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

1. Geräte und Reagenzien Erstellt Inhouse (Siehe Liste der Materialien für andere) <ol><li> Bereiten Sie eine Drosophila kalten Narkosegerät zu fly Arbeit zu verrichten. <ol><li> Schneiden Sie einen porösen Polyethylenfolie, eine kleine Plastikdose (12,7 cm lang, 10,2 cm breit), in der Regel die obere Abdeckung des Pipettenspitzen-Box (12,7 cm lang, 10,2 cm breit, 3,8 cm tief) zu decken. </li><li> Füllen Sie das Feld mit Crushed Ice, decken mit der porösen Polyethylenfolie. </li></ol></li><li> Bereiten Sie einen T-Labyrinth Apparate; Anpassung der zuvor im Detail 28-31 beschriebenen Vorrichtung. </li><li> Bereiten Sie eine Fliege Aspirator wie beschrieben 32. </li><li> Bereiten Sie eine Phototaxis Antwortgerät um Fliegen in und aus dem Teströhrchen ohne Stress zu versetzen: <ol><li> Verwenden Sie einen Gegenstromapparat, wie von 29,33 beschrieben. </li></ol></li></ol> HINWEIS: Der T-Labyrinth kann auch für andere Zwecke verwendet werden, wie von 28 beschrieben. <ol start="5"><li> Stellen Sie sicher, homogeneous Lichtbedingungen: führen Sie das Experiment auf einer Bank mit einer weißen Bank Deckel abgedeckt und vor einem weißen Brett. HINWEIS: Für diese Experimente waren die Fliegenstämme verwendet Drosophila melanogaster Wildarten: Canton-S, Oregon und Samarkand fliegt von unserem Labor-Aktien 34; Elwood Fliegen wurden im Herbst 2011 in der Nähe von Elwood Huntington auf Long Island, New York, USA gesammelt. </li></ol> 2. Vorbereitung der Fliegen vor dem Experiment 1-2 Tage vor der Durchführung des Experiments: <ol><li> Pflegen Fliegen auf Standard-Maismehl-Agar-Melasse-Hefe-Medium bei 25 ° C auf einem 12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus. </li><li> Sammeln Sie die Antwort Fliegen unter kaltem Anästhesie 1-2 Tage vor der Durchführung des Experiments <ol><li> Übertragen die entfernt von den Flaschen, in denen sie in 50 ml-Falcon-Röhrchen aufgewachsen, mit einem Trichter. </li><li> Legen Sie die Falcon-Röhrchen mit den Fliegen unter Eis Ebene, in einisolierten Eiskübel. </li><li> Setzen Sie den kalten Narkosegerät mit zerstoßenem Eis bei -4 ° C zu kühlen. </li><li> Warten Sie 5 Minuten für die Fliegen eine Chill Koma zu gelangen. </li><li> Übertragen Sie die Fliegen auf den porösen Polyethylenfolie des kalten Narkosegerät. </li><li> Sammeln Sie die Responder-Fliegen auf dem kalten Narkosegerät. Bei RT unter einem Stereomikroskop, trennen 3-7 Tage alten männlichen von den weiblichen Fliegen und pflegen diese Fliegen in Gruppen von 40. </li></ol></li><li> Sammle die Emitter entfernt 1-2 Tage vor der Durchführung des Experiments. <ol><li> Vorsichtig sammeln Canton-S gemischtgeschlechtlichen fliegt aus ihren Flaschen, mit einem Mund Sauger, Controlling für ihre Zahl. </li><li> Halten Sie diese Fliegen in Gruppe von 60 bis 100, da sie die Emitter sein. </li><li> Als Datenpunkte benötigt Bereiten so viele Proben von Emittern. </li></ol></li><li> Lassen Sie mindestens eine Nacht der Erholung