Diese Arbeit wurde vom National Institutes of Health gewährt F32 NS078958 (DTB) und R01 AG033620 (BG).

1. Montieren Flug Tester <ol><li> Sichere Flug Zylinder Ring Stand 1 mit Spannketten. (Lassen Sie ca. 3 cm unterhalb des Zylinders für wiegen Gericht.) (Anmerkung: Der Flug Zylinder wir benutzen, ist 90 cm lang, mit einem Durchmesser von 13,5 cm.) </li><li> Legen Sie wiegen Schale mit einer dünnen Schicht von Mineralöl unter der Flug Zylinder. </li><li> Sichere Trichter Ring Stand 2 mit einem Klemmring und Klauenklemme. Einstellen der Höhe des Trichters, so daß der Boden des Trichters ist bündig mit der Oberseite des Luftzylinders. (Anmerkung: der Spitzendurchmesser des Trichters muß kleiner als der Außendurchmesser der Röhrchen in die Fallrohre angeordnet, so daß die Ampullen nicht durchfallen können.) </li><li> Legen Fallrohr von oben in den Trichter und befestigen Sie sie mit einer Klaue Klemme. (Hinweis: Wir verwenden ein Fallrohr, die 25 cm lang ist Dropping fliegen haltigen Fläschchen aus dieser Höhe ermöglicht die konsistente Ausstoß aller Fliegen mit gleichmäßiger Kraft Der Innendurchmesser des Fallrohres sollte sligh sein..tly größer als der Außendurchmesser der Ampulle, damit das Fläschchen fallen frei.) </li><li> Schneiden Sie Polyacrylamid-Blatt (n) auf die richtige Größe. (Hinweis: Um beim Einführen und Entfernen der Folie zu erleichtern, sollte die Breite geringfügig kleiner als der Innenumfang des Luftzylinders sein). </li><li> Tragen Sie eine dünne Schicht der Tangle-Falle auf das Blatt. Man lässt 1 h vor der Verwendung zu sitzen. (Hinweis: Lassen Sie genug Platz am oberen und unteren Rand des Blattes (ca. 3 cm) unbeschichtet, um das Blatt zu Einfügen / Entfernen zu erreichen.) </li><li> Legen Sie die Polyacrylamid-Blatt in der Flug Zylinder. </li><li> Montieren Sie die Kamera Spur mit Pinien Halterungen. (Hinweis: dafür sorgen, dass der Boden der Spur kann die Kamera ohne die Blockierung der Linse unterstützt siehe Abbildung 1B.). </li><li> In Stopfen und festschrauben. (Anmerkung: Ort, die Anschläge an Orten, damit die Kamera die gesamte Kunststofffolie in Panoramamodus anzeigen wird.) </li></ol> 2. Führen Experiment <ol> &lt;li&gt; Sammeln Fläschchen entfernt getestet werden. Die besten Ergebnisse erzielen, verwenden Sie nicht mehr als 20 Fliegen / Fläschchen. </li><li> Klopfen Sie leicht nach unten fliegt der Fläschchen, trennen, dann in Fallrohr stecken und lassen Fläschchen. (Anmerkung: Das Fläschchen fällt das Fallrohr, bis er den schmalen Trichteröffnung trifft, wenn die Ampulle trifft den Trichter, sind die Fliegen in die Flucht Zylinder ausgestoßen.). </li><li> Heben Sie das Fallrohr, um die leere Flasche zu entfernen. (Hinweis: Mehrere Fläschchen von Fliegen aus dem gleichen Testgruppe können auf einem einzigen Blatt untersucht werden Polyacrylamid Wir finden, dass bis zu 200 Fliegen (10 Fläschchen mit je 20 entfernt) kann getestet und leicht abgebildet werden auf einem einzigen Blatt.. </li><li> Entfernen Sie die Plastikfolie und legen Sie es auf eine ebene weiße Fläche. (Anmerkung: weißes Plakat Bord verwendet werden, wenn Tischplatten sind dunkel gefärbt.) </li><li> Montieren Sie die Kamera Spur über die Kunststofffolie. Die Kamera sollte ausreichend hoch über dem Blatt, um sowohl den oberen und unteren Rand des Blattes in dem Sichtfeld zu haben. </li><li> Schieben Sie die Kamera entlang the Spur, während die &quot;Capture&quot;-Taste gedrückt halten, um ein Panoramabild zu erwerben. </li><li> Die Anzahl der Fliegen Landung in der Öl kann manuell für jeden Versuch gezählt. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 2,2-2,7 für alle Bedingungen in einem gegebenen Experiment. Die Fliegen können aus dem Bogen zwischen jedem Versuch entfernt werden. Alternativ können mehrere Folien verwendet werden, mit einem neuen Blatt für jeden Versuch. </li></ol> 3. Data Collection <ol><li> Bilddateien öffnen mit ImageJ Software. </li><li> Crop Bilder, wenn notwendig, nur die Landefläche umfassen. (Dies ist der Bereich, in Tangle-Trap-beschichtet.) </li><li> Konvertieren von Bildern in 8-Bit-Graustufen. </li><li> Erstellen Sie eine &quot;Schwelle&quot; zu filtern, die weißen Hintergrund. (Bild → Einstellen → Threshold). </li><li> Stellen Sie die Parameter, jede Fliege über das Menü &quot;Analyse-Partikel&quot; zu identifizieren. (→ Analysieren Analysieren Partikel) Definieren Sie die verwendet werden, um ein Teilchen zu identifizieren Parameter. Mit unserem eingerichtet ist, finden wir, dass mit einFläche von 5-90 Pixel 2 und einer Rundheit von 0,4-1,0 wird genau zu identifizieren, alle Proben. </li><li> Messen Sie die Lage der einzelnen Fliege unter Verwendung der erzeugten Liste von Koordinaten für jedes Teilchen. Die x-Koordinate in Pixeln in Zentimeter umgerechnet werden, um die Landehöhe zu berechnen. </li><li> Importieren Tabelle in einer Tabellenkalkulation (zB Microsoft Excel). </li></ol>

