الردود تصوير الخلايا العصبية في الجهاز الاستعدادات لقطات للالميكعي تعرب عن جهاز استشعار الكالسيوم مشفرة وراثيا
Summary
الجهاز الميكعي (VNO) بالكشف عن اشارات كيميائية إختلافات بين الأنواع التي تنقل المعلومات الاجتماعية والإنجابية. لقد أجرينا تجارب التصوير + CA2 الفئران المعدلة وراثيا باستخدام تعبير عن G – CaMP2 في الأنسجة VNO. هذا الأسلوب يتيح لنا لتحليل أنماط استجابة معقدة من الخلايا العصبية الميكعي لأعداد كبيرة من المحفزات فرمون.
Abstract
الجهاز الميكعي (VNO) بالكشف عن إشارات حسي كيميائي التي تحمل معلومات عن الحالة الاجتماعية والجنسية والإنجابية للأفراد داخل 1،2 نفس النوع. هذه الإشارات إختلافات بين الأنواع ، والفيرومونات ، فضلا عن إشارات من بعض الحيوانات المفترسة 3 ، تنشيط الخلايا العصبية الحسية الميكعي (VSNs) مع مستويات عالية من الدقة والحساسية 4. وأعرب ما لا يقل عن ثلاث عائلات مختلفة من المستقبلات بالإضافة G – البروتين ، V1R ، وV2R FPR 14/05 ، في الخلايا العصبية VNO للتوسط في الكشف عن العظة حسي كيميائي. أن نفهم كيف يتم ترميز المعلومات من قبل فرمون VNO ، من المهم جدا لتحليل الأوضاع VSNs استجابة الفرد للمؤثرات المختلفة والتعرف على المستقبلات الخاصة التي تتوسط هذه الاستجابات.
يتم تضمين neuroepithelia من VNO في زوج من العظام الميكعة. هيكل شبه أعمى أنبوبي واحد من VNO نهاية مفتوحة (القناة الميكعي) الاتصالتجويف الأنف. VSNs تمديد التشعبات على جزء من التجويف VNO ، حيث العظة فرمون على اتصال مع المستقبلات التي أعرب عنها في المقابض شجيري. الهيئات خلية من VSNs شكل شبه طبقية طبقات مع V1R V2R وأعرب في الطبقات القاعدية وقمية على التوالي 6-8. وقد تم استخدام عدة تقنيات لرصد ردود VSNs للمؤثرات الحسية 4،12،15-19. من بين هذه التقنيات ، وإعداد شريحة الحاد يوفر مزايا عدة. الأولى ، بالمقارنة مع 3،17 VSNs فصلها ، والأعمال التحضيرية شريحة حفاظ على الخلايا العصبية في التشكل وطنهم والتشعبات للخلايا البقاء متماسكا نسبيا. الثانية ، والهيئات خلية من VSNs يمكن الحصول عليها بسهولة في شريحة الاكليلية من VNO للسماح للدراسات وتجارب التصوير الكهربية بالمقارنة مع ظهارة كله وكامل الاستعدادات لشن 12،20. الثالثة ، يمكن الجمع بين هذه الطريقة مع تقنيات الاستنساخ الجزيئي للسماح بتحديد مستقبل.
تثير الحواس كا 2 + تدفق قوي في VSNs ذلك يدل على تنشيط مستقبلات 4،21. نحن نطور بالتالي الفئران المعدلة وراثيا التي تعبر عن G – CaMP2 في الخلايا العصبية الحسية الشمية ، بما في ذلك VSNs 15،22. حساسية وطبيعة وراثية للمسبار يسهل إلى حد كبير كا 2 + تجارب التصوير. وقد ألغت هذه الطريقة عملية التحميل الصبغة المستخدمة في الدراسات السابقة 4،21. نحن نوظف أيضا نظام التسليم التي تمكن من تطبيق يجند من المحفزات المختلفة لشرائح VNO. مزيج من الطريقتين يسمح لنا لرصد الخلايا العصبية متعددة في نفس الوقت استجابة لأعداد كبيرة من المحفزات. أخيرا ، أنشأنا خط أنابيب التحليل شبه الآلي لمساعدة ومعالجة الصور.
Protocol
Discussion
غالبية المستقبلات الميكعي (VRS) تبقى كما مستقبلات اليتيم منذ اكتشافه من قبل Dulac وأكسل 5. ليست ليغاندس فرمون هذه المستقبلات حسي كيميائي ودورها في التوسط في سلوكيات الحيوان مفهومة جيدا. حتى الآن ، تم التعرف زوج واحد فقط من يجند / مستقبلة ، والببتيد ESP1 ومستقبله وما شا?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر اندريا موران مع أعضاء لحيوانات المختبر مرفق الخدمة (LASF) في معهد نيفيز لدعمهم ممتازة على تربية الحيوانات والخدمات التقنية. ويدعم هذا العمل بتمويل من المعاهد الوطنية للصحة والمعهد نيفيز في (NIDCD 008003) في البكاء. المحتوى هو فقط من مسؤولية الكتاب ولا تمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية للمعهد الوطني للصمم واضطرابات التواصل الأخرى أو المعاهد الوطنية للصحة. الولايات المتحدة لبراءات الاختراع في انتظار الفئران tetO – G – CaMP2 لمعهد نيفيز ، والبكاء وLM.
