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생물학

Registrazione elettrofisiologiche in Drosophila Embryo

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

Summary

Le registrazioni elettrofisiologiche da<em> Drosophila</em> Embrioni consentire analisi di sviluppo muscolare e le proprietà elettriche dei neuroni, così come la caratterizzazione di sinaptogenesi funzionali a livello della giunzione neuromuscolare glutammatergica e centrale colinergici e GABAergici sinapsi.

Abstract

Drosophila è un modello premier genetico per lo studio sia dello sviluppo embrionale e funzionale delle neuroscienze. Tradizionalmente, questi campi sono abbastanza isolati gli uni dagli altri, con storie in gran parte indipendenti e le comunità scientifiche. Tuttavia, l'interfaccia tra questi campi di solito disparati sono i programmi di sviluppo funzionali alla base dell'acquisizione di proprietà elettriche di segnalazione e la differenziazione delle sinapsi chimici funzionali durante le fasi finali della formazione circuito neurale. Questa interfaccia è un'area estremamente importante per le indagini. In Drosophila, queste fasi di sviluppo funzionale si verificano durante un periodo di <8 ore (a 25 ° C) durante l'ultimo terzo di embriogenesi. Questo periodo tardo di sviluppo è stato a lungo considerato intrattabile a causa indagine per la deposizione di un duro, cuticola impermeabile epidermica. Un passo avanti è stato anticipato l'applicazione di acqua-polimerizzazione colla chirurgica che può essere applicata a livello locale per la cuticola per permettere la dissezione controllato di fase avanzata di embrioni. Con una incisione longitudinale dorsale, l'embrione può essere posato piatto, esponendo il cordone ventrale dei nervi e muscolatura della parete del corpo di indagine sperimentale. Whole-cell patch-clamp tecniche possono essere impiegate per registrare da neuroni individualmente identificabili e muscoli somatici. Queste configurazioni di registrazione sono stati utilizzati per monitorare l'aspetto e la maturazione delle correnti ioniche e propagazione del potenziale d'azione sia in neuroni e muscoli. Mutanti genetici che influenzano le proprietà elettriche sono stati caratterizzati per rivelare la composizione molecolare dei canali ionici e dei relativi complessi di segnalazione, e per iniziare l'esplorazione dei meccanismi molecolari del differenziamento funzionale. Un focus particolare è stato l'assemblaggio delle connessioni sinaptiche, sia nel sistema nervoso centrale e la periferia. Il glutamatergici giunzione neuromuscolare (NMJ) è più accessibile ad una combinazione di imaging ottico e la registrazione elettrofisiologica. Un elettrodo di vetro di aspirazione è usato per stimolare il nervo periferico, con eccitatorio giunzione corrente (EJC), le registrazioni effettuate nella tensione muscolare bloccato. Questa configurazione di registrazione è stato utilizzato per tracciare la differenziazione funzionale della sinapsi, e traccia l'aspetto e la maturazione di proprietà presinaptico rilascio di glutammato. Inoltre, le proprietà postsinaptici possono essere analizzati in maniera indipendente tramite iontoforesi o applicazione di una pressione di glutammato direttamente sulla superficie del muscolo, per misurare la comparsa e la maturazione dei campi recettori del glutammato. Così, sia gli elementi pre-e post-sinaptici possono essere monitorate separatamente o in combinazione durante la sinaptogenesi embrionale. Questo sistema è stato molto utilizzato per isolare e caratterizzare mutanti genetici che impedire la formazione embrionale sinapsi, e quindi svelare i meccanismi molecolari che regolano la specificazione e differenziazione delle connessioni di sinapsi e funzionali, le proprietà di segnalazione sinaptica.

Protocol

Parte 1: Attrezzature e Forniture Registrazione elettrofisiologica da embrioni di Drosophila richiede prima padronanza di tecniche di dissezione embrionali, che sono descritte in un altro video Giove. Registrazione elettrofisiologica da embrioni di Drosophila utilizza standard di configurazioni di patch clamp registrazione. Attrezzature di patch clamp registrazione e del software adatto a molte altre preparazioni è adatto anche per la registrazione da embrioni di Drosophila.</…

Discussion

Registrazione elettrofisiologica da embrioni di Drosophila richiede la manipolazione manuale e dissezione. La salute della preparazione, e la conseguente qualità delle registrazioni, dipende da un solo essere in grado di preparare rapidamente e ordinatamente i tessuti fragili embrionali per la registrazione, e quindi eseguire l'esperimento. Sperimentatori dovranno essere in grado in entrambe le dissezioni embrionale e di patch clamp elettrofisiologia prima di tentare di affrontare entrambi contemporaneamen…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

KB è supportato dal NIH concedere GM54544.

References

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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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