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	<li>Benzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissection+of+behavior.">Genetic dissection of behavior.</a> Sci. Am. 229, 24-37 (1973).</li><li>Ali, Y. O., Escala, W., Ruan, K., Zhai, R. G. <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,+learning,+and+memory+deficits+in+Drosophila+models+of+neurodegeneration.">Assaying locomotor, learning, and memory deficits in Drosophila models of neurodegeneration.</a> J. Vis. Exp. , e2504 (2011).</li><li>de Vries, S. E., Clandinin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optogenetic+Stimulation+of+Escape+Behavior+in+Drosophila+melanogaster.">Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster.</a> J. Vis. Exp. , e50192 (2013).</li><li>Mundiyanapurath, S., Certel, S., Kravitz, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studying+aggression+in+Drosophila+(fruit+flies).">Studying aggression in Drosophila (fruit flies).</a> J. Vis. Exp. , e155 (2007).</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> J. Vis. Exp. , e3795 (2012).</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> J. Vis. Exp. , e193 (2007).</li><li>Lloyd, T. E., Taylor, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flightless+flies:+Drosophila+models+of+neuromuscular+disease.">Flightless flies: Drosophila models of neuromuscular disease.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 1184, e1-e20 (2010).</li><li>Atkinson, N. S., 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=Molecular+separation+of+two+behavioral+phenotypes+by+a+mutation+affecting+the+promoters+of+a+Ca-activated+K+channel.">Molecular separation of two behavioral phenotypes by a mutation affecting the promoters of a Ca-activated K channel.</a> J. Neurosci. 20, 2988-2993 (2000).</li><li>Atkinson, N. S., Robertson, G. A., Ganetzky, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+component+of+calcium-activated+potassium+channels+encoded+by+the+Drosophila+slo+locus.">A component of calcium-activated potassium channels encoded by the Drosophila slo locus.</a> Science. 253, 551-555 (1991).</li><li>Elkins, T., Ganetzky, B., Wu, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Drosophila+mutation+that+eliminates+a+calcium-dependent+potassium+current.">A Drosophila mutation that eliminates a calcium-dependent potassium current.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 8415-8419 (1986).</li><li>Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+iterative+negative+geotaxis+(RING):+a+new+method+for+assessing+age-related+locomotor+decline+in+Drosophila.">Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila.</a> Exp. Gerontol. 40, 386-395 (2005).</li><li>Fry, S. N., Rohrseitz, N., Straw, A. D., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+control+of+flight+speed+in+Drosophila+melanogaster.">Visual control of flight speed in Drosophila melanogaster.</a> J. Exp. Biol. 212, 1120-1130 (2009).</li><li>Mronz, M., Lehmann, F. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+free-flight+response+of+Drosophila+to+motion+of+the+visual+environment.">The free-flight response of Drosophila to motion of the visual environment.</a> J. Exp. Biol. 211, 2026-2045 (2008).</li></ol>

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offen zu legen.

