çıkış dosyası birden çok tek sinek aktiviteyi dosyasına; her dosyayı tek bir sütun olmalıdır &#39; .txt &#39; dosyası ile bir bireysel sinek gezisidir ölçüm.</li>
	<li>Çalışma &#39; ModelFitPS3.m &#39; işlevi aşağıdaki giriş parametreleri ile Matlab komut penceresinde: <ol><li>samplingrate için veri örnekleme zaman aralığını saniye olarak ayarlamak. Etkinlik her dakika ölçüldü, örneğin, 60 gibi girin samplingrate.</li>
		<li>Bin_interval için hangi verilerin daha iyi görselleştirme için binned; 20-30 dk. önerilen depo gözü aralığıdır dakika içinde zaman aralığını belirleme</li>
		<li>Girmek için eğilim, &#34; 1 &#34; veriyi temel eğilimi gösterirse ve &#34; 0 &#34; aksi halde; veri eğilim ile ilk Ikinci dereceden polinom montaj ve sonra verilerden çıkarılarak tarafından detrended.</li>
	</ol></li> <li>Popup penceresinde bir tek sinek aktiviteyi seçin. 
	Not: İlk arsa veri güç spektrumu ve tanıdık etkinlik komplo değil. Çizilen güç spektrumu birincil süresi T 0 belirlemek: sirkadiyen tepe sol fare düğmesini kullanarak veya ikinci harmonik tepe üzerinde sağ fare düğmesi ile tıklatın (çevresinde T 0 / 2).</li>
	<li>Sabah ve akşam tepeler de görselleştirildiği açılan veri arsa üzerinde kontrol edin. Eğer değilse, doğru yerde grafik üzerinde tıklayarak ve iletişim kutusundaki yeni bin_interval değer giren bin_interval değerini değiştirin. Program veri aralığı yeni değerle yeniden çizer. Bin_interval değer kabul etmek için kalan herhangi bir yeri grafik üzerinde tıklatın.</li>
	<li>Program verileri tekrar yeniden boyutlandırmaya ve ilk beş gün faaliyet gösterir. (Bazen bir veya iki gün atlamak gerekli) analizinde kullanılan ilk M tepe üzerinde bu arsa üzerinde ' ı tıklatın. 
	Not: Program grafiğinde çekilen sabah pik başlayan yeniden çizer. Mavi ve kırmızı çizgiler E tepe ve sonraki gün M tepe, yaklaşık konumunu sırasıyla, 2.4. adımda belirlenen şekilde dönem temel alarak gösterecektir.</li>
	<li>Aynı grafikte verileri veri modeli ile ön sığması için seçin: aşağıdaki noktaları'nı tıklatın (Bu sipariş; tıklama yer altındaki kırmızı yıldızla gösterilir unutmayın): (i) M üst tepe; (ii) M zirve sonunda; (iii) E tepe başlangıcı; (iv) E en yüksek tepesine; (v) E zirve sonunda; (vi) ertesi gün M zirvesine tepesine.</li>
	<li>Not programı şimdi güç spektrum sunuyor. 
	Not: X ekseni şimdi frekans verilir.
	<ol><li>Güç spektrumu ile açılan pencerede modeli güç spektrumu için analitik ifade uygun için kullanılacak puan almak. 2.4. adımda tespit dönem kırmızı bir çizgi ile işaretlenir. Uygun puan almak için önce kabaca birincil dönemin 2.4 adıma benzer belirleyin. Kaydırıcıyı ince ayar birincil dönemi kullanarak değer uygun işaret (kırmızı daireler ile gösterilen, kaydırıcıyı taşıdıktan sonra görünecektir) en yüksek değerleri için kapalı.</li>
	</ol></li> <li>Görsel tepe seçimden sonra tıklatın &#34; kabul &#34; ve program seçili noktaları modeli parametreler hesaplamak için analitik ifade ile sığmaktadır.</li>
	<li>Parametreleri ve spektral uygun hata dosyasına kaydedilir Not &#34; model_fit_parameters.txtŔ program Ayrıca ile Lokomotor veri ve onun güç spektrumu uyar 2 rakamlar kaydedin.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Pittendrigh, 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=Circadian+systems:+general+perspective.">Circadian systems: general perspective.</a> Biological Rhythms. II, 57-80 (1981).</li><li>Zhang, E. E., Kay, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clocks+not+winding+down:+unravelling+circadian+networks.">Clocks not winding down: unravelling circadian networks.