この作品は、国立衛生研究所によってサポートされていましたF32 NS078958（DTB）とR01 AG033620（BG）が付与されます。

1。フライトテスターを組み立てる<ol><li>リングへの安全な飛行シリンダーチェーンクランプを使用して1スタンド。 （お皿の重量を量るためのシリンダーの下に約3cmのままにしておきます。） （注：我々が使用する飛行シリンダー13.5センチ、直径90センチです。） </li><li>飛行シリンダーの下にミネラルオイルの薄い層で、皿の重さに挿入します。 </li><li>リングへの安全な漏斗をリングクランプを使用して2スタンドとクランプ爪。漏斗の底が飛行シリンダーの上部と同じ高さになるように、漏斗の高さを調整します。 （注：漏斗の先端径は、バイアルが通過落下しないよう、ドロップチューブに入れ、バイアルの外径よりも小さくなければなりません。） </li><li>漏斗の上に落下管を挿入し、爪クランプを使って固定します。 （注：私たちは、長さ25cmで落下管を使用してこの高さから落下飛ぶ含有するバイアルに均一な力を持つすべてのハエの一貫したインク吐出が可能な落下管の内径はスライでなければなりません。バイアルが自由にドロップできるようにバイアルの外径よりもTLY大きくなります。） </li><li>適当な大きさにポリアクリルアミドシート（​​S）をカット。 （注：挿入したシートを除去することを助けるために、幅が飛行シリンダの内周面よりも僅かに小さくあるべきである）。 </li><li>シートにもつれトラップの薄い層を適用します。使用前に1時間放置することができます。 （注：挿入/除去のためのシートを把握することがコーティングされていないシート（約3cm）の上部と下部に十分な余地を残している） </li><li>飛行シリンダ内のポリアクリルアミドシートを挿入します。 </li><li>松のサポートブラケットを使用してカメラトラックを組み立てます。 （注：トラックの底部がレンズをブロックすることなく、カメラをサポートできることを確認してください。図1（b）参照。） </li><li>ストッパーを追加し、所定の位置にねじ込みます。 （注：場所をカメラがパノラマモードで、全体のプラスチックシートを表示することができます場所にストッパー。） </li></ol> 2。走行実験<ol> &lt;李&gt;試験しようとするハエのバイアルを収集します。最良の結果を得るには、せいぜい20ハエ/バイアルを使用しています。 </li><li>優しく落下管とリリースバイアル内に挿入して、抜いて、バイアルの底にハエをタップします。 （注：これは、狭い漏斗開口部に当たるまで、バイアルは、落下管に倒れバイアル漏斗に当たると、ハエは飛行シリンダー内に噴射される。） </li><li>空のバイアルを削除するには落下管を持ち上げます。 （注：同じテストグループのハエの複数のバイアルは、単一のポリアクリルアミドシートにアッセイすることができる私たちは、最大200ハエ（20ハエそれぞれの10バイアル）は一枚のシートでテストされ、容易に画像化することができることがわかります。。 </li><li>プラスチックシートを取り外し、平らな白い面に置きます。 （注：ベンチトップが暗色であれば白のポスターボードを使用することができる。） </li><li>プラスチックシートの上にカメラトラックを組み立てます。カメラは、視野内のシートの頂部および底部の両方を有するように、シートの上に十分に高くあるべきである。 </li><li>目に沿ってカメラをスライドさせます電子軌道のパノラマ画像を取得する「捕捉」ボタンを押したまま。 </li><li>油に着陸ハエの数は、各試験のために手動でカウントしてもよい。 </li><li>繰り返しは、指定された実験ではすべての条件のための2.2から2.7を繰り返します。ハエは、各試行間のシートから取り外すことができます。あるいは、いくつかのシートを各試験のために新しいシートを、使用することができる。 </li></ol> 3。データ収集<ol><li> ImageJソフトウェアを使用して開いている画像ファイル。 </li><li>クロップ画像は着陸表面積を含める必要がある場合。 （これはもつれトラップにコーティングされた領域です。） </li><li> 8ビットグレースケールに画像を変換します。 </li><li>白い背景をフィルタリングする「しきい値」を作成します。 （画像→→スレッショルドを調整）。 </li><li> 「粒子を分析」メニューを使用して、各ハエを識別するためにパラメータを設定します。 粒子を識別するために使用するパラメータを定義します（粒子を分析→分析）。私たちは、セットアップにより、我々は見つけることが使用して5〜90ピクセル2および0.4〜1.0の円形の領域を正確にすべてのサンプルを識別します。 </li><li>各粒子の座標の生成されたリストを使用して、各ハエの位置を測定します。 x座標（ピクセル単位）は、着陸の高さを計算するためにセンチメートルに変換することができる。 </li><li> （Microsoft Excelなど）スプレッドシートにテーブルをインポートします。 </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>