Mit den hier beschriebenen Methoden haben wir in der Lage, schnell zu beurteilen Flugleistung aus einer großen Anzahl von Drosophila-Mutanten, die Bereitstellung effizienter als bisher möglich. Für unsere Experimente haben wir routinemäßig zu trennen Männer und Frauen, und heben Sie sie bei geringer Dichte (weniger als 20 Fliegen / Fläschchen), um Aggression, die Flügel Schaden zu begrenzen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist für die Unterschiede in der Flugleistung wegen der unterschiedlichen genetischen Hintergrund richtig zu steuern. Wir finden auch, es hilft, um Fliegen zu ermöglichen mindestens 24 Stunden, um von Betäubung mit Kohlendioxid vor der Flugerprobung erholen. Alternativ kann Fliegen durch Kälte Temperatur (4 ° C), um eine schnellere Wiederherstellung ohne das Verhalten potenziell beeinflussen lassen betäubt werden. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in diesem Protokoll wird die Fliegen Entfernen von der Kunststoffscheibe zwischen Studien. Eine Methode, um die Effizienz zu erhöhen, ist eine große Anzahl o verwendenf Blätter gleichzeitig, abgesehen von den Platten, wie sie verwendet werden und Reinigungs sie alle auf einmal folgende Datenerfassung. Fliegen, die auf den Boden fallen, müssen manuell gezählt werden, da sie nicht auf der Platte enthalten sein. Dennoch ist dies einfach im Vergleich mit Landehöhe manuell berechnen. Die Notwendigkeit, die Tangle-Falle auf jedem Blatt erneut wird je nachdem, wie dick die Beschichtung variieren. Nach unserer Erfahrung wird ein Einzelblatt einen Monat dauern, bevor eine neue Beschichtung erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Tangle-Falle über Mineralöl ist die Möglichkeit, Live-Fliegen aus dem Blatt zu erholen. Da die Fliegen nur an der Oberfläche der Tangle-Falle stecken, statt sie eingetaucht ist, können einzelne Fliegen leicht entfernt werden. &quot;Flightless&quot; Fliegen, die auf den Boden fallen, kann auch durch den Austausch des Mineralöl-Tablett mit einer leeren Flasche zurückgewonnen werden. Wir glauben, dass die automatisierte Messung der hier beschriebenen Flugverhalten bietet eine numBER von Vorteilen gegenüber früheren Verfahren, so dass für einen höheren Durchsatz, Reproduzierbarkeit und Genauigkeit für genetische Screens. Automatisierte Scoring wurde auch verwendet, um den Durchsatz für die Verhaltenstests wie dem RING-Assay 11 zu erhöhen. Weiterhin ist die direkte Messung der Landehöhe eine größere Empfindlichkeit als ein einfacher Pass / Fail-Messung (% Flieger, etc.), So dass wir mehr feine Unterschiede in der Flugleistung zu erkennen. Der hier beschriebene Assay kann durch nachfolgende weitere Tests, die komplexere Aspekte der Flugverhalten, einschließlich visuelle Kontrolle der Fluggeschwindigkeit 12 und Freiflug-Reaktionen auf Bewegung messen 13 ergänzt werden. Während diese Tests zeitaufwendig und nicht zugänglich große genetische Screens, kann sie dazu beitragen, mehr Informationen bezüglich eines bestimmten Gen-Funktion in eine Bewegungsantwort bereitzustellen.

