Summary

에서 시냅틱 후보의 Channelrhodopsin2 중재 ​​자극 Drosophila 신경근육학 분기점

Published: March 16, 2009
doi:

Summary

이 절차에 신경근육학 교차로 (NMJ)에서 광 펄스로 신경 잠재력을 보여주고에 푸른 빛을 활성화 algal 채널 및 셀 – 특정 유전자 표현 도구를 사용하여<em> Drosophila</em> 애벌레. 이 기술은 저렴하고 연구 및 교육 연구소에서 신경 생리학 연구를위한 흡입 전극 자극을 대체 사용하기 쉬운 것입니다.

Abstract

<em> Drosophila</em> 애벌레 신경근육학 준비는 시냅스 생리학을 공부에 유용한 도구로 입증되었습니다<sup> 1,2,3</sup>. 현재, 유일하게이 준비 흥분성의 junctional 잠재력 (EJPs)를 보여주고에 사용할 의미 흡입 전극의 사용을 포함한다. 연구 및 교육 실험실 모두에서, 학생들은 종종 어려움 자극 전극의 유형을 작전하고 조작 있습니다. 현재 작업에서 우리는 원격 흡입 전극을 사용하지 않고 애벌레 NMJ에 신경 잠재력을 자극하는 방법을 보여줍니다. channelrhodopsin2 (ChR2)을 표현함으로써<sup> 4,5,6</sup>에<em> Drosophila</em를 사용하여> 모터 뉴런<em> GAL4 – UAS</em> 시스템<sup> 7</sup>, 그리고 기본적인 전기 생리학의 장비에 약간 변화를주고, 우리는 푸른 빛의 펄스와 EJPs을 안정적으로 보여주고 수 있었다. 이 기술은 학생 릭 연습 시간과 자원이 제한됩니다 neurophysiology 교육 연구소에서 특정 사용이 될 수 있습니다.

Protocol

1 부 : 동물 관리 및 유전 십자가 UAS – ChR2 및 표준 비행 미디어 8을 포함하는 별도의 병의 OK371 – GAL4 플라이 라인 유지합니다. OK371 – GAL4 플라이 라인과 UAS – ChR2 라인의 남성의 처녀를 수집합니다. 1 ㎜ 모든 트랜스 망막 (ATR)과 혼합 표준 플라이 미디어가 들어있는 유리병에 남성과 여성 모두를 넣어. ATR 음식은 ~ 1 분간 전자렌지에 처음으로 용해 정…

Discussion

중요 단계는 초기 절개와 근육 세포의 입력을 모두 포함하고 있습니다. 초기 절개하는 동안 신경이 절단되거나 근육이 손상된 경우 그것은 실험의 나머지 부분을 계속하기가 어렵습니다. 해부하는 동안, 하나 등 지느러미 절개하는 동안 이상 최대한 가위를 해부 각도 매우 신중해야합니다. 두 번째 중요한 단계 동안, 근육 세포를 입력할 하나는 과거 hyperpolarization ~ 30 뮤직 비디오에 대한 감시해?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 LC 그리피스 건강 보조금 RO1GM – 33205와 MH – 067284 국립 연구소에 의해 그리고 NJ Hornstein에 브랜다 이스 대학 섬머 스쿨 학부 연구 장학 지원했다. 우즈 홀, MA에서이 기법에 대한 예비 실험은 2008 년 신경 시스템 및 행동 여름 코스 (R25 MH059472 NIMH 부여)의 일환으로 해양 생물학 연구소에서 수행되었다.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Sylgard   Ellsworth adhesives 4019862 www.ellsworth.com
Minutens Pins   Fine Science Tools 26002-10 www.finescience.com
Dissecting Dish   Fisher Scientific   www.fishersci.com
Neuroprobe Intracellular Amplifier and Head Stage   A-M Systems 680100 www.a-msystems.com
Powerlab 4/30 data acquisition system   AD instruments   www.adinstruments.com
Grass stimulator   Grass instruments   www.grasstechnologies.com
Desktop Computer   Dell   www.dell.com
Dissecting Scope   Leica   www.leica-microsystems.com
Light Source   Dolan-Jenner 41446-062 www.dolan-jenner.com
Fly Media        
All-Trans-Retinal   Sigma-Aldrich 116-31-4 www.sigmaaldrich.com
OK-371 Gal4 Flies   Aberle lab, Griffith lab, Bloomington stock center    
UAS-ChR2 Flies   Fiala lab, Griffith lab    
LED controller circuit   Built in Griffith lab   http://www.ledsupply.com
http://www.futureelectronics.com
Composed of:
1. 200 mA Buck Puck
2. Blue LED
3. Insulated wire
4. Circuit bread board
LED Heat Sink   Thor Labs   http://www.thorlabs.com/
Air Table   TMC   http://www.techmfg.com/products/accessories/intro3.html
Faraday Cage   Built in Griffith lab    
Leica Leitz M Micro-Manipulator   Leica Leitz ACS01 www.leica-microsystems.com
Electrode Holder   Axon Instruments   www.axon.com
Borosilicate Glass   FHC   www.fh-co.com/p14-15.pdf
Electrode Puller   Sutter Instruments   www.sutter.com
HL 3.1 Saline with 0.8mM Ca2+       Contents (mM):
NaCl:70 KCl:5 CaCl2: 0.8
MgCl2:4Sucrose:115
NaHCO3: 10 Trehalose: 5 HEPES
Micro-Dissection Tools   Fine Science Tools   www.finescience.com

References

  1. Keshishian, H., Broadie, K., Chiba, A., Bate, M. The Drosophila neuromuscular junction: a model system for studying synaptic development and function. Annu Rev Neurosci. 19, 545 (1996).
  2. Collins, C. A., DiAntonio, A. Synaptic development: insights from Drosophila. Curr Opin Neurobiol. 17 (1), 35 (2007).
  3. Lagow, R. D., et al. Modification of a hydrophobic layer by a point mutation in syntaxin 1A regulates the rate of synaptic vesicle fusion. PLoS Biol. 5 (4), e72 (2007).
  4. Nagel, G., et al. Light activation of channelrhodopsin-2 in excitable cells of Caenorhabditis elegans triggers rapid behavioral responses. Curr Biol. 15 (24), 2279 (2005).
  5. Nagel, G., et al. Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel. Proc Natl Acad Sci U S A. 100 (24), 13940 (2003).
  6. Schroll, C., et al. Light-induced activation of distinct modulatory neurons triggers appetitive or aversive learning in Drosophila larvae. Curr Biol. 16 (17), 1741 (2006).
  7. Lin, D. M., Auld, V. J., Goodman, C. S. Targeted neuronal cell ablation in the Drosophila embryo: pathfinding by follower growth cones in the absence of pioneers. Neuron. 14 (4), 707 (1995).
  8. Ralph Greenspan, . . Fly Pushing: The Theory and Practice of Drosophila Genetics, 2nd ed. , (2004).
check_url/cn/1133?article_type=t

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Cite This Article
Hornstein, N. J., Pulver, S. R., Griffith, L. C. Channelrhodopsin2 Mediated Stimulation of Synaptic Potentials at Drosophila Neuromuscular Junctions. J. Vis. Exp. (25), e1133, doi:10.3791/1133 (2009).

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