著者らは、開示することは、特別の利害関係はありません。

ここに記載される方法を用いて、我々は、以前に可能であったよりも高い効率を提供し、迅速にショウジョウバエの変異体の多数の飛行性能を評価することができた。我々の実験のために、我々は日常的に男性と女性とを分離し、翼を損傷する可能性が攻撃を制限するために、低濃度（20未満のハエ/バイアル）でそれらを発生させます。もう一つの重要な考慮事項は、遺伝的背景の違いによる飛行性能の違いを適切に制御することです。我々はまた、それが前に飛行試験に二酸化炭素で麻酔から回復するためにハエを24時間の最小値を可能にするために役立ちます見つける。代替的に、ハエは、潜在的行動に影響を与えることなく、迅速な復旧を可能にするために、低温（4℃）への暴露により麻酔してもよい。 このプロトコルの律速段階は、試験間のプラスチックシートからハエを削除しています。効率を増加させる一つの方法は、多数oをを使用することである同時にFシート、それらが使用されているようにシートを確保しておくと、データの収集、次のすべてを一度に清掃。底に落ちたハエは、彼らがシートに含まれませんように、手動でカウントする必要があります。それでも、これは手動で着陸の高さを計算することに比べて容易である。各シートにもつれトラップを再適用する必要があり、コーティングがいかに厚いによって異なります。新しいコーティングが必要になる前に我々の経験では、個々のシートは月続く。 鉱物油の上にもつれトラップを使用して、追加の利点は、シートからのライブハエを回復する能力である。ハエは、単にもつれトラップの表面に付着ではなく、浸漬して以来、個々のハエは、容易に除去することができる。底部に落下」飛べ」ハエはまた、空のフラスコに鉱油トレイを置換することによって回収することができる。 私たちは、ここで説明するの飛行挙動の自動測定のテンキーを提供するものと考えている遺伝子スクリーニングのスループット、再現性、精度の高いレベルを可能にし、従来の方法に比べて利点のBER、。自動化されたスコアリングはまた、RINGアッセイ11として行動アッセイのスループットを増加させるために使用されてきた。また、着陸の高さを直接測定は、私たちは、飛行性能に、より微妙な違いを検出することができるように、簡単な合格/不合格の測定（％チラシなど ）よりも高い感度を提供します。 ここに記載されるアッセイは、視覚的な飛行速度12の制御と運動13に自由飛行応答を含む飛行行動のより複雑な側面を測定、その後のさらなるアッセイによって補完することができます。これらのテストは、より多くの時間がかかり、大規模な遺伝子スクリーニングに適していないが、彼らは運動応答特定の遺伝子の機能に関する詳細な情報を提供するために役立つことがあります。

ショウジョウバエは、長い行動1の遺伝的基礎を研究するために使用されており、研究者は行動2-6の様々なタイプを分析するための多数の方法を考案した。ハエは、神経筋疾患7の有用なモデルを提供するのに特に有用であった。運動行動を研究するために使用される一般的なアッセイは、飛行性能である。オリジナルの飛行試験機は、飛行欠損変異株を識別するための飛行能力1の定量的評価に有用であるが、それはハイスループットスクリーニングへの応用を制限するいくつかの欠点があります。油でコーティングされたシリンダーの使用は面倒で煩雑であるなどの特定の機能を可変力を有するチューブ内にシリンダとハエの導入の長さは、定量的な精度を低下させると、それは、テスタからのライブハエを回収することは困難である。これらの制限を克服するために、我々は多数の改良を含むように飛行試験を変更している。私たちは、 &quot;ドロップTUを追加しました実験とユーザ間のばらつきを排除するためにハエを導入すること」である。我々は、簡単にクリーンアップし、個々のハエの回復を可能にする接着剤を塗布した取り外し可能なアクリルシートを使用して我々は、定量的な精度と信頼性を向上させるために、飛行管の長さを増加して、最終的に、我々は、ハエの着地高さを計算するために、デジタルカメラと画像処理ソフトウェアを使用しています。我々は、これらの改善は、飛行性能に欠陥のための大規模な遺伝子スクリーニングを実施することに興味の任意の研究室に有用であると考えています。

<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

ショウジョウバエは、飛行を含む行動の分析に有用なモデル系であることが証明されている。最初の飛行試験機は、油でコーティングされたにハエを落とす関与メスシリンダーに、着陸の高さは、はるかにハエがシリンダーの壁と接触するために十分な推力を発生する前に落ちるか評価することにより、飛行性能の尺度を提供した。ここでは、4の主要な改善と飛行試験機の更新版について説明します。まず、我々はすべてのハエがユーザー間でのばらつきをなくし、試験間で類似の速度で飛行シリンダーに入ることを保証するために、「落下管」を追加しました。第二に、我々はもつれトラップ、生きた昆虫を捕獲するよう​​に設計され、接着剤でコーティングされた取り外し可能なプラスチックシートにオイルコーティングを取り替えた。第三に、我々は、飛翔能力のより正確な識別を可能にするために、より長いシリンダーを使用しています。第四に、我々は飛行性能の採点を自動化するために、デジタルカメラと画像処理ソフトウェアを使用しています。これらの改良は、ラップを可能にID、飛行挙動の定量的評価、大規模なデータセットおよび大規模な遺伝子スクリーニングに便利。