Drosophila ist seit langem verwendet, um die genetischen Grundlagen von Verhalten 1 zu studieren, und Forscher haben eine Reihe von Möglichkeiten, um verschiedene Arten von Verhalten analysieren 2-6 entwickelt. Fliegen haben sich als besonders nützlich, um nützliche Modelle von neuromuskulären Erkrankungen 7 gewesen. Ein gemeinsamer Test verwendet, um Bewegungsverhalten zu studieren, ist Flugleistung. Die ursprünglichen Flug Tester ist nützlich für die Identifizierung Flug Mutanten und quantitative Bewertung der Flugfähigkeit ein, aber es hat einige Mängel, die seine Anwendung für Hochdurchsatz-Screening zu begrenzen: die Verwendung von Öl-beschichteten Zylindern ist chaotisch und umständlich, bestimmte Features wie die Länge des Zylinders und der Einführung der Fliegen in das Rohr mit variabler Kraft zu reduzieren quantitative Genauigkeit, und es ist schwierig, lebende entfernt von dem Testgerät zu erholen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, haben wir den Flug Tester modifiziert, um eine Reihe von Verbesserungen enthalten. Wir haben einen &quot;Tropfen tuwerden &quot;, um Fliegen, um die Variabilität zwischen den Experimenten und Benutzer zu beseitigen einzuführen. Wir verwenden abnehmbaren Acrylplatten mit einem Klebstoff, der für eine einfachere Bereinigung und Wiederherstellung einzelner Fliegen ermöglicht beschichtet. Wir haben die Länge der Flugrohr erhöht, um quantitative Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern. Schließlich verwenden wir eine Digitalkamera und Bildbearbeitungssoftware, um die Landung Höhen von Fliegen zu berechnen. Wir glauben, diese Verbesserungen sinnvoll, jedem Labor interessiert bei der Durchführung von Großbildschirme für genetische Defekte in Flugleistung sein.

<table><tbody><tr><td>Putty knife</td><td>Home Depot</td><td>630147</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.homedepot.com&quot;&gt;www.homedepot.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Pine back band moulding (2x)</td><td>Home Depot</td><td>156469</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.homedepot.com&quot;&gt;www.homedepot.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Furring Strip Board</td><td>Home Depot</td><td>164704</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.homedepot.com&quot;&gt;www.homedepot.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Tangle-Trap Insect Trap Coating</td><td>BioControl Network</td><td>268941</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.biconet.com&quot;&gt;www.biconet.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Laptop Computer&amp;nbsp;</td><td>Apple</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.apple.com/mac/&quot;&gt;www.apple.com/mac/&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Mineral oil</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP26291</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.fishersci.com&quot;&gt;www.fishersci.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>White poster board</td><td>Staples</td><td>247403</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.staples.com&quot;&gt;www.staples.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Polystyrene weighing dish</td><td>Fisher Scientific</td><td>S67091A</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.fishersci.com&quot;&gt;www.fishersci.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>ImageJ Software</td><td>National Institutes of Health</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://rsb.info.nih.gov/ij/&quot;&gt;http://rsb.info.nih.gov/ij/&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Digital camera</td><td>Sony</td><td>DSC-TX7</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.store.sony.com&quot;&gt;www.store.sony.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Fine forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.finescience.com&quot;&gt;www.finescience.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Polycarbonate cylinder (drop tube)</td><td>McMaster-Carr</td><td>8585K62</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.mcmaster.com&quot;&gt;www.mcmaster.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Flight cylinder (acrylic)</td><td>McMaster-Carr</td><td>8486K943</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.mcmaster.com&quot;&gt;www.mcmaster.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Polycarbonate sheets</td><td>McMaster-Carr</td><td>85585K25</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.mcmaster.com&quot;&gt;www.mcmaster.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>ring stand (2x)</td><td>Fisher Scientific</td><td>S47808</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.fishersci.com&quot;&gt;www.fishersci.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Ring support</td><td>Fisher Scientific</td><td>S47791</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.fishersci.com&quot;&gt;www.fishersci.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Three-prong extension clamps (x2)</td><td>Fisher Scientific</td><td>05-769-7Q</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.fishersci.com&quot;&gt;www.fishersci.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Funnel</td><td>Fisher Scientific</td><td>10-500-3</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.fishersci.com&quot;&gt;www.fishersci.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>chain clamps (2x)</td><td>VWR</td><td>21573-275</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.vwr.com&quot;&gt;www.vwr.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Glass vials</td><td>VWR</td><td>66020-198</td><td>&lt;a href=&quot;http://www.vwr.com/&quot;&gt;www.vwr.com&lt;/a&gt;</td></tr></tbody></table>

an improved method for accurate and rapid measurement of flight performance in drosophila