Riferimenti
- Birch, M. C. . Pheromones. , (1974).
- Wyatt, T. D. Pheromones and animal behaviour : communication by smell and taste. , (2003).
- Papes, F., Logan, D. W., Stowers, L. The vomeronasal organ mediates interspecies defensive behaviors through detection of protein pheromone homologs. Cell. 141, 692-703 (2010).
- Leinders-Zufall, T. Ultrasensitive pheromone detection by mammalian vomeronasal neurons. Nature. 405, 792-796 (2000).
- Dulac, C., Axel, R. A novel family of genes encoding putative pheromone receptors in mammals. Cell. 83, 195-206 (1995).
- Herrada, G., Dulac, C. A novel family of putative pheromone receptors in mammals with a topographically organized and sexually dimorphic distribution. Cell. 90, 763-773 (1997).
- Matsunami, H., Buck, L. B. A multigene family encoding a diverse array of putative pheromone receptors in mammals. Cell. 90, 775-784 (1997).
- Ryba, N. J., Tirindelli, R. A new multigene family of putative pheromone receptors. Neuron. 19, 371-379 (1997).
- Pantages, E., Dulac, C. A novel family of candidate pheromone receptors in mammals. Neuron. 28, 835-845 (2000).
- Zhang, X., Rodriguez, I., Mombaerts, P., Firestein, S. Odorant and vomeronasal receptor genes in two mouse genome assemblies. Genomics. 83, 802-811 (2004).
- Liberles, S. D. Formyl peptide receptors are candidate chemosensory receptors in the vomeronasal organ. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 9842-9847 (2009).
- Riviere, S., Challet, L., Fluegge, D., Spehr, M., Rodriguez, I. Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors. Nature. 459, 574-577 (2009).
- Yang, H., Shi, P., Zhang, Y. P., Zhang, J. Composition and evolution of the V2r vomeronasal receptor gene repertoire in mice and rats. Genomics. 86, 306-315 (2005).
- Rodriguez, I., Punta, D. e. l., Rothman, K., Ishii, A., T, ., Mombaerts, P. Multiple new and isolated families within the mouse superfamily of V1r vomeronasal receptors. Nat. Neurosci. 5, 134-140 (2002).
- He, J., Ma, L., Kim, S., Nakai, J., Yu, C. R. Encoding gender and individual information in the mouse vomeronasal organ. Science. 320, 535-538 (2008).
- Holy, T. E., Dulac, C., Meister, M. Responses of vomeronasal neurons to natural stimuli. Science. 289, 1569-1572 (2000).
- Chamero, P. Identification of protein pheromones that promote aggressive behaviour. Nature. 450, 899-902 (2007).
- Leinders-Zufall, T., Ishii, T., Mombaerts, P., Zufall, F., Boehm, T. Structural requirements for the activation of vomeronasal sensory neurons by MHC peptides. Nat. Neurosci. 12, 1551-1558 (2009).
- Kimoto, H., Haga, S., Sato, K., Touhara, K. Sex-specific peptides from exocrine glands stimulate mouse vomeronasal sensory neurons. Nature. 437, 898-901 (2005).
- Holekamp, T. F., Turaga, D., Holy, T. E. Fast three-dimensional fluorescence imaging of activity in neural populations by objective-coupled planar illumination microscopy. Neuron. 57, 661-672 (2008).
- Leinders-Zufall, T. MHC class I peptides as chemosensory signals in the vomeronasal organ. Science. 306, 1033-1037 (2004).
- He, J. Distinct signals conveyed by pheromone concentrations to the mouse vomeronasal organ. J. Neurosci. 30, 7473-7483 (2010).
- Haga, S. The male mouse pheromone ESP1 enhances female sexual receptive behaviour through a specific vomeronasal receptor. Nature. 466, 118-122 (2010).
- Boschat, C. Pheromone detection mediated by a V1r vomeronasal receptor. Nat. Neurosci. 5, 1261-1262 (2002).
- Hendel, T. Fluorescence changes of genetic calcium indicators and OGB-1 correlated with neural activity and calcium in vivo and in. 28, 7399-7411 (2008).
- Pologruto, T. A., Yasuda, R., Svoboda, K. Monitoring neural activity and [Ca2+] with genetically encoded Ca2+ indicators. J. Neurosci. 24, 9572-9579 (2004).
- Jayaraman, V., Laurent, G. Evaluating a genetically encoded optical sensor of neural activity using electrophysiology in intact adult fruit flies. Front Neural Circuits. 1 (3), (2007).
- Tian, L. Imaging neural activity in worms, flies and mice with improved GCaMP calcium indicators. Nat. Methods. 6, 875-881 (2009).
