Enregistrement électrophysiologique dans le Drosophile Embryon

Summary

Enregistrements électrophysiologiques de<em> Drosophile</em> Embryons permettent des analyses des muscles en développement et les propriétés électriques des neurones, ainsi que la caractérisation fonctionnelle de la synaptogenèse à la jonction neuromusculaire et glutamatergique cholinergiques centraux et les synapses GABAergiques.

Abstract

Drosophile est un modèle de premier génétique pour l'étude du développement embryonnaire et à la fois fonctionnelles en neurosciences. Traditionnellement, ces champs sont assez isolées les unes des autres, avec des histoires largement indépendantes et les communautés scientifiques. Cependant, l'interface entre ces domaines généralement disparates sont les programmes de développement qui sous-tendent l'acquisition de propriétés fonctionnelles électriques de signalisation et de la différenciation des synapses chimiques fonctionnels pendant les phases finales de la formation des circuits neuronaux. Cette interface est une zone cruciale pour l'enquête. Chez la drosophile, ces phases de développement fonctionnel se produisent pendant une période de <8 heures (à 25 ° C) pendant le dernier tiers de l'embryogenèse. Cette période tardive de développement a été longtemps considérés comme insurmontables à cause enquête pour le dépôt d'un dur, la cuticule épidermique imperméable. Une percée a été l'avance de l'application de l'eau-de polymérisation de la colle chirurgicale qui peut être appliqué localement à la cuticule pour permettre une dissection contrôlée des embryons à un stade avancé. Avec une incision dorsale longitudinale, l'embryon peut être posé à plat, ce qui expose la corde nerveuse ventrale et la musculature paroi du corps d'une enquête expérimentale. Whole-cell patch-clamp techniques peuvent alors être employées pour enregistrer à partir de neurones individuellement identifiables et les muscles somatiques. Ces configurations d'enregistrement ont été utilisées pour suivre l'apparition et la maturation des courants ioniques et la propagation du potentiel d'action dans les deux neurones et les muscles. Mutants génétiques affectant ces propriétés électriques ont été caractérisées pour révéler la composition moléculaire des canaux ioniques et complexes de signalisation associés, et pour commencer l'exploration des mécanismes moléculaires de la différenciation fonctionnelle. Un accent particulier a été le montage de connexions synaptiques, à la fois dans le système nerveux central et la périphérie. Le glutamatergique jonction neuromusculaire (JNM) est plus accessible à une combinaison de l'imagerie optique et l'enregistrement électrophysiologiques. Une électrode d'aspiration de verre est utilisé pour stimuler le nerf périphérique, avec excitateur de jonction actuelle (EJC) des enregistrements réalisés dans la tension musculaire serré. Cette configuration de l'enregistrement a été utilisé pour tracer la différenciation fonctionnelle de la synapse, et de suivre l'apparition et la maturation des présynaptique propriétés de libération du glutamate. En outre, les propriétés postsynaptique peut être dosée de façon indépendante par l'intermédiaire d'iontophorèse ou l'application de pression de glutamate directement à la surface du muscle, de mesurer l'apparition et la maturation des champs récepteurs du glutamate. Ainsi, les deux éléments de pré-et post-synaptiques peuvent être suivis séparément ou en combinaison au cours synaptogenèse embryonnaire. Ce système a été largement utilisé pour isoler et caractériser des mutants génétiques qui altèrent la formation des synapses embryonnaire, et révéler ainsi les mécanismes moléculaires qui régissent la spécification et la différenciation des connexions synaptiques fonctionnelles synapse et propriétés de signalisation.

Protocol

Partie 1: matériel et fournitures L'enregistrement à partir d'embryons de drosophile électrophysiologique nécessite d'abord la maîtrise des techniques de dissection embryonnaires, qui sont décrites dans une autre vidéo Jupiter. L'enregistrement à partir d'embryons de drosophile électrophysiologique utilise les configurations standard d'enregistrement patch-clamp. Matériel d'enregistrement patch clamp et un logiciel adapté à de nombreuses autr…

Discussion

L'enregistrement à partir d'embryons de drosophile électrophysiologique nécessite une manipulation manuelle et de dissection. La santé de la préparation, et la qualité conséquente des enregistrements, dépend d'un seul être capable de préparer rapidement et proprement les tissus fragiles embryonnaires à des fins d'enregistrement, et ensuite exécuter l'expérience. Les expérimentateurs doivent être compétents dans les deux dissections embryonnaire et l'électrophysiologie pa…