nach Sammlung der Responder und Strahler, um jede Verwechslung Wirkung der kalten Anästhesie minimierenund Mund Sauger Sammlung auf das Verhalten. </li><li> Öffnen Sie den Beutel von Test-Fläschchen, um die veraltete Plastik riechende Luft in der Tasche zu ermöglichen, durch die frische Luft mindestens 1 Tag vor dem Experiment ersetzt werden. </li></ol> 2 Stunden vor der Durchführung des Experiments: <ol start="6"><li> Sicherzustellen, dass die Temperatur in dem Raum, in dem der Versuch durchgeführt wird, liegt bei etwa 23-25 ​​° C, mit noch Licht und Luftfeuchtigkeit über 30%. </li><li> Übertragen Sie die Responder und Emittern Fruchtfliegen in die frische Lebensmittel Fläschchen um sicherzustellen, dass diese Fliegen nicht verhungert. </li><li> Lassen Sie die Fruchtfliegen der Anpassung an die Umgebung für 2 Stunden, auf die Bank, auf der das Experiment durchgeführt werden. </li></ol> 3. Die Durchführung der Sozial Vermeidung Experiment <ol><li> Führen Sie jeden Versuch zur gleichen Zeit des Tages, in einem Bereich von 3-4 Stunden am Nachmittag zwischen den Zeitgeber Zeit ZT5 und ZT9. </li><li> Legen Sie das T-Labyrinth auf dem Pochen-Pad, und ziehen Sie die Schraube Clip so tEr Aufzug ist stabil. </li><li> Übertragen Sie die Responder-Fliegen in ein frisches Probenröhrchen. Snap dieses Fläschchen mit der Responder Fliegen auf den oberen Teil des T-Labyrinth. </li><li> Neigen die T-Labyrinth Gerät und tippen Sie auf die Matte hämmerte so dass die Fruchtfliegen in den Aufzug zu fallen. </li><li> Bewegen Sie den oberen Teil der Aufzug nach unten, so dass die Fliegen sind zwischen dem oberen und unteren Teil des T-Labyrinth, aber achten Sie auf den Aufzug über der Wahl Punkt halten - um die Fliegen an der Flucht zu verhindern. </li><li> Erhalten Fläschchen mit DSO (siehe Abschnitt 5, um DSO freien Phiolen, die zuvor von Fliegen besetzt waren zu generieren). <ol><li> Während die Responder-Fliegen sind an dieses neue Umfeld Anpassen, legen Sie die Sender Fliegen in einem Testfläschchen. </li><li> Legen Sie ein Stück Baumwolle, das Fläschchen zu schließen, damit die Fruchtfliegen nicht entkommen. </li><li> Mechanisch agitieren diese Phiole auf einer Mini-Wirbel wie folgt: Vortex für 15 Sekunden, entfernen Sie das Röhrchen aus dem Vortex für 5 Sekunden. Wiederholen 3 mal für insgesamt 55 sec. </li><li> Remove die Emitter-Fliegen aus der frischen Flasche - durch die Übertragung in einem Lebensmittel Flasche - und schnell platzieren dieses DSO gefüllten Fläschchen in einer der beiden Seiten des T-Labyrinth Gerät. </li><li> Wechseln auf die Seite der Platzierung für die DSO-gefüllten Flasche in jedem neuen Durchlauf. </li></ol></li><li> Legen Sie einen neuen Testfläschchen auf der anderen Seite des T-Labyrinth. </li><li> Bringen Sie mit dem Aufzug ganz nach unten, so dass die Fruchtfliegen können zwischen der neuen Testfläschchen und der Testflasche mit DSO gewählt haben, und starten Sie den Timer. </li><li> Lassen Sie die Fliegen zwischen der frischen Ampulle und