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 11 (11), 764-776 (2010).</li><li>Tataroglu, O., Emery, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+ticks+of+the+Drosophila+circadian+clock.">The molecular ticks of the Drosophila circadian clock.</a> Curr Opin Insect Sci. 7, 51-57 (2015).</li><li>Plautz, J. 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=Quantitative+analysis+of+Drosophila+period+gene+transcription+in+living+animals.">Quantitative analysis of Drosophila period gene transcription in living animals.</a> J Biol Rhythms. 12 (3), 204-217 (1997).</li><li>Chiu, J. C., Low, K. H., Pike, D. H., Yildirim, E., Edery, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assaying+locomotor+activity+to+study+circadian+rhythms+and+sleep+parameters+in+Drosophila.">Assaying locomotor activity to study circadian rhythms and sleep parameters in Drosophila.</a> J Vis Exp. (43), e2157 (2010).</li><li>Helfrich-F&#246;rster, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+control+of+morning+and+evening+components+in+the+activity+rhythm+of+Drosophila+melanogaster--sex-specific+differences+suggest+a+different+quality+of+activity.">Differential control of morning and evening components in the activity rhythm of Drosophila melanogaster--sex-specific differences suggest a different quality of activity.</a> J Biol Rhythms. 15 (2), 135-154 (2000).</li><li>Dautzenberg, F. M., Neysari, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Irreversible+binding+kinetics+of+neuropeptide+Y+ligands+to+Y2+but+not+to+Y1+and+Y5+receptors.">Irreversible binding kinetics of neuropeptide Y ligands to Y2 but not to Y1 and Y5 receptors.</a> Pharmacology. 75 (1), 21-29 (2005).</li><li>Lazopulo, A., Syed, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mathematical+model+provides+mechanistic+links+to+temporal+patterns+in+Drosophila+daily+activity.">A mathematical model provides mechanistic links to temporal patterns in Drosophila daily activity.</a> BMC Neuroscience. 17 (1), 14 (2016).</li><li>Donelson, N., Kim, E. Z., Slawson, J. B., Vecsey, C. G., Huber, R., Griffith, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+positional+tracking+for+long-term+analysis+of+Drosophila+sleep+and+locomotion+using+the+&amp;#34;tracker&amp;#34;+program.">High-resolution positional tracking for long-term analysis of Drosophila sleep and locomotion using the &amp;#34;tracker&amp;#34; program.</a> PloS ONE. 7 (5), e37250 (2012).</li><li>Schlichting, M., 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+Neural+Network+Underlying+Circadian+Entrainment+and+Photoperiodic+Adjustment+of+Sleep+and+Activity+in+Drosophila.">A Neural Network Underlying Circadian Entrainment and Photoperiodic Adjustment of Sleep and Activity in Drosophila.</a> J Neurosci. 36 (35), 9084-9096 (2016).</li><li>Guo, F., 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=Circadian+neuron+feedback+controls+the+Drosophila+sleep-activity+profile.">Circadian neuron feedback controls the Drosophila sleep-activity profile.</a> Nature. 536 (7616), 292-297 (2016).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu eser sinek gezisidir desen nicel bir açıklamasını sağlar bir hesaplama aracı kullanmayla ilgili yönergeler sunar. Aracın hareket veri birlikte nesnenin şeklini ve boyutunu M ve E doruklarına açıklayan dört üstel şartları oluşan bir matematiksel model ile uyuyor. Son değerler modeli parametreler için ham veri kullanımı binning veya filtre uygulama veri parametre değerleri empoze edebilirsiniz artefactual etkileri nerede önleyebilirsiniz güç spectra, verilerin uygun elde edilir. Modeli parametre...

