-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
جنبا إلى جنب علم البصريات الوراثي وتجميد كسر طبق الاصل Immunolabeling لدراسة ترتيب المدخلات معين ...
جنبا إلى جنب علم البصريات الوراثي وتجميد كسر طبق الاصل Immunolabeling لدراسة ترتيب المدخلات معين ...
JoVE Journal
Neuroscience
This content is Free Access.
JoVE Journal Neuroscience
Combined Optogenetic and Freeze-fracture Replica Immunolabeling to Examine Input-specific Arrangement of Glutamate Receptors in the Mouse Amygdala

جنبا إلى جنب علم البصريات الوراثي وتجميد كسر طبق الاصل Immunolabeling لدراسة ترتيب المدخلات معين من الغلوتامات المستقبلات في اللوزة ماوس

Full Text
11,547 Views
09:49 min
April 15, 2016

DOI: 10.3791/53853-v

Sabine Schönherr1, Anna Seewald1, Yu Kasugai1, Daniel Bosch2, Ingrid Ehrlich2, Francesco Ferraguti1

1Department of Pharmacology,Medical University of Innsbruck, 2Hertie Institute for Clinical Brain Research and Centre for Integrative Neuroscience,University of Tübingen

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article illustrates a method to quantify neurotransmitter receptor expression and analyze patterns at synapses using optogenetics and freeze-fracture replica immunolabeling.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Cell Biology
  • Immunology

Background

  • Understanding synaptic structures is crucial for neuroscience research.
  • Ionotropic glutamate receptors play a key role in synaptic transmission.
  • The combination of optogenetics and freeze-fracture techniques enhances analysis capabilities.
  • This method allows for detailed visualization of receptor distribution.

Purpose of Study

  • To analyze the density of ionotropic glutamate receptors at synapses.
  • To correlate structural and functional properties of synapses.
  • To provide a reproducible method for studying synaptic organization.

Methods Used

  • Viral transduction to express Channelrhodopsin-2 in mouse amygdala.
  • Freeze-fracture replica immunolabeling for structural analysis.
  • Electron microscopy for imaging replicated specimens.
  • Quantitative analysis of proteins in synaptic micro-domains.

Main Results

  • Successful visualization of glutamate receptors and Channelrhodopsin-2.
  • Identification of synaptic structures through replicated specimens.
  • Demonstrated high reproducibility of the combined method.
  • Provided insights into the organization of integral membrane proteins.

Conclusions

  • The combined optogenetic and freeze-fracture approach is effective for synaptic analysis.
  • This method can be adapted for various tissues and receptor types.
  • Future studies can build on this technique for deeper insights into synaptic function.

Frequently Asked Questions

What is the significance of studying ionotropic glutamate receptors?
Ionotropic glutamate receptors are critical for synaptic transmission and plasticity in the brain.
How does the freeze-fracture technique enhance analysis?
It provides a detailed view of membrane structures and allows for quantitative analysis of proteins.
What are the challenges of this combined method?
The complexity of equipment and techniques can be challenging for beginners.
Can this method be applied to other tissues?
Yes, it can be adapted to study various tissues and receptor distributions.
What role does optogenetics play in this study?
Optogenetics allows for precise control of neuronal activity and receptor expression.
What imaging techniques are used in this study?
Transmission electron microscopy is used to image the replicated specimens.

توضح هذه المقالة كيف يمكن قياس التعبير عن مستقبلات الناقل العصبي وتحليل النمط في نقاط الاشتباك العصبي مع عناصر محددة قبل وبعد المشبكي باستخدام مزيج من النقل الفيروسي للأدوات البصرية الوراثية وتقنية الوسم المناعي المتماثل للتجميد.

الهدف من هذا الإجراء ، الذي يجمع بين علم البصريات الوراثي وتقنية الوسم المناعي المتماثل للكسر بالتجميد ، هو تحليل كثافة مستقبلات الغلوتامات المترابطة في نقاط الاشتباك العصبي في اللوزة الفأرية مع العناصر المشبكية المحددة قبل وبعد التلب. توفر قابلية التكرار العالية والتنوع لتقنية الملصقات المناعية المتماثلة للكسر المتجمد ، عند دمجها مع علم البصريات الوراثي ، نهجا قويا للغاية للتحليل المرتبط بالخصائص الهيكلية والوظيفية للمشابك العصبي. المزايا الرئيسية لهذا الإجراء هي: العرض المستوي للعناصر المشبكية قبل وبعد التشابك ، والتحليل الكمي للبروتينات في هذه المجالات الدقيقة المتخصصة.

