مقالة منهجية

بيوسنسينغ موتور الخلايا العصبية الغشاء المحتملة في الأجنة الزرد الحية

6.5K مشاهدات

DOI:

10.3791/55297

يونيو 26, 2017

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

تسمح البروتوكولات الموضحة >jove_content<هنا بدراسة الخصائص الكهربائية للخلايا القابلة للإثارة في أكثر الظروف الفسيولوجية غير الغازية من خلال استخدام أجنة أسماك الزرد في نظام في الجسم الحي جنبا إلى جنب مع مؤشر الجهد المشفر وراثيا القائم على نقل طاقة الرنين الفلوري (FRET) الذي يتم التعبير عنه بشكل انتقائي في نوع الخلية محل الاهتمام.

الملخص

تم تصميم البروتوكولات الموضحة هنا للسماح للباحثين بدراسة الاتصال الخلوي دون تغيير سلامة البيئة التي توجد فيها الخلايا. على وجه التحديد ، تم تطويرها لتحليل النشاط الكهربائي للخلايا القابلة للإثارة ، مثل الخلايا العصبية الشوكية. في مثل هذا السيناريو ، من الضروري الحفاظ على سلامة الخلية الشوكية ، ولكن من المهم أيضا الحفاظ على التشريح والشكل الفسيولوجي للأنظمة المعنية. في الواقع ، يجب أن يستند فهم الطريقة التي يعمل بها الجهاز العصبي - والأنظمة المعقدة الأخرى - إلى نهج نظامي. لهذا السبب ، تم اختيار جنين الزرد الحي كنظام نموذجي ، وتم تقييم تغيرات جهد غشاء الخلايا العصبية الشوكية دون التدخل في الظروف الفسيولوجية للأجنة.

هنا ، يتم وصف نهج يجمع بين استخدام أجنة الزرد وجهاز استشعار حيوي قائم على FRET. تتميز أجنة أسماك الزرد بجهاز عصبي مبسط للغاية وهي مناسبة بشكل خاص لتطبيقات التصوير بفضل شفافيتها ، مما يسمح بتوظيف مؤشرات الجهد القائمة على التألق في غشاء البلازما أثناء نمو أسماك الزرد. يتيح التآزر بين هذين المكونين تحليل النشاط الكهربائي للخلايا في الكائنات الحية السليمة ، دون الإخلال بالحالة الفسيولوجية. أخيرا ، يمكن أن يتعايش هذا النهج غير الجراحي مع تحليلات أخرى (على سبيل المثال ، تسجيلات الحركة العفوية ، كما هو موضح هنا).

المقدمة

في الجسم الحي التحليل المكوني يسمح العلماء للتحقيق في السلوك الخلوي في الطريقة الأكثر موثوقية. هذا صحيح بشكل خاص عندما يتأثر النشاط تحت التدقيق بشكل كبير من التفاعلات خلية الخلية (على حد سواء الاتصال وغير تعتمد على الاتصال)، كما هو الحال في الجهاز العصبي، حيث التغييرات غشاء الجهد يدفع التواصل بين الخلايا المنكوبة. إن فهم المعلومات المشفرة بواسطة هذه الإشارات الكهربائية هو المفتاح لفهم الطريقة التي يعمل بها الجهاز العصبي في كل من الحالات الفسيولوجية والمرضية.

من أجل دراسة الخواص الكهربائية الخلية في معظم الحالات الفسيولوجية غير الغازية، وقد وضعت مؤخرا ....

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

البروتوكول

1. pHuC_Mermaid جيل البلازميد

ملاحظة: حورية البحر هو جهاز الاستشعار البيولوجي التي وضعتها الاقتران المجال استشعار الجهد (فسد) من الأمعاء سيونا (الآن سيونا روبوستا ) 5 استشعار الجهد التي تحتوي على الفوسفاتيز (سي-فسب) مع فلوريوفوريس شريك فريت أومي كينوكو الأخضر (موكغ: المانحة) ونسخة أحادية من البرتقال الباعثة للضوء الفلورسنت بروتين كوسابيرا أورانج (مكوك: أسيبتور). لهذا الاستشعار البيولوجي، والتغيرات التوافقية من المجال فسد، التي يسببها الاستقطاب الغشاء، وزيادة القرب من البروتينات المانحة والفلورسنت متقبل، وبالتا....

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

النتائج

تم نقل ناقلات التعبير تحمل فريت القائم على حورية البحر تسلسل الاستشعار البيولوجي ترميز تحت سيطرة المروج عموم الخلايا العصبية فوك، الذي يدفع تخليق البروتين حصرا في الجهاز العصبي، إلى بيضة واحدة المخصبة عن طريق حقن ميكروينجكتيون في من أجل الحصول على الأجنة المعدلة وراثيا عابرة ( الشكل 1 ، اللوحة اليسرى). بعد اتقان تقنية حقن ميكروينجكتيون، كانت نسبة الأجنة حورية البحر إيجابية قريبة من 100٪. ومن بين هذه، فقط اعتبرت ا.......

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

المناقشة

بروتوكول عرضت هنا يسمح لنا لاستكشاف العلاقة بين الخصائص الكهربائية من الخلايا العصبية الحركية الجنين العمود الفقري الزرد والسلوك الالتفافية عفوية، وأقرب النشاط الحركي النمطية، والذي يظهر حوالي 17 هف من التطور الجنيني ويستمر حتى 24 هف 10 .

يوفر نهجنا الباحثين مع أداة لدراسة النظام العصبي للأجنة سليمة، والحفاظ تماما على تعقيد التفاعلات بين الخلايا في شبكة وظيفية النامية. وقد أجريت في الج.......

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

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

يود المؤلفون أن يشكروا Simona Rodighiero على دعمها الذي لا يقدر بثمن في تحليل تصوير FRET.

....

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
نقطة انصهار منخفضة Agarose سيجما ألدريتشA9414
DMSO سيجما ألدريتشW387520
RiluzoleSigma-AldrichR116
Pfu Ultra HQ DNA polymerase  Agilent Technologies - قسم منتجات ستراتاجين600389
T3 Universal primer نظام تنظيف Sigma-Aldrich
Wizard SV Gel و PCRPromegaA9280
Universal SmaI التمهيدي  عن الثدييات Eurofins
StrataClone / pCMV-SC ناقلات حادة  Agilent Technologies - Stratagene Products Division 240228
SmaI نيو إنجلاند بيولابزR0141S
T4 DNA ligasePromegaM1801
SaliNew England BiolabsR0138S
EcoRVNew England BiolabsR0195S
35 مم ، طبق تصوير ذو قاع زجاجي   ؛Ibidi81151
ملقطSigma-AldrichF6521
مجهر مجسمLeica MicrosystemsM10 F
كاميرا رقميةLeica MicrosystemsDFC 310 FX
Leica Application Suite 4.7.1 software Leica Microsystems
QuickTime Player, v10.4مجهر Apple
متحد البؤر (مقلوب)Leica MicrosystemsTCS SP5
Microinjector Eppendorf Femtojet
ImageJ macro Biosensor_FRET 
GraphPad Prism 6.0c GraphPad ، Inc
نظام ناقلات التعبير برنامج

المراجع

  1. Knöpfel, T., Gallero-Salas, Y., Song, C. Genetically encoded voltage indicators for large scale cortical imaging come of age. Curr Opin Chem Biol. 27, 75-83 (2015).
  2. Chemla, S., Chavane, F. Voltage-sensitive dye imaging: Technique review and models. J Physi....

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

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

FRET Riluzole

مقالات ذات صلة