Sirkadiyen saat yaklaşık 24 saatlik bir süre ile endojen bir biyokimyasal osilatör ve hayvanlarda hemen hemen her yerde ve1,2bitkiler. Saat senkronize bir organizmanın iç işlemler ve davranış dış ışık karanlık döngüsü için yardımcı olur. Sirkadiyen saat genetik yapısını yaygın olarak 1960'lardan beri okudu meyve sineği, D. melanogasterkullanarak. Bu böcek sirkadiyen saat çekirdek dört proteinler oluşur: dönem, TIMELESS, saat ve döngüsü. Bu çekirdek bileşenleri ile birlikte diğer molekülleri saat genler3,4neredeyse sinüsoidal salınımları üretir bir geri besleme döngüsü oluşturur. Sirkadiyen saat içinde sinekler sinek etkinlik tek bir Kızılötesi ışın bir bireysel tüp5orta kapısı nerede algılanır multiday Lokomotor kayıtları kullanarak yaygın olarak incelenmiştir. Tipik bir sinek kaydı iki iyi ayırt zirveleri ile karmaşık bir biomodel deseni vardır: gece sonunda başlayan ve ışıklar; etkinleştirdiğinizde en sahiptir sabah tepe (M) ve günün sonunda başlayan ve6ışıkları en vardır akşam tepe (E). İlginçtir, bu tür davranış kayıt şeklini çok basit sinüsoidal salınımlarını ek mekanizmaları gözlenen zamansal desenler için katkıda bulunan eylem düşündüren moleküler seviyede gözlenen farklıdır. Gizli mekanizmaların daha iyi anlamak için zamansal kalıplarının nicel bir açıklama sağlayan bir hesaplama araç geliştirdik.
Çalışmamızda, Lokomotor ritimleri sinek aktivite desen taklit eden bir dalga biçimi açısından tanımlanır. Basit sinüs dalgaları gözlenen ritmik değişiklikleri etkinliğinde modellemek için kullanılamaz, biz kayıtları görülen belirgin özellikleri yakalar basit birini seçmek için çeşitli sinyal şekilleri test. Meyve sineği sirkadiyen davranışı kez üstel etkinleştirme ve devre dışı bırakma7alışkanlıkları var saat nöronlar etkinliği tarafından denetlenir. Üstel dinamikleri ve verilerin görsel analiz bize üstel koşullarını kabul dokuz bağımsız parametreleri ile dört temsilcilerinden oluşan ve yakından sinek aktivite desen8benzeyen bir model oluşturmak için motive. Lokomotor verileri ek olarak, biz de onun güç spektrum analiz. Tipik sinek etkinlik spektrumu Harmonikler T0/2, T0/3, vb, sirkadiyen süresi T0beklenen temel zirvesinde ek olarak birden çok doruklarına gösterir. Daha karmaşık dalga biçimleri (şekil 1) birincil dönemin Harmonikler çoklu spektral doruklarına gösterirken Fourier teoremi göre sadece bir saf sinüs dalga güç spectra, tek bir tepe üretir. Bu nedenle, verileri bir çok tepe güç spektrumu matematiksel olarak beklenen sinüsoidal zamansal desen sinek etkinlik8' de göz önüne alındığında ve mutlaka salınım birden fazla süreler varlığı anlamına gelmez. Önemlisi, önerilen model dalga güç spektrumu da zirveleri benzer böylece hangi ile zaman ve frekans sinek veri bizim modeli açıklar yüksek sadakat vurgulamış sinek Lokomotor kayıtları için birincil döneminin bütün Harmonikler gösterir.
Zaman çözünürlüklerinde birkaç dakika veya daha az, sinek etkinlik veri parametreleri doğrudan ham verileri ayıklamak üzere gürültülü görünür. Daha uzun zaman aralıkları içine binning veri gürültü seviyesini azaltabilir, ancak, veri modeli parametreler tahmini etkileyebilir şekilde değiştirebilirsiniz. Biz bu nedenle modeli işlevi8 (bakınız ek dosya 1 başvuru8) Fourier dönüşümü hesaplanan beklenen güç spectra için analitik bir ifade kullanarak kayıtları, güç spectra parametreleri elde. Parametreleri güç spectra alma bu yaklaşım doğru parametre değerleri binning veya filtreleme, ham etkinlik veri gibi ek herhangi bir manipülasyon olmadan verir. Matematiksel model ve vahşi-türü ve mutant veri uygulamaları ayrıntılarını başvuru8' de açıklanmıştır. Protokol burada hesaplama aracı kullanmak için adım adım yönergeler odaklanır sundu.

