Drosophila In Vivo Calcium Imaging: Eine Methode zur funktionellen Bildgebung neuronaler Aktivität

- Um eine In-vivo-Kalziumbildgebung im Drosophila-Nervensystem durchzuführen, zielen Sie auf die Expression eines genetisch kodierten Kalziumindikators wie GCaMP auf die interessierenden Neuronen ab. Wenn Neuronen ein Aktionspotential abfeuern, führt eine schnelle Depolarisation der Membran dazu, dass sich spannungsgesteuerte Kalziumkanäle öffnen, was zu einem Einstrom von extrazellulärem Kalzium in die Zelle führt.

GCaMP ist ein Fusionsprotein, bei dem das verstärkte grün fluoreszierende Protein (EGFP) modifiziert und mit dem M13-Fragment der Myosin-Leichtkette am N-Terminus und mit dem Calcium-bindenden Protein Calmodulin am C-Terminus fusioniert wird. Calcium bindet an Calmodulin, löst Konformationsänderungen in GCaMP aus, was zu einer Erhöhung der Fluoreszenz des Proteins führt.

Um Veränderungen der GCaMP-Fluoreszenz als Proxy für die neuronale Aktivität in vivo abzubilden, belichten Sie die Region des Nervensystems mit der erwarteten Aktivität. Verwenden Sie dann ein Fluoreszenzmikroskop, das die GCaMP-Dynamik erfassen kann und mit einem Stimulusabgabe-Setup ausgestattet ist. Geben Sie den Stimulus, z. B. einen Geruch, ab, während Sie die GCaMP-Fluoreszenz in reagierenden Neur