مقالة منهجية

ذبابة الفاكهة علم البصريات الوراثي: طريقة لمعالجة الدوائر العصبية

أبريل 30, 2023

في هذه المقالة

الملخص

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المصدر: de Vries ، S. E. ، Clandinin ، T. التحفيز البصري الوراثي لسلوك الهروب في ذبابة الفاكهة السوداء. J. Vis. Exp. (2013).

يتيح علم البصريات الوراثي استخدام الضوء لمعالجة الخلايا العصبية المعدلة وراثيا للتعبير عن بروتينات معينة حساسة للضوء تؤدي تنشيطها الضوئي إلى تغيير في حالة الخلايا العصبية. نصف هنا نهجا بصريا وراثيا في ذبابة الفاكهة باستخدام opsin Channelrhodopsin2. يتميز بروتوكول المثال باختبار البصريات الوراثي لدراسة الدوائر العصبية وراء سلوك هروب الذبابة.

البروتوكول

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هذا البروتوكول هو مقتطف من de Vries and Clandinin ، التحفيز البصري الوراثي لسلوك الهروب في ذبابة الفاكهة السوداء ، J. Vis. Exp.(2013).

1. إنشاء ذباب Channelrhodopsin

  1. يطير Cross UAS-ChR2 مع برنامج تشغيل Gal4 الذي تختاره ، نستخدم G105-Gal4 ، والذي يتم التعبير عنه في الخلايا العصبية Foma-1 في الفص البصري.
  2. للقضاء على إمكانية الاستجابة البصرية لتحفيز الضوء الأزرق ، يكون كلا خطي الطيران في خلفية w + norpA.
  3. النتيجة النهائية: w + norpA; G105-Gal4 / UAS-ChR2 +
  4. بعد أن يغلق الذباب البالغ ، ضع الإناث المختارة على طعام طازج ، مع استكمال 10 ميكرومتر بالكامل عبر الشبكية (عامل مساعد مطلوب ل ChR2) ومحمي من الضوء ، لمدة 3 أيام قبل إجراء الفحص السلوكي.
فئة

2. اصنع 10 ميكرومتر طعام محسن عبر شبكية

العين بالكامل
  1. قم بإذابة 100 مجم من الشبكية بالكامل في 17.6 مل من الإيثانول بنسبة 95٪ لصنع 20 ملي مولار من الشبكية. حافظ على حماية الشبكية بالكامل من الضوء في جميع الأوقات.
  2. قم بإذابة طعام ذبابة دقيق الذرة القياسي في الميكروويف ، واتركه يبرد حتى يسخن الملمس.
  3. امزج 50 ميكرولتر من 20 ملي من الشبكية بالكامل في قوارير تحتوي على 10 مل من طعام الذباب.
  4. دع القوارير تبرد وتبقى محمية من الضوء.
< p class = "jove_title" >3. المعدات

  1. أطراف الماصة: يتم قطع أطراف الماصة القياسية سعة 1,000 ميكرولتر بالقرب من الحافة، مما يؤدي إلى قطر مسام يبلغ ~ 2.25 مم.
  2. النظام الأساسي (انظر <الفئة القوية = "xfig">الشكل 1).
      تم
    1. بناء قاعدة Delrin ، 17 سم × 25 سم ، بفتحات ملولبة في كل زاوية لتناسب موصلات خرطوم سائل التبريد NPT مقاس 1/4 بوصة.
    2. حامل عمودي ، مصنوع من Delrin ، متصل بمركز القاعدة. الأبعاد الكلية 25 مم × 40 مم × 65 مم (العرض × العمق × الارتفاع). يمتد أخدود بعرض 10 مم بطول الحامل ، مع برغي إبهام في الأسفل. يتم توصيل منصة بالجزء العلوي من الحامل ، 25 مم × 40 مم × 10 مم ، مع فتحة قطرها 3.5 مم محاذاة مع الأخدود الموجود في الحامل.
  3. مصفوفات LED (انظر <فئة قوية = "xfig" >الشكل 1).
    1. يتم تثبيت أربعة أذرع من خرطوم سائل التبريد ، بطول ~ 18 سم ، على قاعدة المنصة باستخدام موصل خرطوم سائل التبريد. يستخدم خرطوم سائل التبريد فقط كدعم هيكلي ولا يستخدم لأغراض التبريد.
    2. يتم قطع الأخاديد المتباعدة بشكل صحيح في القطعة الأخيرة من خراطيم سائل التبريد لكل ذراع لتثبيت بالوعة حرارية في نهاية كل ذراع.
    3. يتم تثبيت LED Rebel Tri-Stars الأزرق على كل بالوعة حرارية باستخدام شريط لاصق حراري مقطوع مسبقا. يتم لصق عدسة Carclo 18 ° Tri على كل ثلاثي النجوم.
    4. يتم
    5. توصيل LED Tri-Stars ببرامج تشغيل BuckPuck DC ومصدر طاقة كما هو محدد. لقد رتبنا إعدادنا مع كل BuckPuck لتشغيل اثنين من Tri-Stars في سلسلة.
    6. أسفرت إضاءة جميع النجوم الثلاثية LED الأربعة عند 700 مللي أمبير عن إشعاع 713 واط / م2 على منصتنا.
  4. الكاميرا: الكاميرا مثبتة على حامل ثلاثي القوائم صغير وتركز على الجزء العلوي من المنصة.
< p class = "jove_title" >4. الفحص السلوكي