<table><tbody><tr><td>Drosophila Activity Monitor</td><td>TriKinetics</td><td>DAM2, DAM5</td><td>Measures fly locootion using single infrared beam</td></tr><tr><td>MatLab</td><td>Mathworks</td><td></td><td>Computing environment and programming language, MatLab should include Optimization and Symbolic Math toolboxes</td></tr><tr><td>Drosophila melanogaster&amp;nbsp;</td><td></td><td>per[S], per[L], iso31(wild type)</td><td>Our analysis can be performed with fly mutants of any circadian period</td></tr></tbody></table>

a computational method to quantify fly circadian activity

En hayvanlar ve bitkiler, sirkadiyen saatler davranışsal ve moleküler süreçleri yönetmek ve onları günlük koyu döngüsü eşitlemek. Bu geçici denetim altında yatan temel mekanizmaları yaygın bir model organizma. meyve sineği Drosophila melanogaster kullanarak incelendiği Sinekli, saat genellikle multiday Lokomotor kaydı analiz ederek incelenmiştir. Böyle bir kayıt iki etkinlik doruklarına karmaşık biomodel desen gösterir: şafak olur bir sabah tepe ve dusk olur bir akşam tepe. Sinüsoidal salınımları çok farklı bir dalga formu ek olarak saat mekanizmaları davranış veri gözlenen desenler üreten derin etkileri vardır düşündüren genlerine, gözlemlenen bu iki doruklarına birlikte formu. Burada biz talimatlar, matematiksel olarak zamansal desenleri sinek etkinliğinde açıklar son zamanlarda gelişmiş bir hesaplama yöntemi kullanarak verir. Yöntemin etkinliği verilerini dört üstel dönem ve tam olarak istediğiniz şekli ve boyutu sabah ve akşam peaks etkinliğinin tarif dokuz bağımsız parametreleri oluşan bir modeli dalga formu ile uyuyor. Ayıklanan parametreleri sinek Lokomotor ritimleri yaygın olarak gözlenen biomodel etkinlik desenleri altında yatan yüzeylerde Kinetik mekanizmalarının aydınlatmak yardımcı olabilir.

Burada sunulan yöntem sinek gezisidir desende miktar ana özellikleri sağlar. Miktar dört üstel şartları oluşur bir modeli ile etkinlik veri yaklaştırarak elde edilir:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/55977/55977eq1.jpg">
Model aktivite desen tarif dokuz bağımsız parametreleri vardır. Parametreleri bMD,bBay,<sub...

Watch this Scientific Journal Video about A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity at JoVE.com

A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity

Sinek sirkadiyen etkinliği ölçmek için bir hesaplama yöntemi

Sinek sirkadiyen Lokomotor ritimleri olarak görülen başlıca zamansal özellikleri ölçmek için bir yöntem sunulur. Miktar çok parametrik modeli dalga sinek aktivitesiyle yaklaştırarak elde edilir. Şekli ve boyutu sabah ve akşam doruklarına günlük aktivite modeli parametreler açıklanmaktadır.