Drosophila hat sich als ein nützliches Modellsystem für die Analyse des Verhaltens, einschließlich der Flug sein. Die ersten Flug Tester beteiligt Drop fliegt in eine Öl-beschichtet Messzylinder; Landehöhe ein Maß für die Flugleistung durch die Beurteilung, wie weit entfernt fallen wird vor der Herstellung genug Schub, um den Kontakt mit der Wand des Zylinders zu machen. Hier beschreiben wir eine aktualisierte Version der Flug-Tester mit vier großen Verbesserungen. Zuerst haben wir eine &quot;Fallrohr&quot;, um sicherzustellen, dass alle Fliegen geben Sie die Flug Zylinder bei einer ähnlichen Geschwindigkeit zwischen Studien, wodurch die Variabilität zwischen den Nutzern. Zweitens, die Ölschicht ersetzt wir mit herausnehmbaren Kunststoffplatten in Tangle-Falle, einem Klebstoff entwickelt, um lebende Insekten einzufangen beschichtet. Drittens verwenden wir einen Zylinder mehr, um genauere Unterscheidung der Flugfähigkeit zu ermöglichen. Vierte verwenden wir eine Digitalkamera und Bildbearbeitungssoftware, um die Scoring der Flugleistung zu automatisieren. Diese Verbesserungen ermöglichen die Rap-id, quantitative Bewertung der Flugverhalten, nützlich für große Datenmengen und große genetische Bildschirme.

<html> 1A zeigt eine schematische Darstellung des aktuellen Flug Tester Montage. 1B zeigt die Spur Design ermöglichen die Kamera zu einem Panoramabild, ohne dabei das Sichtfeld zu nehmen. Repräsentative Ergebnisse sind in Abbildung 2, wo die Flugleistung der Langweiler mutierten Fliegen, die eine bekannte Flug Defekt 8-10 haben, werden zu Wildtyp-Canton-S fliegt Vergleich gezeigt. Kontrolle fliegt konsequent landen in der Nähe der Oberseite des Zylinders, mit sehr wenig Verbreitung unter den Individuen und einer durchschnittlichen Höhe von 73 Lande ± 2,0 cm. Im Gegensatz dazu zeigen slowpoke Fliegen eine viel abwechslungsreiche Landung Verbreitung und Land deutlich niedriger, im Durchschnitt 44 ± 4,1 cm. Alle Fliegen wurden auf 3 Tage bei Raumtemperatur (23 ° C) erhöht. s/ftp_upload/51223/51223fig1.jpg &quot;width =&quot; 600px &quot;/&gt; Fig. 1 ist. Diagrams of Flight Tester, Kamera, und der Spur. (A) Darstellung der für den aktuellen Flugprüfer festgelegt. Stand 1 Ring hält die 90 cm hohe Flug Zylinder; Ring Stand 2 hält den Trichter und die 10 cm lange &quot;Fallrohr&quot;. (B) Schematische Darstellung der Kamera und Track verwendet werden, um ein Panoramabild zu erzeugen. Die Kamera sollte durch die Spur, ohne zu behindern den Blick von der Linse unterstützt werden. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51223/51223fig1highres.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Ansicht</a> . <img alt="Figur 2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51223/51223fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51223/51223fig2.jpg" width="600px" /> 2. Repräsentative Ergebnisse aus einer Stichprobe Flugexperiment. Vergleich von Flugvermögen der drei Tage alten Canton-S Steuer fliegt Mutanten (slo ts1) Langweiler. (A) Bildschirm fängt für Langweiler und Kontrollfliegen Anzeige der Landung Höhen der einzelnen Angaben. Jeder blaue Kreis stellt die Position einer einzelnen Fliege. Diese Landehöhen werden verwendet, um die durchschnittliche Zielhöhe (B) sowie die Gesamtverteilung (C) für jeden Genotyp zu berechnen. Männliche und weibliche Fliegen wurden in jeder Probe zusammengelegt. Fehlerbalken stellen den Standardfehler des Mittelwerts. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51223/51223fig2highres.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Ansicht</a> .

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An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

Hier beschreiben wir ein Verfahren zum schnellen und genauen Messung der Flugleistung in Drosophila, was eine Hochdurchsatz-Screening.

