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In JoVE (3)
- Visualizzazione dei nervi larvali segmentale in 3 Rd Instar Drosophila I preparativi larvali
- Visualizzazione del sistema nervoso embrionale in Whole-mount Drosophila Embrioni
- Nella visualizzazione in vivo delle vescicole sinaptiche In Drosophila assoni larvali segmentale
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Articles by Shermali Gunawardena in JoVE
JoVE Neuroscience
Visualizzazione dei nervi larvali segmentale in 3 Rd Instar Drosophila I preparativi larvali
Department of Biological Sciences, SUNY-University at Buffalo
Larve di Drosophila melanogaster fornire un sistema modello ideale per studiare i meccanismi di trasporto assonale in nervi larvale segmentale. Utilizzando questa procedura, 3 ° larve instar portatori di mutazioni varie può essere paragonato a larve wild-type.
JoVE Neuroscience
Visualizzazione del sistema nervoso embrionale in Whole-mount Drosophila Embrioni
Department of Biological Sciences, SUNY-University at Buffalo
Descriviamo la procedura per preparare in scena
JoVE Neuroscience
Nella visualizzazione in vivo delle vescicole sinaptiche In Drosophila assoni larvali segmentale
Department of Biological Sciences, SUNY-University at Buffalo
Questo protocollo descrive la dissezione dal vivo di
Other articles by Shermali Gunawardena on PubMed
Interruzione Del Trasporto Assonale Perdita Dell'huntingtina O Espressione Delle Proteine PolyQ Patogeni in Drosofila
Abbiamo testato se le proteine implicate nella Corea di Huntington e altre malattie di espansione delle poliglutamine (polyQ) possono causare difetti di trasporto assonale. Riduzione della drosofila huntingtina ed espressione delle proteine contenenti patogeni polyQ ripete interrompere il trasporto assonale. Patogeni polyQ proteine si accumulano in inclusioni assonale e nucleare, titolo proteine solubili motore e causano apoptosi neuronale e morte organismica. Espressione di una proteina di ripetizione polyQ citoplasmatico provoca degenerazione retinica adulta, blocchi assonali in neuroni larvale e mortalità larvale, ma apoptosi neuronale non o inclusioni nucleari. Una proteina di ripetizione polyQ nucleare induce apoptosi neuronale e mortalità larvale ma senza blocchi assonali. Suggeriamo che le proteine patogene polyQ causano disfunzione neuronale e morte organismica da due meccanismi non escludono. Un meccanismo richiede accumulo nucleare e induce l'apoptosi; l'altra interferisce con il trasporto assonale. Così, interruzione del trasporto assonale da patogeni polyQ proteine poteva contribuire all'inizio neuropatologia in Corea di Huntington e altre malattie di espansione polyQ.
Veicoli a Motore Carico Sull'autostrada Neuronale: Trasporto Di Percorsi E Malattie Neurodegenerative
All'interno di assoni vitale carichi devono essere trasportati a grandi distanze lungo microtubule tracce per mantenere la vitalità neuronale. Essenziale di questo sistema sono i motori molecolari, chinesina e dineina, che trasportano una varietà di carichi neuronale. Chiarimento delle vie di trasporto, l'identità dei carichi trasportati e la regolazione del motore-carico complessi sono aree di indagine intensa. L'evidenza suggerisce che componenti essenziali, tra cui proteine e molecole neuroprotettive e riparazione componenti citoscheletrici e vescicolari di segnalazione sono tutti trasportati. Inoltre appena dati emergenti indicano che difetti nelle vie di trasporto assonale possono contribuire per l'iniziazione o la progressione della disfunzione neuronale cronica. In questa recensione abbiamo concentrato su proteine motore microtubule-based, loro linker e carichi e discutere come fattori nella via del trasporto assonale contribuiscono a stati di malattia. Come ulteriore carico complessi e percorsi di trasporto vengono identificati, una comprensione del ruolo che questi percorsi giocano nello sviluppo della malattia umana si spera porterà a nuove strategie diagnostiche e di trattamento.
Delle Poliglutamine Malattie E Problemi Di Trasporto: Mortale Ingorghi Sulle Autostrade Neuronale
L'espansione del CAG ripetizioni codifica cause di glutamina (polyQ), fino ad oggi, 9 neurodegenerativa progressiva ad insorgenza tardiva disturbi, tra cui malattia Huntington, spinobulbar atrofia muscolare, atrofia dentatorubral-rubro e atassie spino-cerebellare, 1, 2, 3, 6, 7 e 17. Sebbene molti studi utilizzando sia ad eliminazione diretta e modelli murini transgenici suggeriscono che un guadagno di funzione tossico è centrale alla disfunzione neuronale, l'esatto meccanismo di effetti neurotossici rimanga inafferrabile. Aggregazioni di proteina all'interno di neuroni sembrano essere una manifestazione comune in quasi tutte le malattie polyQ, e tali accumuli sono forse più importanti trigger di stress cellulare e morte neuronale. Dati recenti portano la proposta allettante che interruzione del trasporto assonale percorsi all'interno di assoni lunghi, calibro stretto potrebbero portare ad accumuli di proteina che possono suscitare la morte neuronale, causando in definitiva un percorso di disfunzione neuronale osservato nelle malattie polyQ espanso. Forse perturbazioni nelle vie di trasporto sono un evento precoce coinvolto nella patologia malattia polyQ di istigazione.