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. ...

a-computational-method-to-quantify-fly-circadian-activity

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

5.9K Görüntüleme.  University of Miami. Sinek sirkadiyen Lokomotor ritimleri olarak görülen başlıca zamansal özellikleri ölçmek için bir yöntem sunulur. Miktar çok parametrik modeli dalga sinek aktivitesiyle yaklaştırarak elde edilir. Şekli ve boyutu sabah ve akşam doruklarına günlük aktivite modeli parametreler açıklanmaktadır.

Video: A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) pacemakers or clocks. Malfunctions in the human circadian system are associated with numerous diseases or disorders. Much progress towards our understanding of the mechanisms underlying circadian rhythms has emerged from genetic screens whereby an easily measured behavioral rhythm is used as a read-out of clock function. Studies using Drosophila have made seminal contributions to our understanding of the cellular and biochemical bases underlying circadian rhythms. The standard circadian behavioral read-out measured in Drosophila is locomotor activity. In general, the monitoring system involves specially designed devices that can measure the locomotor movement of Drosophila. These devices are housed in environmentally controlled incubators located in a darkroom and are based on using the interruption of a beam of infrared light to record the locomotor activity of individual flies contained inside small tubes. When measured over many days, Drosophila exhibit daily cycles of activity and inactivity, a behavioral rhythm that is governed by the animal's endogenous circadian system. The overall procedure has been simplified with the advent of commercially available locomotor activity monitoring devices and the development of software programs for data analysis. We use the system from Trikinetics Inc., which is the procedure described here and is currently the most popular system used worldwide. More recently, the same monitoring devices have been used to study sleep behavior in Drosophila. Because the daily wake-sleep cycles of many flies can be measured simultaneously and only 1 to 2 weeks worth of continuous locomotor activity data is usually sufficient, this system is ideal for large-scale screens to identify Drosophila manifesting altered circadian or sleep properties.

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

We describe procedures for recording daily locomotor activity rhythms of Drosophila and subsequent data analysis. Locomotor activity rhythms are a reliable behavioral output of animal circadian clocks and are used as the standard readout of clock function when studying circadian mutants or examining how the environment regulates the circadian system.

Sirkadiyen Rhythms Eğitim ve Parametreler Uyku Lokomotor Aktivitesi Assaying Drosophila</em

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) ...

Nörobilim

Measuring Circadian and Acute Light Responses in Mice using Wheel Running Activity

Circadian rhythms are physiological functions that cycle over a period of approximately 24 hours (circadian- circa: approximate and diem: day)1, 2. They are responsible for timing our sleep/wake cycles and hormone secretion. Since this timing is not precisely 24-hours, it is synchronized to the solar day by light input. This is accomplished via photic input from the retina to the suprachiasmatic nucleus (SCN) which serves as the master pacemaker synchronizing peripheral clocks in other regions of the brain and peripheral tissues to the environmental light dark cycle3-7. The alignment of rhythms to this environmental light dark cycle organizes particular physiological events to the correct temporal niche, which is crucial for survival8. For example, mice sleep during the day and are active at night. This ability to consolidate activity to either the light or dark portion of the day is referred to as circadian photoentrainment and requires light input to the circadian clock9. Activity of mice at night is robust particularly in the presence of a running wheel. Measuring this behavior is a minimally invasive method that can be used to evaluate the functionality of the circadian system as well as light input to this system. Methods that will covered here are used to examine the circadian clock, light input to this system, as well as the direct influence of light on wheel running behavior.

This article will review methods that can be used to determine circadian function and light responsiveness in mice.

Tekerlek Koşu Aktivitesi kullanarak Fare Sirkadiyen ve Akut Işık Yanıtları Ölçüm

Circadian rhythms are physiological functions that cycle over a period of approximately 24 hours (circadian- circa: approximate and diem: day)1, 2.  They ...