Ein verbessertes Verfahren für genaue und schnelle Messung der Flugleistung in<em&gt; Drosophila</em

Drosophila has proven to be a useful model system for analysis of behavior, including flight. The initial flight tester involved dropping flies into an ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

11.8K Aufrufe.  University of Wisconsin-Madison.  Hier beschreiben wir ein Verfahren zum schnellen und genauen Messung der Flugleistung in Drosophila, was eine Hochdurchsatz-Screening. 

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The TreadWheel: Interval Training Protocol for Gently Induced Exercise in Drosophila melanogaster

The incidence of complex metabolic diseases has increased as a result of a widespread transition towards lifestyles of increased caloric intake and lowered activity levels. These multifactorial diseases arise from a combination of genetic, environmental, and behavioral factors. One such complex disease is Metabolic Syndrome (MetS), which is a cluster of metabolic disorders, including hypertension, hyperglycemia, and abdominal obesity. Exercise and dietary intervention are the primary treatments recommended by doctors to mitigate obesity and its subsequent metabolic diseases. Exercise intervention, in particular aerobic interval training, stimulates favorable changes in the common risk factors for Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM), Cardiovascular Disease (CVD), and other conditions. With the influx of evidence describing the therapeutic effect exercise has on metabolic health, establishing a system that models exercise in a controlled setting provides a valuable tool for assessing the effects of exercise in an experimental context. Drosophila melanogaster is a great tool for investigating the physiological and molecular changes that result from exercise intervention. The flies have short lifespans and similar mechanisms of metabolizing nutrients when compared to humans. To induce exercise in Drosophila, we developed a machine called the TreadWheel, which utilizes the fly&#39;s innate, negative geotaxis tendency to gently induce climbing. This enables researchers to perform experiments on large cohorts of genetically diverse flies to better understand the genotype-by-environment interactions underlying the effects of exercise on metabolic health.

The TreadWheel: Interval Training Protocol for Gently Induced Exercise in Drosophila melanogaster

The TreadWheel uses rotational motion to gently induce exercise in adult Drosophila melanogaster by exploiting flies&#39; innate, negative geotaxis. It allows for analysis of the interactions between exercise and factors, such as genotype, sex, and diet, and their effect on physiological and molecular assays to assess metabolic health.

TreadWheel: Intervall Trainingsprotokoll sanft induzierte Bewegung in Drosophila melanogaster

The incidence of complex metabolic diseases has increased as a result of a widespread transition towards lifestyles of increased caloric intake and ...

Forschung

Genetik

An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration

Neurodegenerative diseases are frequently associated with a progressive loss of movement ability, reduced life span, and age-dependent neurodegeneration. To understand the mechanism of these cellular events, and their causal relationships with each other, Drosophila melanogaster, with its sophisticated genetic tools and diverse behavioral features, are used as disease models for assessing neurodegenerative phenotypes. Here we describe a high-throughput method to analyze Drosophila adult negative geotaxis behavior, as an indication for possible motor defects associated with neurodegeneration. An automated machine is designed and developed to drive fly synchronization using an initial electric impulse, later allowing the recording of negative geotaxis behavior over a course of secs to mins. Images from the digitally recorded video are then processed with the self-designed RflyDetection software for statistical data manipulation. Different from the manually controlled negative geotaxis assay based on single fly, this precise, fast, and high-throughput protocol allows data acquisition from more than hundreds of flies simultaneously, providing an efficient approach to advance our understanding in the underlying mechanism of locomotor deficits associated with neurodegeneration.

An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration

This step-by-step protocol analyzes Drosophila negative geotaxis behavior using an automated multi-cylinder system that hosts hundreds of flies and synchronizes their action by an electric motor. Upon synchronization, fly negative geotaxis behavior is assayed, digitally recorded, and analyzed using the self-designed RflyDetection software.

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

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

Verhalten

High-Resolution Video Tracking of Locomotion in Adult Drosophila Melanogaster

Flies provide an important model for studying complex behavior due to the plethora of genetic tools available to researchers in this field. Studying locomotor behavior in Drosophila melanogaster relies on the ability to be able to quantify changes in motion during or in response to a given task. For this reason, a high-resolution video tracking system, such as the one we describe in this paper, is a valuable tool for measuring locomotion in real-time. Our protocol involves the use of an initial air pulse to break the flies momentum, followed by a thirty second filming period in a square chamber. A tracking program is then used to calculate the instantaneous speed of each fly within the chamber in 10 msec increments. Analysis software then compiles this data, and outputs a variety of parameters such as average speed, max speed, time spent in motion, acceleration, etc. This protocol will discuss proper feeding and management of flies for behavioral tasks, handling flies without anesthetization or immobilization, setting up a controlled environment, and running the assay from start to finish.

