Channelrhodopsin2 גירוי מתווכת של פוטנציאלים Synaptic בבית תסיסנית Neuromuscular כלאיים
Summary
פרוצדורה זו משתמשת ערוץ תכלת המופעל אצות תא ספציפי כלי הביטוי הגנטי לעורר פוטנציאלים סינפטיים עם להבזקי האור בצומת neuromuscular (NMJ) ב<em> תסיסנית</em> הזחלים. טכניקה זו היא זולה וקלה לשימוש חלופה גירוי יניקה אלקטרודה ללימודי פיזיולוגיה הסינפטי מחקר ומעבדות הוראה.
Abstract
<em> תסיסנית</em> הכנה הזחל neuromuscular הוכיחה להיות כלי שימושי לחקר הפיזיולוגיה הסינפטי<sup> 1,2,3</sup>. נכון לעכשיו, רק את האמצעים לעורר junctional פוטנציאלים מעוררים (EJPs) בהכנה זו כרוכה בשימוש אלקטרודות יניקה. הן במחקר והן מעבדות ההוראה, התלמידים מתקשים לעיתים קרובות תמרונים וטיפול זה סוג של אלקטרודה מגרה. בעבודה הנוכחית, אנו מראים כיצד מרחוק לעורר פוטנציאלים סינפטיים ב NMJ הזחל ללא שימוש אלקטרודות יניקה. על ידי הבעת channelrhodopsin2 (ChR2)<sup> 4,5,6</sup> ב<em> תסיסנית</em> מנוע הנוירונים באמצעות<em> GAL4-כטב"מ</em> מערכת<sup> 7</sup>, וביצוע שינויים קלים לבוש electrophysiology בסיסיים, הצלחנו לעורר אמין EJPs עם פולסים של אור כחול. טכניקה זו יכולה להיות שימוש מסוים במעבדות הוראה הנוירופיזיולוגיה שם תלבושת תלמיד לתרגל זמן ומשאבים מוגבלים.
Protocol
Discussion
צעדים קריטיים לערב גם את לנתיחה הראשוני של הכניסה לתאי שריר. אם עצבים נחתכים או שריר פגום במהלך הניתוח הראשוני קשה כדי להמשיך את שאר הניסוי. במהלך הניתוח, יש להיזהר מאוד זווית לנתח מספריים כלפי מעלה ככל האפשר במהלך חתך הגבי. במהלך השלב המכריע השני, נכנסים לתא השריר, יש …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקים RO1GM-33205 ו MH-LC עד 067,284 גריפית על ידי מלגה לתואר ראשון באוניברסיטת ברנדייס בקיץ מחקר NJ הורנשטיין. ניסויים ראשוניים של טכניקה זו בוצעו בשלב המעבדה לביולוגיה ימית במסגרת מערכות עצביות 2008 ובקיץ התנהגות כמובן (NIMH מענק: R25 MH059472) ב וודס הול, מסצ'וסטס.
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
- 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).
- Collins, C. A., DiAntonio, A. Synaptic development: insights from Drosophila. Curr Opin Neurobiol. 17 (1), 35 (2007).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ralph Greenspan, . . Fly Pushing: The Theory and Practice of Drosophila Genetics, 2nd ed. , (2004).