Quantitative Measurement of the Immune Response and Sleep in Drosophila

A complex interaction between the immune response and host behavior has been described in a wide range of species. Excess sleep, in particular, is known to occur as a response to infection in mammals 1 and has also recently been described in Drosophila melanogaster2. It is generally accepted that sleep is beneficial to the host during an infection and that it is important for the maintenance of a robust immune system3,4. However, experimental evidence that supports this hypothesis is limited4, and the function of excess sleep during an immune response remains unclear. We have used a multidisciplinary approach to address this complex problem, and have conducted studies in the simple genetic model system, the fruitfly Drosophila melanogaster. We use a standard assay for measuring locomotor behavior and sleep in flies, and demonstrate how this assay is used to measure behavior in flies infected with a pathogenic strain of bacteria. This assay is also useful for monitoring the duration of survival in individual flies during an infection. Additional measures of immune function include the ability of flies to clear an infection and the activation of NF&kappa;B, a key transcription factor that is central to the innate immune response in Drosophila. Both survival outcome and bacterial clearance during infection together are indicators of resistance and tolerance to infection. Resistance refers to the ability of flies to clear an infection, while tolerance is defined as the ability of the host to limit damage from an infection and thereby survive despite high levels of pathogen within the system5. Real-time monitoring of NF&kappa;B activity during infection provides insight into a molecular mechanism of survival during infection. The use of Drosophila in these straightforward assays facilitates the genetic and molecular analyses of sleep and the immune response and how these two complex systems are reciprocally influenced.

Quantitative Measurement of the Immune Response and Sleep in Drosophila

To understand a link between the immune response and behavior, we describe a method to measure locomotor behavior in Drosophila during bacterial infection as well as the ability of flies to mount an immune response by monitoring survival, bacterial load, and real-time activity of a key regulator of innate immunity, NF&kappa;B.

İmmün Yanıt ve Uyku içinde kantitatif ölçümü<em&gt; Drosophila</em

A complex interaction between the immune response and  host behavior has been described in a wide range of species. Excess sleep, in  particular, is known ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such behavior is spontaneous locomotor activity. Here we describe our protocol that utilizes Drosophila population monitors and a tracking system that allows continuous monitoring of the spontaneous locomotor activity of flies for several days at a time. This method is simple, reliable, and objective and can be used to examine the effects of aging, sex, changes in caloric content of food, addition of drugs, or genetic manipulations that mimic human diseases.

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster are useful in studying genetic or environmental manipulations that affect behaviors such as spontaneous locomotor activity.&#160; Here we describe a protocol that utilizes monitors with infrared beams and data analysis software to quantify spontaneous locomotor activity.&#160;

Olarak spontan lokomotor aktivitenin belirlenmesi<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such ...

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While these systems can provide a wealth of behavioral information, the cost and complexity of these systems can be prohibitive for many labs. We have developed a low-cost assay for measuring locomotive behavior and seizure movement in D. melanogaster. The system uses a web-cam to capture images that can be processed using a combination of inexpensive and free software to track the distance moved, the average velocity of movement and the duration of movement during a specified time-span. To demonstrate the utility of this system, we examined a group of D. melanogaster mutants, the Bang-sensitive (BS) paralytics, which are 3-10 times more susceptible to seizure-like activity (SLA) than wild type flies. Using this novel system, we were able to detect that the BS mutant bang senseless (bss) exhibits lower levels of exploratory locomotion in a novel environment than wild type flies. In addition, the system was used to identify that the drug metformin, which is commonly used to treat type II diabetes, reduces the intensity of SLA in the BS mutants.

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Using a webcam and a combination of free and inexpensive software programs, locomotive patterns in Drosophila melanogaster can be analyzed to detect differences in the speed, distance, and time of various motor activities.