dem DSO Fläschchen wählen, für 1 min, sofern nicht anders angegeben. </li><li> Nach 1 min, bewegen Sie den Aufzug nach oben, um die Fliegen an der frischen Ampulle, DSO Fläschchen, und die im Aufzug stecken zu trennen. </li><li> Zähle die Anzahl der Fliegen in jedem Fläschchen und in den Aufzug. </li><li> Wiederholen Sie diesen Vorgang für jeden Genotyp / Zustand. </li></ol> 4. Analyse der Social Vermeidung Daten <ol><li> Die Anzahl der Fruchtfliegen in jedem Fläschchen für jeden genotyp, und die Daten in eine Tabellenkalkulation. </li><li> Mit einem Tabellenkalkulationsprogramm, berechnen Sie die Performance Index (PI) für jeden Genotyp durch Subtraktion der Anzahl der Fliegen in der DSO-Fläschchen aus der Anzahl der Fliegen in der DSO-freie Fläschchen und dann dividiert durch die Gesamtzahl von Fliegen. </li><li> Vergleichen Sie die PiS &quot;bedeutet unter Verwendung statistischer Analysesoftware für die Analyse der Ergebnisse. <ol><li> Im Idealfall vorbereiten 2-3 internen Wiederholungen für jedes Experiment, und 3 unabhängige Wiederholungen, durchgeführt an verschiedenen Tagen mit verschiedenen Flaschen oder überschreitet 30. </li><li> Verwenden Gauß-Verteilung statistische Tests, da die Daten einer Normalverteilung folgen. </li><li> Bei der Prüfung von einem Effekt (dh Dichte - Abbildung 2), mit einem Einweg-ANOVA mit Post-Test für Mehrfachvergleich (spaltenweise) oder einem einfachen t-Test, um jedes Ergebnis einer Kontrolle zu vergleichen. </li><li> Als Gruppe Experimente durchgeführt werden, beide Bedingungen zu testen und Geschlechter (leer Fläschchen, betonte eind unbelasteten Fliegen; und Gender-Effekt - Abbildung 1), mit einem Zwei-Wege-ANOVA. </li></ol></li></ol> 5. Generieren Vials Zuvor von Unbetonte Fliegen besetzt - Führen statt 3,5-3,6 <ol><li> Verwenden Sie Phototaxis zu Fläschchen von Fliegen, die nicht hervorgehoben wurden, belegt vorzubereiten, als Kontrolle. </li><li> Übertragen Sie die Fliegen in einem Probenröhrchen, und lassen Sie sie in die Gegenstromapparatur, mit frischen leeren Ampullen in die entgegengesetzte Position. </li><li> Legen Sie das Gerät waagerecht mit dem distalen Fläschchen unmittelbar vor einer 15 W Leuchtstoff kühl-weißes Licht, und mit einem schwarzen Tuch. </li><li> Lassen Sie die Fliegen leicht an der frischen Röhrchen zu bewegen. Dies kann einige Minuten dauern. Nachdem die meisten der Fliegen in Richtung auf das Licht in dem distalen Fläschchen Fuß, den Zeitmesser für 1 min. </li><li> Entfernen Sie vorsichtig die schwarzen Tuch, schalten Sie den Ort des Licht, gewinnen mit der schwarzen Tuch, und lassen Sie die Fliegen um den Test Fläschchen zu verlassen. </li><li> Zu diesem Zeitpunkt initiate die Wahl Experiment wie in 3.2 bis 3.5. Zum 3.6 und 3.7. </li><li> Schieben Sie den Regler des Geräts, um die Fliegen, die den Test Fläschchen von der anderen Seite verlassen zu trennen. </li><li> Verwenden Sie die frei gewordenen Testfläschchen in der T-Labyrinth sofort für die Wahl Experiment, wie in 3.7. </li></ol>

