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1National Institute of Neurological Disorders and Stroke, 2National Human Genome Research Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD
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Prithviraj, R., Trunova, S., Giniger, E. Ex vivo Culturing of Whole, Developing Drosophila Brains. J. Vis. Exp. (65), e4270, doi:10.3791/4270 (2012).
ए मीडिया की तैयारी
लारवल दिमाग का संवर्धन
1. चयन और लारवल दिमाग के विच्छेदन
2. विच्छेदित लारवल दिमाग की पूर्व vivo में संवर्धन
3. के औषधीय हेरफेरकीड़े के बच्चे का दिमाग
पूर्व vivo संवर्धन की यह विधि pharmacologically आनुवंशिक पहले हमारे एक प्रयोगशाला में प्रदर्शन बातचीत की पुष्टि इस्तेमाल किया जा सकता है.
Pupal दिमाग का संवर्धन
1. विच्छेदन के लिए pupae का चयन
2. Pupae के विच्छेदन
3. विच्छेदित pupal दिमाग की पूर्व vivo में संवर्धन
पर इस कदम से, प्रोटोकॉल दोनों लार्वा और pupae के लिए अपरिवर्तित बनी हुई है.
बी विच्छेदित दिमाग फिक्सिंग
सी. धुंधला हो जाना निश्चित दिमाग
डी. बढ़ते माइक्रोस्कोपी के लिए फिक्स्ड और सना हुआ दिमाग
ई. प्रतिनिधि परिणाम
चित्रा 1 (ए) प्रकार के जंगली मक्खियों के तीसरे - instar के लार्वा दिमाग के एक पैनल से पता चलता है और (ख) मक्खियों कि Cdk5 के एक प्रमुख नकारात्मक व्युत्पन्न (Cdk5DN) (Connell - Crowley एट अल, 2000) व्यक्त. दोनों actin GFP MB गामा न्यूरॉन्स में व्यक्त (हरा). जैसा कि पहले बताया गया (Trunova एट अल, 2011), वहाँ जंगली प्रकार गामा न्यूरॉन्स कि actin GFP जमा करने में विफल रहता है की समीपस्थ axons में एक क्षेत्र है, इस प्रकार एक स्पष्ट क्षेत्र "(एक, वर्ग) के रूप में दिखा रहा है, और fasciclin 2 प्रोटीन (लाल) axons में केवल इस क्षेत्र के उदर सीमा (सफेद क्षैतिज रेखा) तक जम जाता है. चित्रा 1 (ए) के तीसरे पैनल में बिंदीदार रेखा एमबी की स्थिति को इंगित करता है, कार्य पर प्रकाश डाला"स्पष्ट" क्षेत्र और अपने उदर सीमा में. में Cdk5DN व्यक्त मक्खियों, actin के स्पष्ट क्षेत्र अनुपस्थित है (बी) और 2 Fasciclin (FasII) immunoreactivity कि क्षेत्र के माध्यम से पीछे की ओर से फैलता है. (ध्यान दें कि एमबी में क्षैतिज FasII सकारात्मक axons परियोजना के चर संख्या, इन phenotype के लिए प्रासंगिक नहीं हैं). स्केल बार 20 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करता है.
पूर्व vivo संवर्धन के बारे में हमारी पद्धति का उपयोग करके, हम roscovitine और olomoucine, Cdk5 गतिविधि के औषधीय inhibitors का एक संयोजन के साथ जंगली प्रकार मक्खियों इलाज चित्रा 2 नियंत्रण के तीसरे instar लार्वा दिमाग (ए) के एक पैनल है और दवा इलाज (बी से पता चलता है. ) जंगली प्रकार मक्खियों. एक प्रमुख नकारात्मक Cdk5 निर्माण को व्यक्त करने, Cdk5 inhibitors के साथ 24 घंटे के लिए इलाज दिमाग मक्खियों के लिए इसी प्रकार, actin के स्पष्ट क्षेत्र की विशेषता नुकसान और FasII सीमा में बदलाव (वर्ग कोष्ठक) दिखाते हैं. सफेद लाइनें जंगली प्रकार FasII सीमा की स्थिति दिखाने के. स्केल बार 20 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करता है.
