Metodi elettrofisiologici per la registrazione Potenziali Synaptic dal NMJ Larve di Drosophila
Summary
Qui si descrivono i metodi elettrofisiologici per la misurazione della trasmissione sinaptica a livello della giunzione neuromuscolare larva di Drosophila. Rilascio evocato è iniziata artificialmente stimolando gli assoni dei motoneuroni, e la trasmissione attraverso il NMJ può essere misurata la risposta postsinaptica evocata nel muscolo.
Abstract
In questo video, si descrivono i metodi elettrofisiologici per la registrazione, la trasmissione sinaptica a livello della giunzione neuromuscolare (NMJ) larva di Drosophila. Il sistema larvale neuromuscolare è una sinapsi modello per lo studio della fisiologia e la neurotrasmissione sinaptica, ed è un valido strumento di ricerca che ha definito la genetica ed è accessibile alla manipolazione sperimentale. Larve possono essere sezionato per mostrare il corpo muro muscolatura, sistema nervoso centrale, e dei nervi periferici. I muscoli di Drosophila e il loro modello di innervazione sono ben caratterizzati e muscoli sono di facile accesso per la registrazione intracellulare. Singoli muscoli possono essere identificati dalla loro posizione e l'orientamento all'interno degli 8 segmenti addominali, ciascuno con 30 muscoli disposti in uno schema che si ripete in segmenti A2 – A7. Sezionato larve drosofila sono i muscoli sottili e individuali e fasci di assoni dei neuroni motori possono essere visualizzati con transilluminazione<sup> 1</sup>. Costrutti transgenici possono essere usati per etichettare le cellule bersaglio per l'identificazione visiva o per la manipolazione di prodotti genici in tessuti specifici. In larve, i potenziali di giunzione eccitatori (EJPs) sono generati in risposta a rilascio vescicolare di glutammato da motoneuroni alla sinapsi. In larve sezionato, il EJP può essere registrato nel muscolo con un elettrodo intracellulare. Potenziali d'azione può essere artificialmente evocati in neuroni motori che sono stati tagliati posteriore al ganglio ventrale, coinvolto in una pipetta di vetro di aspirazione delicata e stimolato con un elettrodo. Questi neuroni motori sono distinte soglie di cottura, quando stimolato, e quando il fuoco simultaneamente, essi generano una risposta nel muscolo. Segnali trasmessi attraverso la sinapsi NMJ possono essere registrati nei muscoli che il motore neuroni innervano. Il EJPs e miniatura potenzialità giunzione eccitatori (mEJPs) sono visti come i cambiamenti del potenziale di membrana. Risposte elettrofisiologiche sono registrati a temperatura ambiente in modificata minimo emolinfa-come soluzione<sup> 2</sup> (HL3) che contiene 5 mg mM<sup> 2 +</sup> E 1,5 mm ca<sup> 2 +</sup>. Le variazioni di ampiezza di EJPs evocato può indicare le differenze in funzione sinaptica e la struttura. Registrazioni digitalizzate vengono analizzati per EJP ampiezza, frequenza e ampiezza mEJP e contenuti quantico.
Protocol
Discussion
I metodi descritti qui forniscono un modo relativamente rapido e ampio per rilevare i cambiamenti nella funzione sinaptica alla NMJ. La possibilità di effettuare registrazioni elettrofisiologiche su animali intatti in vivo, ed eseguire manipolazioni genetiche o farmacologiche, fanno Drosophila un modello animale ideale per indagare gli aspetti fisiologici e genetici della neurotrasmissione.
Dato che le cellule muscolari sono molto grandi, qualcuno potrebbe preferire di aggiungere un ulterio…
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Small Petri dishes (35 x 10 mm) | Becton Dickinson | 1008 | ||
| SYLGARD 182 Silicone Elastomer Kit | Dow Corning Corporation | 3097366-1004 | ||
| Dissecting microscope | Carl Zeiss | 475002-9902 | ||
| Light for microscope | Schott | KLI500 | ||
| Dissection pins | Fine Science Tools | 26002-10 | ||
| pClamp 9 software | Axon CNS, Molecular Devices | PCLAMP 9 STANDARD | ||
| Dissection scissors: 3mm Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-0 | ||
| Dumont SS Forceps | Fine Science Tools | 11200-33 | ||
| Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11252-20 | ||
| Thin-walled borosilicate glass capillaries, with filament (1.0 mm, 4 in) | World Precision Instruments, Inc. | TW100F-4 | ||
| Borosilicate glass capillaries, with filament (1.2 mm, 4 in) | World Precision Instruments, Inc. | 1B120F-4 | ||
| Sutter P-2000 Laser Based Micropipette Puller | Sutter Instruments | Model P-2000 | ||
| Pipette polisher | Narishiga | MF-83 | ||
| Axon HS-2A head stage | Axon CNS, Molecular Devices | Model HS-2A | ||
| Micromanipulators | Sutter Instruments | MP-85 | ||
| Axoclamp 2B amplifier | Axon CNS, Molecular Devices | AXOCLAMP 2B | ||
| Clampex Software | Axon CNS, Molecular Devices | v 8.2.0.235 | ||
| Mini analysis software. v 6.0.3 | Synaptosoft | |||
| Brownlee Precision Amplifier | Brownlee | Model 410 | ||
| NaCl | Baker | 4058-01 | ||
| KCl | Sigma | p-9333 | ||
| NaHCO3 | Sigma | s6297-1kg | ||
| Trelahose | Sigma | TO167 | ||
| Sucrose | Fisher | bp220-212 | ||
| HEPES | Sigma | h-3375 | ||
| MgCl-6H2O | Sigma | m2670-1kg | ||
| CaCl2 | Fisher | c79-500 | ||
| Master-8 Pulse Generator | A.M.P.I | |||
| Vibration table for electrophysiology set up | Technical manufacturing corporation | |||
| Faraday Cage |
References
- Atwood, H. L., Govind, C. K., Wu, C. F. Differential ultrastructure of synaptic terminals on ventral longitudinal abdominal muscles in Drosophila larvae. J. Neurobiol. 24 (8), 1008-1024 (1993).
- Feng, Y., Ueda, A., Wu, C. F. A modified minimal hemolymph-like solution, HL3.1, for physiological recordings at the neuromuscular junctions of normal and mutant Drosophila larvae. J Neurogenet. 18 (2), 377-402 (2004).
- Estes, P. S., Roos, J., van der Bliek, A., Kelly, R. B., Krishnan, K. S., Ramaswami, M. Traffic of dynamin within individual Drosophila synaptic boutons relative to compartment-specific markers. J Neurosci. 16, 5443-5456 (1996).
- Brent, J. R., Werner, K. M., McCabe, B. D. Protocol for dissection of Drosophila larvae. J Vis Exp. , (2008).
- Jan, L. Y., Jan, Y. N. Properties of the larval neuromuscular junction in Drosophila melanogaster. J Physiol (Lond). 262, 189-214 (1976).
- Katz, L. C., Shatz, C. J. Synaptic activity and the construction of cortical circuits. Science. 274, 1133-1138 (1996).