Nöbet gibi Aktivite Analizi ve Hareket için A Düşük maliyetli Yöntemi<em&gt; Drosophila</em

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

Single-cell Resolution Fluorescence Live Imaging of Drosophila Circadian Clocks in Larval Brain Culture

The circadian pacemaker circuit orchestrates rhythmic behavioral and physiological outputs coordinated with environmental cues, such as day/night cycles. The molecular clock within each pacemaker neuron generates circadian rhythms in gene expression, which underlie the rhythmic neuronal functions essential to the operation of the circuit. Investigation of the properties of the individual molecular oscillators in different subclasses of pacemaker neurons and their interaction with neuronal signaling yields a better understanding of the circadian pacemaker circuit. Here, we present a time-lapse fluorescent microscopy approach developed to monitor the molecular clockwork in clock neurons of cultured Drosophila larval brain. This method allows the multi-day recording of the rhythms of genetically encoded fluorescent circadian reporters at single-cell resolution. This setup can be combined with pharmacological manipulations to closely analyze real-time response of the molecular clock to various compounds. Beyond circadian rhythms, this multipurpose method in combination with powerful Drosophila genetic techniques offers the possibility to study diverse neuronal or molecular processes in live brain tissue.

Single-cell Resolution Fluorescence Live Imaging of Drosophila Circadian Clocks in Larval Brain Culture

The goal of this protocol is to establish ex vivo Drosophila larval brain culture optimized to monitor circadian molecular rhythms with long-term fluorescence time-lapse imaging. The application of this method to pharmacological assays is also discussed.

Tek hücreli çözünürlük Floresans canlı görüntüleme Drosophila sirkadiyen saatler larva beyin kültür

The circadian pacemaker circuit orchestrates rhythmic behavioral and physiological outputs coordinated with environmental cues, such as day/night cycles. ...

The Sleep Nullifying Apparatus: A Highly Efficient Method of Sleep Depriving Drosophila

Sleep homeostasis, the increase in sleep observed following sleep loss, is one of the defining criteria used to identify sleep throughout the animal kingdom. As a consequence, sleep deprivation and sleep restriction are powerful tools that are commonly used to provide insight into sleep function. Nonetheless, sleep deprivation experiments are inherently problematic in that the deprivation stimulus itself may be the cause of observed changes in physiology and behavior. Accordingly, successful sleep deprivation techniques should keep animals awake and, ideally, result in a robust sleep rebound without also inducing a large number of unintended consequences. Here, we describe a sleep deprivation technique for Drosophila melanogaster. The Sleep Nullifying Apparatus (SNAP) administers a stimulus every 10s to induce negative geotaxis. Although the stimulus is predictable, the SNAP effectively prevents &#62;95% of nighttime sleep even in flies with high sleep drive. Importantly, the subsequent homeostatic response is very similar to that achieved using hand-deprivation. The timing and spacing of the stimuli can be modified to minimize sleep loss and thus examine non-specific effects of the stimulus on physiology and behavior. The SNAP can also be used for sleep restriction and to assess arousal thresholds. The SNAP is a powerful sleep disruption technique that can be used to better understand sleep function.

The Sleep Nullifying Apparatus: A Highly Efficient Method of Sleep Depriving Drosophila

Sleep deprivation is a powerful tool to investigate sleep function and regulation. We describe a protocol to sleep deprive Drosophila using the Sleep Nullifying Apparatus, and to determine the extent of rebound sleep induced by deprivation.

Uyku Nullifiye Aparatı: Drosophila'dan Yoksun Uykunun Son Derece Verimli Bir Yöntemi

Sleep homeostasis, the increase in sleep observed following sleep loss, is one of the defining criteria used to identify sleep throughout the animal ...

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This protocol repurposes an instrument often used to measure adult activity, the TriKinetics Drosophila activity monitor (MB5 Multi-Beam Activity Monitor) to study larval activity. The instrument can monitor the movements of animals in 16 individual 8 cm glass assay tubes, using 17 infrared detection beams per tube. Logging software automatically saves data to a computer, recording parameters such as number of moves, times sensors were triggered, and animals&#8217; positions within the tubes. The data can then be analyzed to represent overall locomotion and/or position preference as well as other measurements. All data are easily accessible and compatible with basic graphing and data manipulation software. This protocol will discuss how to use the apparatus, how to operate the software and how to run a larval activity assay from start to finish.