<html> 図1Aは、更新された飛行試験器アセンブリの概略図を示す。 図1Bは、トラックの設計がカメラの視野を遮断することなく、パノラマ画像を撮影できるように示している。代表的な結果は、欠陥8-10公知のフライトを有するもどかしい変異体ハエの飛行性能は、野生型カントン-Sハエと比較される図2に示されている。コントロールは、一貫して個人間ではほとんど普及して73±2.0 cmで平均着地高さ、円柱の上部付近に土地を飛ぶ。これとは対照的に、 もどかしいハエは44±4.1 cmで平均し、はるかに多様な着陸の広がり、および有意に低い土地が表示されます。全てのハエは、3日齢であった室温（23℃）で調達した。 s/ftp_upload/51223/51223fig1.jpg &quot;幅=&quot; 600PX &quot;/&gt; 図1。飛行試験機、カメラ、トラックのダイアグラム。更新された飛行試験機用に設定（A）のイラスト。リングは1が90 CM-高飛行シリンダーを保持しているスタンド、リングスタンド2は、漏斗と10cmの長い「落下管」を保持している。パノラマ画像を生成するために使用される（B）カメラとトラックのダイアグラム。カメラは、レンズからの眺めを妨げることなく、トラックによってサポートされる必要があります。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51223/51223fig1highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <img alt="図2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51223/51223fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51223/51223fig2.jpg" width="600px" /> 図2。サンプルの飛行実験からの代表的な結果。3日齢のCa飛翔能力の比較NTON-S制御は、変異体（SLOのTS1）をはぐれた人に飛ぶ。 （A）画面は、個々のハエの着地高さを表示しもどかしいし、制御ハエのためにキャプチャします。各青い円は、個々のハエの位置を表しています。これらの着陸高さは、各遺伝子型の平均ランディング高さ（B）、ならびに全体的な分布（C）を計算するために使用される。オスとメスのハエを各サンプルに一緒にプールした。エラーバーは平均の標準誤差を表す。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51223/51223fig2highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。

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

ここでは、ハイスループットスクリーニングを可能にする、 ショウジョウバエの飛行性能を迅速かつ正確に測定するための方法を記載している。

飛行性能の正確かつ迅速な測定のための改善された方法での<em&gt;ショウジョウバエ</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 ...

an-improved-method-for-accurate-rapid-measurement-flight-performance

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

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

11.8K ビュー.  University of Wisconsin-Madison. ここでは、ハイスループットスクリーニングを可能にする、 ショウジョウバエの飛行性能を迅速かつ正確に測定するための方法を記載している。 

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

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.

キイロショウジョウバエで優しく誘導運動されて: インターバル トレーニングのプロトコル

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

遺伝学

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.

神経変性のショウジョウバエモデル アダルト登山行動を分析するための自動化された迅速な反復負走アッセイ

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

行動学

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.

アダルトキイロショウジョウバエのロコモーションの高解像度のビデオトラッキング

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

生物学

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.

アッセイのメソッドショウジョウバエ行動

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

神経科学

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.

空間と時間の温度変化に対応したショウジョウバエのパフォーマンスを決定する自動化された方法

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;

における自発運動量の測定<em&gt;キイロショウジョウバエ</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.

における発作様活性を分析し、移動のための低コストの方法<em&gt;ショウジョウバエ</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.

ショウジョウバエの自発運動活性をアッセイする簡単な技術

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.

代謝率の測定に<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;呼吸計測を使用した

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.

幼虫活性の測定<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;アクティビティモニタ

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

飛行性能の正確かつ迅速な測定のための改善された方法での

要約

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キイロショウジョウバエで優しく誘導運動されて: インターバルトレーニングのプロトコル

神経変性のショウジョウバエモデルアダルト登山行動を分析するための自動化された迅速な反復負走アッセイ

アダルトキイロショウジョウバエのロコモーションの高解像度のビデオトラッキング

アッセイのメソッドショウジョウバエ行動

空間と時間の温度変化に対応したショウジョウバエのパフォーマンスを決定する自動化された方法

における自発運動量の測定

における発作様活性を分析し、移動のための低コストの方法

ショウジョウバエの自発運動活性をアッセイする簡単な技術

代謝率の測定に

幼虫活性の測定

飛行性能の正確かつ迅速な測定のための改善された方法での

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神経変性のショウジョウバエモデル アダルト登山行動を分析するための自動化された迅速な反復負走アッセイ

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アッセイのメソッドショウジョウバエ行動

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における発作様活性を分析し、移動のための低コストの方法

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