Summary

Synaptic Potansiyellerinin Channelrhodopsin2 aracılığı Uyarım Drosophila Nöromüsküler Kavşaklar

Published: March 16, 2009
doi:

Summary

Bu prosedür sinaptik potansiyeller, nöromüsküler bileşke (NMJ) ışık darbeleri ile uyandırmak için mavi bir ışık ile aktive alg kanal ve hücre spesifik genetik ifade araçları kullanır<em> Drosophila</em> Larvaları. Bu teknik, bir ucuz ve emme elektrot stimülasyon, araştırma ve eğitim laboratuvarları sinaptik fizyolojisi çalışmaları için alternatif kullanımı kolay.

Abstract

<em> Drosophila</em> Larva nöromüsküler hazırlık sinaptik fizyolojisi eğitimi için yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır<sup> 1,2,3</sup>. Şu anda, sadece bu hazırlık eksitatör junctional potansiyelleri (EJPs) uyandırmak için kullanılabilir anlamına gelir emme elektrot kullanımı içerir. Hem de araştırma ve eğitim laboratuvarları, öğrencilerin sık sık bu tür uyarıcı elektrot manevra ve manipüle zorluk var. Bu çalışmada, biz emme elektrot kullanmadan uzaktan larva NMJ sinaptik potansiyeller uyarmak için nasıl göstermektedir. Channelrhodopsin2 (ChR2) ifade<sup> 4,5,6</sup><em> Drosophila</em> Motor nöronların<em> GAL4-UAS</em> Sistem<sup> 7</sup> Ve temel elektrofizyoloji donatmak için küçük bir değişiklik yaparak, mavi ışık darbeleri ile EJPs güvenilir bir şekilde uyandırmak için başardık. Bu teknik, özellikle öğrenci teçhizat uygulama zamanı ve kaynakları sınırlı nörofizyoloji öğretim laboratuvarlarında kullanımı olabilir.

Protocol

Bölüm 1: Hayvan bakım ve genetik haçlar UAS-ChR2 ve standart sinek medya içeren 8 ayrı şişelerde OK371-GAL4 sinek hattı koruyun. OK371-GAL4 sinek hatları ve UAS-ChR2 hatlar erkekler bakireler toplayın. Kadın ve erkeklerde 1 mM all-trans retina (ATR) ile karışık standart sinek medya içeren bir şişe yerleştirin. ATR gıda ~ 1 dakika için mikrodalga ilk erime düzenli sinek medya tarafından yapılmalıdır. Erimiş sonra, bir dakika 3…

Discussion

Kritik adımlar ilk diseksiyon ve kas hücrelerine girişini içerir. Ilk diseksiyon sırasında sinirler kesilir veya kas bozuksa bu deney geri kalanı devam etmek zordur. Diseksiyon sırasında, bir dorsal insizyon sırasında yukarı doğru mümkün olduğunca makas diseksiyon açısını çok dikkatli olmalıdır. Ikinci önemli adım sırasında, bir kas hücreye girerek, bir geçmişte bir hiperpolarizasyon ~ 30 mV için dikkat etmeniz gerekir. -30 MV Yukarıdaki değerler, elektrot, bir kas hücre içinde ya da s…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, Sağlık hibe RO1GM-33205 ve MH-067.284 LC Griffith Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından ve Brandeis Üniversitesi NJ Hornstein yaz lisans araştırma bursu tarafından desteklenmiştir. Woods Hole, MA: 2008 Sinir Sistemleri ve Davranış yaz kursu (R25 MH059472 NIMH hibe) bir parçası olarak bu tekniği için ön deneyler Deniz Biyoloji Laboratuvarı yapıldı.

Materials

Material Name Typ 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

Referenzen

  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/de/1133?article_type=t

Play Video

Diesen Artikel zitieren
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).

View Video