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방법 논문

꼬마 선 충 에서 도파민 신호 평가에 수영 유도 마비

7.4K 조회수

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DOI:

10.3791/59243

⸱

2019년 4월 3일

 ,  , 

이 논문에서

요약

수영 유도 마비 (SWIP)가 잘 설립 행동 분석 결과 꼬마 선 충 (C. 선 충)에서 신호 하는 도파민의 기본 메커니즘을 연구 하는 데 사용. 그러나, 분석 결과 수행 하는 자세한 방법을 부족 이다. 여기, 우리가 SWIP에 대 한 단계별 프로토콜을 설명합니다.

초록

이 프로토콜에서 설명 하는 수영 분석 결과 dopaminergic 조절 단백질을 식별 하는 유효한 도구 synapses 이다. 포유류와 마찬가지로, 도파민 (DA) C. 선 충 등 학습과 모터 활동에에서 여러 기능을 제어 합니다. 다 릴리스 (예를 들어, 암페타민 (AMPH) 치료)를 자극 하는 또는 그 다 허가 조건 (예: 동물 다 전송 부족 (dat-1) 는 뉴런을 다를 reaccumulating 할 수 있다) 세포 외 다의 과잉 생성 궁극적으로 저해 운동의 결과. 이 동작은 동물 물에서 수영 하는 때 특히 분명 하다. 사실, 야생-타입 동물 오랜된 시간 동안 수영을 계속, 하는 동안 dat 1 null 돌연변이 야생-타입 AMPH 처리 또는 억제제 다 전송의 우물의 바닥에 침 몰 하 고 이동 하지 않습니다. 이 문제는 "수영 유도 마비" (SWIP) 이라고 불린다. SWIP 분석 결과 잘 설립, 방법의 자세한 내용은 부족 한. 여기, 우리가 SWIP 수행 하는 단계별 가이드를 설명 합니다. 분석 결과 수행 하기 위해 늦은 애벌레 단계 4 동물 또는 AMPH 없이 제어 자당 솔루션을 포함 하는 유리 자리 접시에 배치 됩니다. 동물은 stereoscope에 장착 하거나 수동으로 시각화는 stereoscope 아래 자동으로 카메라와 함께 녹음 하 여 그들의 수영 동작에 대 한 득점 된다. 동영상 다음 탈 곡 주파수와 마비 열 지도 형태로 시각적 표현 생성 하는 추적 소프트웨어를 사용 하 여 분석 된다. 수동 및 자동 시스템 동물 들의 수영 능력의 쉽게 정량 판독을 보장 하 고 따라서 동물 dopaminergic 시스템 내에서 돌연변이 베어링에 대 한 또는 보조 유전자에 대 한 심사를 용이 하 게. 또한, SWIP 명료 AMPH 악용의 약물의 행동의 메커니즘을 사용할 수 있습니다.

서론

동물 다양 한 복잡 한 신호 처리에 의해 조정 하는 다른 신경 전달 물질에 의해 중재는 타고 난 하 고 복잡 한 동작을 수행 합니다. 신경 전달 물질 도파민 (DA) 종, 학습, 운동 기능 및 보상 처리를 포함 하 여에 걸쳐 높은 보존된 행동 중재.

토양 선 충 류 C. 선 충만 302 뉴런으로 구성 된 비교적 간단 하 고 잘 매핑된 신 경계 표시 등 짝짓기, 학습, 구하고, 운동 달걀 누워 다에 의해 규제는 많은 포함 하 여 현저 하 게 복잡 한 동작 1. 다른 기능, 짧은 라이프 사이클, 취급의 용이성 및 신호 분자의 보존, 중 보존된 행동의 신경 기초 공부에 대 한 모델로 C. 선 충 의 장점을 강조.

C. 선 충 자웅 동체 포함 8 dopaminergic 신경; 이들 이외에, 남자 짝짓기 목적 6 여분의 쌍을 포함 합니다. 포유류에서 이러한 신경 다 합성 하 고 다 전송 (DAT-1)는 다 다시 dopaminergic 신경 세포에 시 냅 스 갈라진 틈에 발표 전송 dopaminergic 신경에서 독점적으로 찾아낸 막 단백질을 표현 한다. 또한, 합성, 포장 및 다의 출시의 각 단계에 관련 된 단백....

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프로토콜

1입니다. 솔루션 및 미디어 준비

  1. KH2포4 3.0 g (22.05 m m), 나2HPO4 6.0 g (42.2 m m), 용 해 하 여 M9 버퍼를 준비 하 고 압력가 이온 물 1 L에 NaCl 5.0 g (85.5 m m). 압력가 마로 소독 후 1m MgSO4 (12 g 100 mL 압력가 이온된 수의 최종 볼륨에서)의 1.0 mL를 추가 합니다. 결과 10 x의 믹스 100 mL 압력가 마로 소독의 900 mL와 M9 저온 1 x 솔루션.
  2. 계란 버퍼 수 있도록, HEPES 압력가 이온 물 1 L에의 6.896 g의 NaCl (118 m m), KCl (48 m m), CaCl2-2 H2O (2 mM), MgCl2-6 H2O (2 mM)의 0.406 g의 0.294 g의 3.578 g과 5.958 g (25 mM)를 분해. PH를 7.3 NaOH를 사용 하 여 조정 합니다.
  3. 이온된 수의 3.8 mL에 5-6% 염소 (표 백제)의 1 mL 및 10 N NaOH의 180 µ L을 추가 하 여 신선한 염소/NaOH 솔루션을 준비 합니다.
  4. 그리고 6....