يمكن تكييف تقنية مختلفة مع مجموعة متنوعة من الأنسجة المختلفة لدراسة توزيع وتنظيم بروتينات الغشاء المتكاملة. بشكل عام ، يمثل نهج FRIL البصري الوراثي المشترك هذا تحديا للمبتدئين بسبب المجموعة الكبيرة من الأجهزة والآلات المختلفة المطلوبة. يعد بدء التعديل بطريقة مختلفة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم بعض الخطوات الأخرى.

مثل تكسير العينات المجمدة وتكرارها لبدء هذا الإجراء ، قم بلصق كتلة إكليلية من دماغ الفأر على حامل القطاعة الاهتزازية. قم بتوجيه كتلة الأنسجة بحيث تواجه القشرة الجديدة الشفرة الاهتزازية. بعد ذلك ، قم بتقطيع الأقسام الإكليلية التي تحتوي على اللوزة الدماغية بسمك 140 ميكرومتر في صفر نقطة واحدة مولار ، PB مثلج بارد. واجمعها في طبق من ستة آبار في نفس العازلة.

تحت مجهر مجسم ، قم بقص منطقة الاهتمام من الشرائح ، في طبق بتري مغطى بالمطاط الصناعي السيليكوني ومليء بنقطة صفر واحدة مولار PB. بعد ذلك ، انقل الكتلة المشذبة إلى محلول الحماية بالتبريد ، واتركها طوال الليل عند ست درجات مئوية. في هذه الخطوة ، قم بإعداد حاملات النحاس لاستخدامها في المراحل المتتالية من إجراء FRIL ، عن طريق تلميعها بورقة من الجلد الوهمي كمزيل للتشويه. تحت المجهر ، قم بإرفاق حلقة من الشريط على الوجهين بالحامل النحاسي ، والذي سيكون بمثابة بئر تثبيت للكتلة المشذبة.

بعد ذلك ، ضع الكتلة المشذبة في فتحة الشريط على الوجهين باستخدام حلقة سلكية من البلاتين. قم بإزالة محلول التبريد الزائد باستخدام ورق ترشيح أو فرشاة. بعد ذلك ، قم بتغطية الناقل القابض بناقل آخر.

بحيث يتم وضع كتلة الأنسجة بين الناقلتين. لتجميد العينة ، أدخل شطيرة الناقل في حامل العينة. بعد ذلك ، أدخل حامل العينة في وحدة التجميد ذات الضغط العالي.

ابدأ دورة التجميد بالضغط على زر jet-auto ، وقم بإزالة حامل العينة على الفور ، واغمر الطرف في صندوق معزول بالنيتروجين السائل. بعد ذلك ، قم بإزالة شطيرة الناقل بعناية من حامل العينة ، وضعها في مادة مبردة مسبقا. قم بتخزين المواد المبردة التي تحتوي على الناقلات في خزان التبريد حتى النسخ المتماثل.

قبل إدخال مسدس شعاع الإلكترون ، قم بإزالة الدرع بلوحة العاكس. ضع مقياس الإعداد ، لتوسيط الفتيل ، في ظرف الكوليت من خلال غطاء الكاثود السفلي. بعد ذلك ، حرك الفتيل الجديد فوق المقياس ، حتى تثبت صفيحة الضغط نهايات الفتيل.

ثم قم بإزالة مقياس الإعداد وأدخل قضيب الكربون. قم بإصلاحه عن طريق شد ظرف كوليت حامل قضيب المبخر. التأكد من أن ارتفاع نهاية القضيب في منتصف الملف الثاني من الأسفل.

