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생물학

Gravação eletrofisiológicas na Drosophila Embrião

Published: May 21, 2009
doi:
10.3791/1348
, ,
1Department of Biological Sciences,University of Illinois, 2Department of Biological Sciences,Vanderbilt University

Summary

Gravações eletrofisiológicas da<em> Drosophila</em> Embriões permitem análises de músculo em desenvolvimento e as propriedades elétricas do neurônio, bem como caracterização de sinaptogênese funcionais da junção neuromuscular e glutamatérgica colinérgica central e sinapses GABAérgica.

Abstract

Drosophila é um modelo premier genética para o estudo de ambos o desenvolvimento embrionário e neurociência funcional. Tradicionalmente, esses campos são muito afastadas umas das outras, com histórias em grande parte independentes e comunidades científicas. No entanto, a interface entre esses campos normalmente díspares são os programas de desenvolvimento subjacente aquisição de propriedades funcionais elétricos de sinalização e diferenciação das sinapses químicas funcionais durante as fases finais da formação de circuitos neurais. Esta interface é uma área extremamente importante para a investigação. Em Drosophila, estas fases de desenvolvimento funcional ocorrem durante um período de <8 horas (a 25 ° C) durante o último terço da embriogênese. Este período final de desenvolvimento foi considerado por muito tempo intratáveis ​​devido a investigação para a deposição de um resistente, impermeável cutícula epidérmica. Um avanço de avanço foi a aplicação de cola de água polimerização cirúrgica que pode ser aplicado localmente para a cutícula para que a dissecção controlada de embriões em estágio avançado. Com uma incisão dorsal longitudinal, o embrião pode ser deitadas, expondo o cordão nervoso ventral e musculatura da parede do corpo à investigação experimental. Whole-cell patch-clamp técnicas podem então ser empregadas para gravar a partir de neurônios individualmente identificáveis ​​e músculos somáticos. Estas configurações de gravação ter sido usado para rastrear o surgimento e amadurecimento de correntes iónicas e propagação do potencial de ação em ambos os neurônios e músculos. Mutantes genéticos que afetam estas propriedades elétricas foram caracterizados para revelar a composição molecular de canais iônicos e associados complexos de sinalização, e para começar a exploração dos mecanismos moleculares de diferenciação funcional. Uma atenção especial tem sido a montagem de conexões sinápticas, tanto no sistema nervoso central e periferia. O glutamatérgica junção neuromuscular (MNJ) é mais acessível a uma combinação de imagens ópticas e de gravação eletrofisiológico. Um eletrodo de sucção de vidro é usado para estimular o nervo periférico, junção com excitatórios atual (EJC) gravações feitas na tensão muscular preso. Esta configuração de gravação tem sido usado para traçar a diferenciação funcional da sinapse, e acompanhar o surgimento e amadurecimento de propriedades de liberação pré-sináptica de glutamato. Além disso, as propriedades de pós-sinápticos podem ser analisadas de forma independente por meio de iontoforese ou aplicação de pressão de glutamato diretamente na superfície do músculo, para medir o aparecimento e maturação dos campos receptores de glutamato. Assim, ambos os elementos pré e pós-sinápticos podem ser monitorados separadamente ou em combinação durante a sinaptogênese embrionárias. Este sistema tem sido fortemente usada para isolar e caracterizar mutantes genéticos que impedem a formação da sinapse embrionárias e, assim, revelar os mecanismos moleculares que regem a especificação e diferenciação das conexões sinápticas funcionais sinapse e propriedades de sinalização.

Protocol

Parte 1: Equipamentos e Suprimentos Eletrofisiológicas gravação a partir de embriões Drosophila primeiro exige proficiência em técnicas de dissecção embrionárias, que são descritos em um outro vídeo Jove. Eletrofisiológicas gravação a partir de embriões Drosophila utiliza padrão de patch configurações de gravação grampo. Patch clamp equipamento de gravação e software apropriado para muitas outras preparações também é adequado para a gravação a partir de …

Discussion

Eletrofisiológicas gravação a partir de embriões Drosophila requer manipulação manual e dissecção. A saúde da preparação e conseqüente qualidade das gravações, depende de um ser capaz de rapidamente e ordenadamente preparar os tecidos frágeis embrionárias para gravação, e depois executar o experimento. Experimentadores devem ser proficientes em ambas as dissecções embrionárias e eletrofisiologia patch clamp antes de tentar resolver ao mesmo tempo.

As gravações…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

KB é suportado pelo NIH conceder GM54544.

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Chen, K., Featherstone, D. E., Broadie, K. Electrophysiological Recording in the Drosophila Embryo. J. Vis. Exp. (27), e1348, doi:10.3791/1348 (2009).
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