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결과

선물이 SWIP 분석 결과 AMPH 치료에 의해 유도 된의 예. 그림 1 에서는 위에서 설명한 대로 분석 결과 설정의 도식 대표. 수동 분석 결과, 약 8-10 나이 동기화 된 늦은 L4 단계 벌레는 속눈썹 또는 백 금 수집 선택 하 고 유리 자리 접시 200 mOsm/L 자당 (제어 솔루션) 또는 0.5 m m AMPH 자당의 40 µ L를 채워지고, SWIP에 대 한 테스트에 배치.

동물 수영을 중지 하는 경우 (즉, SWIP 전시), 그들은 신속 하 게 우물의 바닥에 침 몰 하 고 이동 하지 않습니다. 따라서, 여전히 우물의 바닥에 꾸준한 사람 대 물의 표면에 수영 동물 사이 차별은 매우 간단 합니다. 벌레의 대부분 AMPH 치료에서 SWIP 점차적으로 전시 하는 동물의 수는 증가 하는 반면에 적어도 10.......

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토론

여기, 우리는 행동 분석 결과, SWIP, C. 선 충에서 수행 하는 단계별 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜 없이 주요 기술적인 장애물이 분석 결과 매우 사용자 친화적인 만들기로 간단 하 고 직관적입니다. 그럼에도 불구 하 고, 분석 결과 효과적으로 수행 하기 위해 고려해 야 할 몇 가지 중요 한 측면 있다.

분석 결과 대 한 사용 하는 웜 때문에 식이 제한에 영향을 미치는 SWIP17잘 먹이 되도록 주의 한다. 부드러운 따기 (백 금 선택을 사용 하는 경우에 일반적인 더) 또는 염소/NaOH 솔루션에 배아의 확장된 노출 동안 외상 할 수 있는 세포 중 잘 초과 염소/NaOH 처리는 중요 한 단계를 따기 동안 벌레의 처리 웜18 에 영구적인 손상을 원인과 따라서 수영을 자신의 능력을 손상 시킬.

무 균 기법 오염을 피하기 위.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자 박사 오사마 Refai SWIP의 자동 분석 지침에 대 한 박사 랜디 Blakely의 연구소에서 감사 하 고 싶습니다. 이 작품은 LC NIH R01 DA042156에서 자금에 의해 지원 되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
알루미늄 호일Reynolds 랩1091835
AmphetamineSigma51-63-8   
오토클레이브
세균 인큐베이터New Brunswick ScientificM1352-0000
세균 등급, AgarLab Scientific, Inc  A466
Bacto (TM) PeptoneBDREF 211677
Calcium Chloride (dihydrate)Sigma-AldrichC3881
카메라 ThorlabsU-CMAD3
원심분리기 Eppendorf 5810R 15ampE215059
콜레스테롤Sigma-Aldrich57-88-5
탈이온수MilliporeZ00QSV0WWMilli-Q
Depression 유리 스포트 플레이트CorningCorning, Inc. 722085
Erlenmeyer 플라스크ThermoFisher4103-0250PK
속눈썹
유리 슬라이드Fisherbrand12-550-15
그래프 및 통계 소프트웨어PrismGraphpad 5
HEPESSigma-AldrichRB=H3375 & H7006
하이포아염소산염Hawkins차아염소산나트륨 4-6%, USP" 1
LB 육수, MillerFisherBP1426
염화마그네슘(육수화물)Sigma-AldrichRB=M0250500g
황산마그네슘(헵타하이드레이트)Sigma-AldrichM1880
마그네틱 스티어 바Fisherbrand16-800-510 
마이크로 원심 분리기 튜브ThermoFisher69715
NA 22 박테리아CGC
NystatinSigma1400-61-9
삼투압 계Advanced Instruments, Inc모델 3320
파스퇴르 피펫Fisherbrand13-678-20A
PetriplatesFalcon351007
pH 측정기Orion VersaStar ProIS-68X591202-B 0514
폴리스린 원뿔형 튜브Falcon352095
Potassium ChlorideSigma-Aldrich P9541
인산이수소 칼시그마-알드리치7778-77-0
인산칼륨 - 이염기성 시그마-알드리치P-8281
인산칼륨 - MONOBASIC시그마-알드리치P0662
혈청학 피펫VWR10ml=89130-898
셰이커신뢰할 수 있는 과학55S 12x16
염화나트륨FisherRB = BP358-1
인산이 수소 나트륨FisherRB = S381
스프레드 시트MS officeMicrosoft Excel
스테레오 현미경Zeiss모델 tlb3. 1 stemi2000
멸균 피펫 팁다양한02-707-400
설탕Sigma-AldrichRB=S5016
초강력록타이트1647358 .14 oz.
SwimR 소프트웨어10.18129/B9.bioc.SwimR
Tracker 2Worm Tracker 2.0www.mrc-lmb.cam.ac.uk/wormtracker/
비디오 녹화 소프트웨어Virtualdubhttp://www.virtualdub.org/
갤런 륨

참고문헌

  1. de Bono, M., Villu Maricq, A. Neuronal Substrates of Complex Behaviors in C. elegans. Annual Review of Neuroscience. 28 (1), 451-501 (2005).
  2. Sawin, E. R., Ranganathan, R., Horvitz, H. R. C. elegans Locomotory Rate ....

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