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The authors declare that they have no competing financial interests.

Dieses Protokoll beschreibt ein detailliertes Verfahren für die soziale Vermeidungstest. Canton-S nur ein Fläschchen zu vermeiden, in denen fliegt zuvor mechanisch belastet gewesen, und dass das Geschlecht und Anzahl der Responder hat keinen Einfluss auf die soziale Vermeidung Leistung. Allerdings hat der genetische Hintergrund der Responder einen großen Einfluss. Im Folgenden sind einige wichtige Schritte zur Durchführung dieses Experiment erfolgreich: 1) immer vor dem Experiment über ...

Das Ziel dieser Methode ist es, einfach zu quantifizieren einen neuen Aspekt des einfachen Sozialverhalten in Drosophila melanogaster, von Balz und Aggression unabhängig. Soziale Interaktionen sind entscheidend für die richtige Entwicklung und Gesundheit von Personen innerhalb der Gesellschaft, sowie die Funktionalität einer sozialen Gruppe als Ganzes. Die hohe Komplexität dieser Wechselwirkungen erfordert große Probengrößen und ein System zur Vereinfachung des Verhaltens ermöglicht, da die genetischen und neuronalen Basen des Sozialverhaltens sind noch weitgehend unverstanden. Drosophila melanogaster ist eine leistungsfähige genetischen Modells, das verwendet werden kann, die genetisch zu identifizieren und Neuronale Grundlagen der sozialen Interaktionen. In der Tat, D. melanogaster hat ein Repertoire von komplexen sozialen Verhaltensweisen und einige direkte Messungen der Sozialisation bereits getan 1-7. Allerdings sind die meisten dieser Bemühungen sind auf relativ komplexe soziale Verhaltensweisen wie aggres fokussiertsive Wechselwirkungen 3,6, verschiedene Aspekte der Balz 3,8-12 und wie soziale Erfahrung wirkt sich auf andere Verhaltensweisen wie Lernen oder zirkadianen Rhythmus 13-17. Darüber hinaus sind viele dieser Tests beruhen auf der Analyse komplexer Wechselwirkung Muster Gruppen entfernt, unter Verwendung von Videoverfolgung und Computersoftware, um die resultierende Datenfülle analysieren. Solche Analysen sind von unschätzbarem Wert, und führen zu wichtigen neuen Erkenntnissen, wie die Dynamik der Fly-Fly-Interaktionen in der Gruppe 7. Eine Einschränkung, jedoch ist die Unzugänglichkeit dieser Tests in die Gemeinschaft zu groß, und die begrenzte Kenntnis der Mechanismen Anerkennung der anderen zugrunde liegen. In anderen Worten ist die Basis der Emission eines Signals von einem Individuum und seiner Erkennung durch eine andere noch schlecht verstanden 18. Die D.: Im Gegensatz dazu fliegt auch eine einfache Verhalten, soziale Vermeidung, in denen Menschen weg von einem Signal, das durch betonte Fliegen emittiert zeigen Melanogaster Belastungsriechstoff oder DSO-19. In einem Assay mit hohem Durchsatz, kann dieses Verhalten, wie die Vermeidung eines durch andere entfernt oder soziale Vermeidungs ​​19 emittiert Spannungssignals quantifiziert werden. Fliegen werden in einem T-Labyrinth-Vorrichtung platziert und die Wahl haben, eine Ampulle, die DSO vermeiden. Unter Verwendung dieses Assays, CO 2 wurde gezeigt, dass ein Bestandteil des DSO, und ein Teil der neuronalen Schaltkreise erforderlich, reagieren zu CO 2 wurde 19 zerlegt werden. Die soziale Vermeidung Test hier dargestellten ähnelt vom Konzept her an die einfachen Verhaltenstests in Seymour Benzer Labor entwickelt, die Generationen von Forschern ermöglicht, komplexe Verhaltensweisen 20 sezieren. Analyse sozialer Vermeidung kann kostengünstig unter Verwendung des T-Labyrinth-Test, so dass für mehr verbreitet Studie des Sozialverhaltens durchgeführt werden. Zum Beispiel mit diesem Test haben wir vor kurzem gezeigt, dass verschiedene genetische Risiken für Autismus gegenläufigen Effekten in sozialen behavior Assays. Mutanten für ein Kandidatengen für Autismus - Neurobeachin 21,22 - heute Mängel sowohl im sozialen Raum (an anderer Stelle 23 beschrieben) und soziale Vermeidung 24. Abnormal dopaminergen Signal wird auch vorgeschlagen, eine Rolle bei der Entstehung von Autismus bei Menschen 25,26 zu spielen. Im Gegensatz zu den mit Neurobeachin erzielten Ergebnisse haben wir festgestellt, dass soziale Vermeidung Leistung war unberührt erhöht oder gesenkt Ebenen der Drosophila Vesicular Monoamin-Transporter (VMAT) in dopaminergen Zellen, wenn auch sozialen Raum wurde direkt mit diesen Ebenen VMAT 27 korreliert. Die mit Neurobeachin und VMAT erhalten kontras Ergebnisse unterstreichen die Möglichkeit zur Identifizierung verschiedener Formen von asoziales Verhalten und damit die verschiedenen zugrunde liegenden neuronalen Schaltkreise Modulation der Reaktion auf andere.