Figu3 फिर से 0-10 APF घंटे से ड्रोसोफिला मशरूम शरीर के एक प्रतिनिधि श्रृंखला, झिल्ली में लक्षित mCD8 - GFP (हरा) के साथ लेबल से पता चलता है. कोष्ठक पुष्पकोश एमबी के वृक्ष के समान अनुमानों से संकेत मिलता है कि,. कायापलट करने से पहले, एक एमबी मोटी बंडलों के रूप में के रूप में अच्छी तरह से फ्लोरोसेंट घने वृक्ष के समान कुंज (कोष्ठक) से उत्पन्न होने वाले संकेत के एक 'धुंध' में dorso पेट के बल दौड़ axons देख सकते हैं. पैनल एक शो के समय में विच्छेदित दिमाग संकेत दिया. नोट छंटाई क्षेत्र में dendrites के कोष्ठक द्वारा संकेत दिया है, जैसे कि APF, वृक्ष के समान संकेत की धुन्ध 6-8 बजे तक चला गया है (हालांकि axonal संकेत अप्रभावित है). पैनल बी में दिमाग 0 घंटे APF में विच्छेदित किया गया, के आंतरिक ecdysone (ट्रूमैन और Riddiford, 2002) के कील, और सुसंस्कृत पूर्व vivo के रूप में संकेत से पहले. इन dendrites के विकास छंटाई नहीं दिखा, बल्कि वृक्ष के समान संकेत 10 APF बजे से बनी हुई है. इस दरकिनार, pupae 0 घंटे APF में चिह्नित कर रहे हैं, लेकिन 15 घंटे APF और सुसंस्कृत विच्छेदित. फलकएल सी 0-10 घंटे APF से इन ड्रोसोफिला मशरूम शरीर के एक प्रतिनिधि श्रृंखला को दर्शाता है. गैर सुसंस्कृत नमूने के रूप में वृक्ष के समान संकेत 8 घंटा APF द्वारा undetectable है. स्केल बार 20 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करता है.
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ऊतक संरचना और समारोह म्यूटेशनों और transgenes की अभिव्यक्ति सहित, की पुरानी आनुवंशिक जोड़तोड़, आम तौर पर तत्काल प्रभाव और देर से अप्रत्यक्ष परिणाम है कि अलग करने के लिए बहुत मुश्किल हो सकता है की एक संयोजन का उत्पादन. औषध विज्ञान के साथ आनुवंशिक तरीकों पूरक phenotype के पीछे समय पाठ्यक्रम की पूछताछ की सुविधा कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, यह 10 ड्रोसोफिला में शुक्राणुजनन के दौरान विभिन्न घटकों के cytoskeletal योगदान विदारक के लिए एक शक्तिशाली दृष्टिकोण किया गया है. मौजूदा उदाहरण में, यह हमें दिखाने के लिए कि Cdk5 के लिए एक लगातार आवश्यकता है ड्रोसोफिला में एआईएस की संरचना को बनाए रखने की अनुमति दी गई है. अन्य प्रयोगों में हम भी दवाओं का उपयोग कर सफलता मिली है कि लक्ष्य प्रोटीन (imatinib), kinases actin (cytochalasin, latrunculin और jasplakinolide) के polymerization और सूक्ष्मनलिकाएं (vinblastine और taxol) के सहित अन्य सेलुलर घटकों,.
"> पूर्व vivo में संस्कृति के तरीकों का भी विकास की प्रक्रिया की गतिशीलता के उच्च संकल्प विश्लेषण की अनुमति पिछले अध्ययनों अल्पकालिक केंद्रीय 11, मस्तिष्क या तंत्रिका तंत्र के अन्य भागों की लंबी अवधि के इमेजिंग के रहते इमेजिंग वर्णित है, इस तरह के रूप में. वक्ष ganglia 12 और रेटिना / ऑप्टिक पालि कनेक्शन 13 यहाँ है, जब तक हम निश्चित सामग्री की Immunostaining ऊतक के विश्लेषण पर ध्यान केंद्रित किया है, हम वर्णन विधि केंद्रीय मस्तिष्क के लंबे समय तक रहते इमेजिंग के लिए लागू उदाहरण के लिए, उचित छंटाई होना चाहिए. axons और dendrites का ड्रोसोफिला मशरूम शरीर के विकास के दौरान केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में सही कनेक्शन और स्फूर्तिदान के पैटर्न की स्थापना के लिए आवश्यक है इसके अतिरिक्त, में neuronal संगठन और remodeling में असामान्यताएं के लिए अल्जाइमर, ए एल एस और पार्किंसंस सहित कई neurodegenerative रोगों, आबाद करने के लिए लगा रहे हैं. यहां वर्णित तकनीक हमें अनुकरण करने के लिए अनुमति देता है ड्रोसोफिला मशरूम शरीर पूर्व vivo में neurites के vivo संस्कृति में, remodeling. अब हम विकास में आनुवंशिक परिवर्तन के जवाब में छवि में परिवर्तन, औषधीय उपचार या वातावरण में परिवर्तन कर सकते हैं.