Measurement of Larval Activity in the Drosophila Activity Monitor

This report describes a method for measuring Drosophila larval activity using the TriKinetics Drosophila Activity Monitor. The device employs infrared beams to detect movements of up to 16 individual animals. Data can be analyzed to represent motion parameters including rates and the positions of the animals within the assay chambers.

Larvaların Faaliyet Ölçümü<em&gt; Drosophila</em&gt; Activity Monitor

Drosophila larvae are used in many behavioral studies, yet a simple device for measuring basic parameters of larval activity has not been available. This ...

Biyoloji

Analysis of Circadian Photoresponses in Drosophila Using Locomotor Activity

Circadian rhythms are only beneficial to animals if they can be synchronized by changes of ambient conditions. Light and temperature are two dominant environmental parameters that synchronize animal circadian clocks. In Drosophila circadian photo-responses are mediated by a solely blue light photoreceptor named CRYPTOCHROME (CRY). Upon photoreception, CRY changes its conformation and initiates the proteosomal dependent degradation of TIMELESS (TIM). TIM is an important pacemaker protein, thus degradation of TIM will reset the circadian clock. Under constant light conditions (LL), wild type flies quickly become arrhythmic because of the constant degradation of TIM, while flies bearing defects with circadian photo-responses will still be rhythmic. Thus LL triggered arrhythmicity has been used for screening of components in circadian light input pathways. A brief short light pulse in the night can also dramatically shift phases of circadian rhythms. As expected, this phase shift response is reduced in flied with defects in circadian photoresponse. Thus analyzing locomotion behavior rhythmicity under LL or phase changes after short light pulse in constant darkness (DD) are two major methods to study circadian photoresponse. Here we describe how to design and analyze LL and phase response experiments. LL arrhythmicity is suitable for screening light input pathways mutants, whereas phase response validates the results and provide further information for light sensitivity.

Drosophila locomotor activity is a robust and quantitative measurement of circadian photo-responses. We describe protocols for designing behavior experiments for circadian photo-responses and analyzing the data. Studying the circadian photo-responses is important for dissecting the neuronal and molecular mechanisms of light entrainment.

Circadian rhythms are only beneficial to animals if they can be synchronized by changes of ambient conditions. Light and temperature are two dominant ...

Circadian Entrainment of Drosophila Melanogaster

Nearly universal among organisms, circadian rhythms coordinate biological activity to earth&#39;s orbit around the sun. To identify factors creating this rhythm and to understand the resulting outputs, entrainment of model organisms to defined circadian time-points is required. Here we detail a procedure to entrain many Drosophila to a defined circadian rhythm. Furthermore, we detail post-entrainment steps to prepare samples for immunofluorescence, nucleic acid, or protein extraction-based analysis.

Here, we detail how to synchronize Drosophila to a circadian day. This is the first, and most important step necessary for studying biological rhythms and chronobiology.

Drosophila Melanogaster Sirkadiyen Entrainment

Nearly universal among organisms, circadian rhythms coordinate biological activity to earth&#39;s orbit around the sun. To identify factors creating this ...

Sinek sirkadiyen etkinliği ölçmek için bir hesaplama yöntemi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Sirkadiyen Rhythms Eğitim ve Parametreler Uyku Lokomotor Aktivitesi Assaying Drosophila

Tekerlek Koşu Aktivitesi kullanarak Fare Sirkadiyen ve Akut Işık Yanıtları Ölçüm

İmmün Yanıt ve Uyku içinde kantitatif ölçümü

Olarak spontan lokomotor aktivitenin belirlenmesi

Nöbet gibi Aktivite Analizi ve Hareket için A Düşük maliyetli Yöntemi

Tek hücreli çözünürlük Floresans canlı görüntüleme Drosophila sirkadiyen saatler larva beyin kültür

Uyku Nullifiye Aparatı: Drosophila'dan Yoksun Uykunun Son Derece Verimli Bir Yöntemi

Larvaların Faaliyet Ölçümü

Analysis of Circadian Photoresponses in Drosophila Using Locomotor Activity

Drosophila Melanogaster Sirkadiyen Entrainment