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

straightforward assay for quantification of social avoidance in drosophila melanogaster

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

Die soziale Vermeidung Assay ist eine robuste Test Quantifizierung der Fähigkeit von Drosophila melanogaster, um eine Belastungssignal zu erkennen (DSO) von anderen Fliegen emittiert und damit die Beurteilung ein Aspekt der sozialen Interaktionen. Der Test wird durchgeführt unter Verwendung einer Vorrichtung üblicherweise in verschiedenen Verhaltenstests, wie einem T-Labyrinth, das die Fliegen mit einer Wahl zwischen zwei verschiedenen Optionen zu präsentieren bekannt verwendet - links oder rechts 19,2...

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Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

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

Einfache Assay zur Quantifizierung von Sozialvermeidung in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

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

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

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

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

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

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

Assaying Bewegungsapparat, Lernen und Gedächtnis Defizite in Drosophila Modelle von Neurodegeneration

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

Forschung

Neurowissenschaften

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 ...

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

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

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

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

Ein Single-fly-Assay für Sammelverhalten in<em&gt; Drosophila</em

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

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

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

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

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

Drosophila Passives Vermeidungsverhalten als neues Paradigma zur Untersuchung assoziativen aversiven Lernens

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

Verhalten

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 ...

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

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

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

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

Bedingungen, die sozialen Raum, in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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

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

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

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

Assay mit hohem Durchsatz Eiablage Präferenzen der einzelnen zu untersuchen<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

Drosophila Modelle für genetische und verhaltensbezogene Merkmale der Autismus-Spektrum-Störung

Paradigms for Behavioral Assessment in Drosophila Model of Autism Spectrum Disorder

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

Autor im Rampenlicht: Erforschung der Symptome der Autismus-Spektrum-Störung bei Fruchtfliegen – genetische Modelle und Verhaltenstests

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

Paradigmen für die Verhaltensbewertung im Drosophila-Modell der Autismus-Spektrum-Störung

Autism Spectrum Disorder (ASD) encompasses a heterogeneous group of neurodevelopmental disorders with common behavioral symptoms including deficits in ...

Einfache Assay zur Quantifizierung von Sozialvermeidung in

Zusammenfassung

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Assaying Bewegungsapparat, Lernen und Gedächtnis Defizite in Drosophila Modelle von Neurodegeneration

Methoden zum Test Drosophila Verhalten

Ein Single-fly-Assay für Sammelverhalten in

Drosophila Passives Vermeidungsverhalten als neues Paradigma zur Untersuchung assoziativen aversiven Lernens

Eine einfache Technik zur Bestimmung der lokomotorischen Aktivität in Drosophila

Bedingungen, die sozialen Raum, in

Assay mit hohem Durchsatz Eiablage Präferenzen der einzelnen zu untersuchen

Paradigmen für die Verhaltensbewertung im Drosophila-Modell der Autismus-Spektrum-Störung

Paradigmen für die Verhaltensbewertung im Drosophila-Modell der Autismus-Spektrum-Störung

Paradigmen für die Verhaltensbewertung im Drosophila-Modell der Autismus-Spektrum-Störung