चित्रा 1 ओवर Cdk5DN की अभिव्यक्ति 'actin स्पष्ट क्षेत्र' और - का ड्रोसोफिला मशरूम शरीर गामा न्यूरॉन्स में FasII सीमा में एक बदलाव के नुकसान का कारण बनता है. एक पैनल (हरा) actin-GFP और FasII के (लाल) के लिए जंगली प्रकार के दाग दिमाग के तीन उदाहरण से पता चलता है, जबकि पैनल बी दिमाग के दो उदाहरण Cdk5DN पर व्यक्त से पता चलता है. 'Actin स्पष्ट क्षेत्र' (कोष्ठक) के नुकसान पर ध्यान दें और (बी) में FasII उदर सीमा (क्षैतिज सफेद रेखा) में बदलाव करें. (ए) में बिंदीदार रेखा मशरूम शरीर की स्थिति को इंगित करता है. स्केल बार 20 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करता है.
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चित्रा 2 के साथ उपचार औषधीय Cdk5 inhibitors के roscovitine और olomoucine ड्रोसोफिला मशरूम शरीर में अधिक अभिव्यक्ति फेनोटाइप Cdk5DN mimics. पैनल दो नियंत्रण जंगली प्रकार के दिमाग से पता चलता है, जबकि पैनल बी दो दवा इलाज दिमाग, 24 घंटे के लिए सभ्य से पता चलता है. नोट: 'actin स्पष्ट क्षेत्र' (कोष्ठक) और FasII सीमा (क्षैतिज सफेद रेखा) (बी) में बदलाव की हानि. स्केल बार 20 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करता है.

3 ड्रोसोफिला मशरूम शरीर dendrites के dendrites के vivo remodeling में चित्रा पूर्व vivo recapitulated जा सकता है. पैनल एक बार झिल्ली ही सीमित GFP (हरा) के लिए संकेत दिया और दाग बिंदुओं पर विच्छेदित दिमाग से पता चलता है. नोट वृक्ष के समान संकेत के 8hr APF से लापता होने (फैलाना, हरी झंडी, ब्रैकेट द्वारा प्रकाश डाला). पैनल बी 0 घंटे APF और सुसंस्कृत पूर्व vivo में विच्छेदित दिमाग से पता चलता है पूर्व vivo संकेत के बाद, दिमाग से पता चलता है. ये दिमाग dendrite vivo में (ए) में देखा है कि इसी तरह की छंटाई दिखा. स्केल बार 20 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करता है.
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ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.
हम उनकी सलाह उपयोगी पांडुलिपि पर और चर्चा टिप्पणी के लिए हमारी प्रयोगशाला के सभी सदस्यों को धन्यवाद देना चाहूंगा. हम भी विशेष रूप से मार्ता कोच और Bassem हसन उत्कृष्ट सुझाव है कि हम remodeling के प्रयोगों में संवर्धन के लिए दिमाग विदारक से पहले 1.5 घंटे APF जब तक प्रतीक्षा के लिए धन्यवाद देना चाहूंगा. हम भी अपने confocal सूक्ष्मदर्शी का उपयोग NHGRI इमेजिंग सुविधा के लिए धन्यवाद. इस काम NINDS अंदर का रिसर्च प्रोग्राम एनआईएच (NS003106 Z01) के मूल तंत्रिका विज्ञान प्रोग्राम द्वारा समर्थित किया गया.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Schneider’s Drosophila Media | Invitrogen | 21720-024 | |
| Fetal Bovine Serum (heat-inactivated) | Invitrogen | 10082-147 | 10% |
| Penicillin/Streptomycin | Invitrogen | 15140-122 | 1% |
| Insulin | Invitrogen | 12585-014 | 10μg/ml |
| Ecdysone | Sigma-Aldrich | H5142 | 2μg/ml |
| Roscovitine | Sigma-Aldrich | R7772 | 100μM |
| Olomoucine | Sigma-Aldrich | O0886 | 100μM |
| Normal Goat Serum | Invitrogen | 50062Z | 1% |
| Bovine Serum Albumin | Fisher Scientific | M9501 | 1% |
| Formaldehyde | Sigma-Aldrich | D4551 | 4% |
| Triton-X 100 | Fisher Scientific | BP151 | 0.5% |
| Phosphate Buffered Saline | Invitrogen | 70011-044 | 1X |
| Vectashield | Vector Laboratories | H1000 | |
| Millicell Cell Culture Inserts | EMD Millipore | PI8P01250 | |
| Multidish, 4 well | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 176740 | |
| Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| Microscope Slides | Fisher Scientific | 12-544-7 | |
| Cover Glass | Fisher Scientific | 12-548-5M |
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ReplyPosted by: Sanketh D.April 8, 2013, 11:25 PM