  1. باختصار تخدير الذباب على الجليد.
  2. ضع الذباب الفردي في أطراف الماصة ، باستخدام شريط لاصق لإغلاق طرفي الحافة.
  3. بعد أن يستيقظ الذباب ويستكشف بنشاط طرف الماصة ، قم بإزالة الشريط وضع ماصة في الأخدود في الحامل الرأسي. يتم استخدام المسمار اللولبي لتثبيت طرف الماصة في مكانه وإغلاق الجزء السفلي من الطرف.
  4. عندما تستكشف الذبابة طرف الماصة (عادة من 30 إلى 60 ثانية)، ابدأ تسجيل الكاميرا قبل خروج الذبابة من الطرف إلى المنصة.
  5. بعد ظهور الذبابة على المنصة ، انتظر 1-2 ثانية ، وقم بتشغيل مصابيح LED الزرقاء. استخدم مؤقتا لقياس الوقت يدويا حتى تبدأ الذبابة الرحلة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
الشكل 1: إعداد تجريبي يوضح المنصة مع الحامل الرأسي وأذرع خراطيم سائل التبريد الأربعة التي تحمل أحواض الحرارة مع مصفوفات LED مثبتة عليها. (أ) الإعداد تحت الإضاءة المحيطة. (ب) الإعداد عند إضاءة مصابيح LED. (ج) منظر عن قرب لمصباح LED ثلاثي النجوم على المشتت الحراري. (د) لقطة مقربة للنجوم الثلاثية مع تركيب العدسة الثلاثية. (ه) تخطيطي لبرنامج ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة الاسم الشركة رقم فهرسي التعليقات الكاشف الشبكية المتحولة بالكامل شركة Advance Scientific Chemical Inc التوصية 3041 معدات المشتت الحراري 9.2 ج / واط لوكسونستار LPD30-30B ارتفاع 30 مم مربع × 30 مم Carclo 18 درجة ثلاثي العدسات لوكسونستار 10507 LED متمردين أزرق على قاعدة ثلاثية النجوم لوكسونستار MR-B0030-20T 470 نانومتر ، 174 لومن @ 700 مللي أمبير. 700 مللي أمبير BuckPuck DC سائق لوكسونستار 3021-د-E-700 تسخير الأسلاك لسائق BuckPuck لوكسونستار 3021-ه شريط لاصق حراري مقطوع مسبقا لوكسونستار LXT-S-12 قاعدة سداسية 20 مم خرطوم سائل التبريد Snap-Loc ، معرف 1/4 بوصة ماكماستر كار 5307ك 49 موصل خرطوم سائل التبريد Snap-Loc ماكماستر كار 5307ك39 1/4 "ذكر NPT وضع تبديل الصف المختبري مزود طاقة تيار مستمر قابل للبرمجة BK الدقة 1698 كاميرا Exilim كاسيو سابقة FH20

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Channelrhodopsin 2Escape BehaviorAll trans retinalBlue LED LightOptogenetic StimulationVisual StimulusFly Food PreparationBehavioral Response

مقالات ذات صلة