بعد ذلك ، استبدل لوحة العاكس ، وأدخل مسدس شعاع الإلكترون في وحدة كسر التجميد. في هذا الإجراء ، اضبط التيار والجهد للتبخر. بعد ذلك ، أدخل شطيرة الناقل المجمدة في طاولة النسخ المتماثلة المزدوجة في النيتروجين السائل.

بعد ذلك ، انقل الجدول المقلد المزدوج إلى سفينة ديوار ، وقم بإصلاحه في جهاز استقبال مرحلة العينة بزاوية 45 درجة. التقط الجدول المزدوج النسخة المتماثلة باستخدام مناور الجدول. أدخله في وحدة كسر التجميد على المرحلة الباردة ، وانتظر حوالي 20 دقيقة للسماح لدرجة حرارة الجدول المزدوج بالتكيف إلى سالب 115 درجة مئوية.

بعد ذلك ، قم بكسر الأنسجة عن طريق تدوير العجلة عكس اتجاه عقارب الساعة يدويا ، والتي يتم توصيلها بالغطاء فوق طاولة النسخ المتماثلة المزدوجة. عندما يدور الكفن ، فإنه يجبر الطاولة ذات النسخة المتماثلة المزدوجة على الفتح ، مما يؤدي إلى كسر الأنسجة. يتم تطبيق طبقة من الكربون بزاوية 90 درجة على الوجوه المكسورة.

بعد ذلك ، قم بإزالة العينات المكررة من جدول النسخ المتماثلة المزدوجة ، وانقلها إلى صفيحة خزفية مكونة من 12 بئرا مملوءة ب TBS. باستخدام قضيب سلك حلقة بلاتينية ، قم بإزالة الأنسجة المكررة من حامل العينة. من أجل هضم SDS ، انقل نسخة طبق الأصل إلى قارورة زجاجية سعة أربعة ملليلتر مملوءة بمليلتر واحد من المخزن المؤقت للهضم SDS.

اتركه يهضم لمدة 18 ساعة عند 80 درجة مئوية مع الرج. لوضع العلامات المناعية ، اغسل النسخة المتماثلة لمدة 10 دقائق في مخزن مؤقت جديد لهضم SDS. ثم احتضنها بالأجسام المضادة الأولية والثانوية المخففة في 2٪ BSA-TBS ، في غرفة رطبة عند 15 درجة مئوية لمدة 24 إلى 72 ساعة.

بعد ذلك ، قم بتركيب النسخة المتماثلة على شبكة شريطية متوازية مطلية بالشكل البعيد مكونة من 100 سطر. صور النسخة المتماثلة بمجهر إلكتروني ناقل الحركة عند 80 أو 100 كيلو فولت. بعد ذلك ، احصل على الصور الرقمية من خلال كاميرا CCD.

عندما تكون غير متصلة بالإنترنت، ابحث عن المناطق المقابلة على الصورة من النسخة المتماثلة، باستخدام معالم مختلفة. بعد أربعة أسابيع من حقن AAV ، للتعبير عن Channelrhodopsin-2 في المجموعة النووية المهادية الخلفية ، يتم نقل Channelrhodopsin-2 بشكل فعال بشكل متقدم على طول المحاور المهادية للوصول إلى كتل الخلايا المتقاطعة اللوزة. يمكن التعرف على تخصص ما بعد التشابك المشابك الجلوتاماتيرجيك في نسخة طبق الأصل كمجموعة من الجسيمات داخل الغشاء على الوجه الإلكتروني لغشاء البلازما ، وغالبا ما يكون مصحوبا بوجه P لعنصره قبل المشبكي.

هنا ، تم تصور مستقبلات Channelrhodopsin-2 والغلوتامات باستخدام جزيئات الذهب بأحجام مختلفة مقترنة بالأجسام المضادة الثانوية. بسبب عدم وجود أدوات هيكلية أو جزيئية لاكتشاف ما إذا كان الغشاء بعد المشبكي ينتمي إلى الخلايا العصبية المقسمة على نفس النسخة المتماثلة. تم تصنيف النسخة المتماثلة المقابلة لمستقبلات المواد الأفيونية mu ، وهي علامة لهذه الخلايا العصبية.