The study of complex locomotor behavior in Drosophila melanogaster is dependent upon the ability to quantify changes in a given fly's movement. This article demonstrates how to do this using a high-resolution tracking system.

Hochauflösendes Video Tracking von Locomotion in Adult Drosophila melanogaster

Flies provide an important model for studying complex behavior due to the plethora of genetic tools available to researchers in this field.  Studying ...

Biologie

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.

Methoden zum Test Drosophila Verhalten

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular ...

Neurowissenschaften

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

Temperature is a ubiquitous environmental factor that affects how species distribute and behave. Different species of Drosophila fruit flies have specific responses to changing temperatures according to their physiological tolerance and adaptability. Drosophila flies also possess a temperature sensing system that has become fundamental to understanding the neural basis of temperature processing in ectotherms. We present here a temperature-controlled arena that permits fast and precise temperature changes with temporal and spatial control to explore the response of individual flies to changing temperatures. Individual flies are placed in the arena and exposed to pre-programmed temperature challenges, such as uniform gradual increases in temperature to determine reaction norms or spatially distributed temperatures at the same time to determine preferences. Individuals are automatically tracked, allowing the quantification of speed or location preference. This method can be used to rapidly quantify the response over a large range of temperatures to determine temperature performance curves in Drosophila or other insects of similar size. In addition, it can be used for genetic studies to quantify temperature preferences and reactions of mutants or wild-type flies. This method can help uncover the basis of thermal speciation and adaptation, as well as the neural mechanisms behind temperature processing.

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

Here we present a protocol to automatically determine the locomotor performance of Drosophila at changing temperatures using a programmable temperature-controlled arena that produces fast and accurate temperature changes in time and space.

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

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

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;

Bestimmung der spontanen lokomotorischen Aktivität in<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.

Ein Low-Cost-Methode für die Analyse von Beschlagnahme-ähnliche Aktivität und Bewegung in<em&gt; Drosophila</em

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

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.

Eine einfache Technik zur Bestimmung der lokomotorischen Aktivität in Drosophila

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

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Metabolic disorders are a frequent problem affecting human health. Therefore, understanding the mechanisms that regulate metabolism is a crucial scientific task. Many disease causing genes in humans have a fly homologue, making Drosophila a good model to study signaling pathways involved in the development of different disorders. Additionally, the tractability of Drosophila simplifies genetic screens to aid in identifying novel therapeutic targets that may regulate metabolism. In order to perform such a screen a simple and fast method to identify changes in the metabolic state of flies is necessary. In general, carbon dioxide production is a good indicator of substrate oxidation and energy expenditure providing information about metabolic state. In this protocol we introduce a simple method to measure CO2 output from flies. This technique can potentially aid in the identification of genetic perturbations affecting metabolic rate.

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Metabolic disorders are among one of the most common diseases in humans. The genetically tractable model organism D. melanogaster can be used to identify novel genes that regulate metabolism. This paper describes a relatively simple method which allows studying the metabolic rate in flies by measuring their CO2 production.

Messung der Stoffwechselrate in<em&gt; Drosophila</em&gt; Mit Respirationstest

Metabolic disorders are a frequent problem affecting human health. Therefore, understanding the mechanisms that regulate metabolism is a crucial ...

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.

Die Messung der Aktivität in der Larven<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 ...

Ein verbessertes Verfahren für genaue und schnelle Messung der Flugleistung in

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TreadWheel: Intervall Trainingsprotokoll sanft induzierte Bewegung in Drosophila melanogaster

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

Hochauflösendes Video Tracking von Locomotion in Adult Drosophila melanogaster

Methoden zum Test Drosophila Verhalten

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

Bestimmung der spontanen lokomotorischen Aktivität in

Ein Low-Cost-Methode für die Analyse von Beschlagnahme-ähnliche Aktivität und Bewegung in

Eine einfache Technik zur Bestimmung der lokomotorischen Aktivität in Drosophila

Messung der Stoffwechselrate in

Die Messung der Aktivität in der Larven