Assonopatie Indotta Da Proteina Precursore Dell'amiloide Sono Indipendenti Dei Peptidi Beta-amiloide
Sovraespressione della proteina precursore dell'amiloide (APP), così come le mutazioni dei geni presenilina e APP, cause rare forme di malattia di Alzheimer (AD). Questi cambiamenti genetici sono stati proposti per causare AD elevare livelli di peptidi beta-amiloide (Abeta), che si pensiero essere neurotossico. Poiché la sovraespressione di APP provoca anche difetti nel trasporto assonale, abbiamo testato se difetti nel trasporto assonale erano il risultato di Abeta avvelenamento delle macchine trasporto assonale. Perché direttamente diversi livelli APP altera anche domini di applicazione oltre Abeta, abbiamo turbato Abeta generazione selettivamente combinando APP transgeni in Drosophila e topi con presenilina 1 (PS1) transgeni harboring le mutazioni che causano AD familiare (FAD). Abbiamo scoperto che combinando mutante FAD PS1 con mutante FAD APP aumentato Abeta42/Abeta40 rapporti ed enhanced deposizione amiloide come precedentemente riportato. Sorprendentemente, tuttavia, questa combinazione soppresso piuttosto aumentata difetti di trasporto assonale APP-indotta in Drosophila e topi. Inoltre, apoptosi neuronale indotta dalla espressione del mutante FAD che umana APP in Drosophila fu repressa da co-expressing mutante FAD PS1. Abbiamo anche osservato che direttamente elevando Abeta con fusioni al familiare britannico e proteine correlate alla demenza danese BRI ha fatto migliorare non fenotipi trasporto assonale in topi transgenici APP. Infine, abbiamo osservato che conturbanti rapporti Abeta nel topo combinando mutante FAD PS1 con mutante FAD APP ha fatto non migliorare difetti comportamentali APP-indotta. Un potenziale meccanismo per spiegare queste scoperte fu suggerito dall'analisi diretta del trasporto assonale nel topo, che ha rivelato che il trasporto assonale o entrata di APP in assoni è ridotta del mutante FAD PS1. Pertanto, consigliamo che APP-indotta assonali difetti non sono causati da Abeta.
Riduzioni Chinesina-1 Trasporto Migliorano La Iperfosforilazione Di Tau Umana, Aggregazione E Neurodegenerazione in Modelli Animali Di Tauopatie
Neurodegenerazione indotta da anormale iperfosforilazione e aggregazione del tau microtubule-associated protein definisce tauopatie neurodegenerative. Destabilizzazione dei microtubuli dalla perdita di formazione funzione e filamento tau di guadagno tossico di funzione sono due meccanismi suggeriti per come anormale tau trigger perdita neuronale. Recenti esperimenti in topi carenti chinesina-1 ha suggerito che difetti di trasporto assonale possono avviare cambiamenti biochimici che inducono l'attivazione di percorsi di chinasi assonale stress che porta a iperfosforilazione di tau anormale. Qui vi mostriamo utilizzando modelli della drosofila e mouse di tauopatie che riduzioni nel trasporto assonale possono esacerbare iperfosforilazione di tau umano proteina, formazione di aggregati insolubili e neurodegenerazione tau-dipendente. Insieme al precedente lavoro, i nostri risultati suggeriscono che non letali riduzioni nel trasporto assonale e forse altri tipi di minore stress assonale, sono sufficienti per indurre o accelerare il comportamento anormale tau caratteristico della malattia di Alzheimer e altre tauopatie neurodegenerative.
Le Nanoparticelle Di Silice Organicamente Modificate Sono Biocompatibili E Possono Essere Mirate Ai Neuroni in Vivo
L'applicazione delle nanotecnologie nella ricerca biologica sta cominciando ad avere un impatto maggiore, portando allo sviluppo di nuovi tipi di strumenti per la salute umana. Un fuoco di nanobiotecnologia è lo sviluppo di formulazioni a base di nanoparticelle per uso nei sistemi di consegna di droga o gene. Tuttavia la maggior parte delle sonde nano attualmente in uso hanno diversi livelli di tossicità in cellule o interi organismi e pertanto non sono adatta per applicazioni in vivo o l'uso a lungo termine. Qui ci prova il potenziale di una nanoparticella basata romanzo di silice (silice biologicamente modificata, ORMOSIL) nei neuroni viventi all'interno di un intero organismo. Mostriamo che alimentazione ORMOSIL nanoparticelle di drosofila non ha alcun effetto sulla redditività. Le nanoparticelle ORMOSIL penetrano nel cervello vivente, corpi cellulari neuronali e proiezioni assonali. Nel corpo delle cellule neuronale, le nanoparticelle sono presenti nel citoplasma, ma non nel nucleo. Sorprendentemente, incorporazione di nanoparticelle ORMOSIL il cervello non indurre la morte neuronale aberrante o interferiva con i normali processi neuronali. I nostri risultati in drosofila indicano che queste nanoparticelle di silice romanzo basata sono biocompatibili e non tossico per gli organismi interi e ha il potenziale per lo sviluppo di applicazioni a lungo termine.