كمثال على التحليل الكمي لكثافة مستقبلات الغلوتامات في هذه نقاط الاشتباك العصبي ، فيما يلي مخططات مبعثرة لعدد جزيئات الذهب لمستقبلات أمبا مقابل المنطقة المشبكية على العمود الفقري والتشعبات. مما يكشف عن ارتباط إيجابي في كلا الهيكلين. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن الخطوات الفردية مترابطة للغاية.

لذلك ، يمكن أن يؤدي الخطأ في إحدى الخطوات إلى تعريض الإجراء بأكمله للخطر. يسمح عرض جزء كبير من تخصصات غشاء البلازما على سطح ثنائي الأبعاد للنسخة المتماثلة بفحص التوزيع المكاني والاستمرارية الفيزيائية للجزيئات ذات الأهمية دون إعادة بناء شاقة وتستغرق وقتا طويلا لأقسام الأرتروفين التسلسلية. يمكن استخدام هذا النهج من قبل محققين آخرين لاكتساب نظرة ثاقبة حول علاقات البنية والوظيفة لمشابك معينة في الدوائر العصبية.

حيث يتم فك تشابك أصل المدخلات وطبيعة عناصر ما بعد المشبكي. أمر بالغ الأهمية ، لكنه إشكالي.

Explore More Videos

علم الأعصاب العدد 110 علم الأعصاب وعلم الأحياء الخلوي المجهر الإلكتروني اللوزة المشبك مستقبلات الغلوتامات

Related Videos

قياس الوصلات العصبية : حدث الفحص كيمياء سيتولوجية مناعية القائم على القياس الكمي للعدد سنبس

18:11

قياس الوصلات العصبية : حدث الفحص كيمياء سيتولوجية مناعية القائم على القياس الكمي للعدد سنبس

Related Videos

36.8K Views

تقنية في المختبر لدراسة الاتجار بمستقبلات الغلوتامات في الخلايا العصبية في الحصين

05:27

تقنية في المختبر لدراسة الاتجار بمستقبلات الغلوتامات في الخلايا العصبية في الحصين

Related Videos

550 Views

توليد شرائح اللوزة المائلة من دماغ الفأر

02:32

توليد شرائح اللوزة المائلة من دماغ الفأر

Related Videos

692 Views

توليد شريحة دماغية إكليلية تكشف مناطق اللوزة من دماغ الفأر

02:05

توليد شريحة دماغية إكليلية تكشف مناطق اللوزة من دماغ الفأر

Related Videos

1.2K Views

تصور ورسم خرائط المسارات العصبية في شريحة دماغ اللوزة

04:18

تصور ورسم خرائط المسارات العصبية في شريحة دماغ اللوزة

Related Videos

1.3K Views

وضع العلامات المناعية لبروتينات الغشاء العصبي في عينة مكسورة بالتجميد من أنسجة دماغ الفئران

02:19

وضع العلامات المناعية لبروتينات الغشاء العصبي في عينة مكسورة بالتجميد من أنسجة دماغ الفئران

Related Videos

531 Views

عالية الدقة التحليل الكمي Immunogold من غشاء المستقبلات في الشبكية نقاط الاشتباك العصبي الشريط

09:24

عالية الدقة التحليل الكمي Immunogold من غشاء المستقبلات في الشبكية نقاط الاشتباك العصبي الشريط

Related Videos

7.9K Views

فيفو السابقين علم البصريات الوراثي تشريح الدوائر الخوف في الدماغ شرائح

11:13

فيفو السابقين علم البصريات الوراثي تشريح الدوائر الخوف في الدماغ شرائح

Related Videos

17.1K Views

نهج تغذية الأجسام المضادة لدراسة الاتجار بمستقبلات الغلوتامات في ثقافات فرس النهر الأولية المنفصلة

08:13

نهج تغذية الأجسام المضادة لدراسة الاتجار بمستقبلات الغلوتامات في ثقافات فرس النهر الأولية المنفصلة

Related Videos

6.2K Views

Optogenetic التلاعب بالنشاط العصبي لتعديل السلوك في الفئران تتحرك بحرية

14:40

Optogenetic التلاعب بالنشاط العصبي لتعديل السلوك في الفئران تتحرك بحرية

Related Videos

20.3K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code