Name: Induzierung von circadianen Phasenverschiebungen am Tag mittels chemogenetischer und spektraler Ansätze (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-06-12T14:10:00.000+00:00
Duration: 7 min 29 s
Description: Erfahren Sie chemogenetische und spektrale Methoden zur Induktion von circadianen Phasenverschiebungen bei Säugetieren am Tag. Diese Ansätze ermöglichen präzise Manipulationen der circadianen Uhr und Untersuchungen zur circadianen Plastizität.

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	<li>Hattar S, Liao HW, Takao M, Berson DM, Yau KW. Melanopsin-containing retinal ganglion cells: architecture, projections, and intrinsic photosensitivity. Science. 2002;295(5557):1065&#8211;70.</li>
	<li>Jones JR, Simon T, Lones L, Herzog ED. SCN VIP neurons are essential for normal light-mediated resetting of the circadian system. J Neurosci. 2018;38(37):7986&#8211;95.</li>
	<li>Coursey PJ. Daily light sensitivity rhythm in a rodent. Science. 1960;131:33&#8211;35.</li>
	<li>Kornhauser JM, Ginty DD, Greenberg ME, Mayo KE, Takahashi JS. Light entrainment and activation of signal transduction pathways in the SCN. Prog Brain Res. 1996;111:133&#8211;46.</li>
	<li>Ding JM, Weber ET, Faiman LE, Rea MA, Gillette MU. Resetting the biological clock: mediation of nocturnal circadian shifts by glutamate and NO. Science. 1994;266(5191):1713.</li>
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	<li>Shirakawa T, Moore RY. Glutamate shifts the phase of the circadian neuronal firing rhythm in the rat suprachiasmatic nucleus in vitro. Neurosci Lett. 1994;178(1):47&#8211;50.</li>
	<li>Shibata S, Watanabe A, Hamada T, Ono M, Watanabe S. N-methyl-D-aspartate induces phase shifts in circadian rhythm of neuronal activity of rat SCN in vitro. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 1994;267(2):R360&#8211;R364.</li>
	<li>Asai M, Yamaguchi S, Isejima H, Jonouchi M, Moriya T, et al. Visualization of mPer1 transcription in vitro: NMDA induces a rapid phase shift of mPer1 gene in cultured SCN. Curr Biol. 2001;11(19):1524&#8211;27.</li>
	<li>Sladek M, Sumova A. Modulation of NMDA-mediated clock resetting in the suprachiasmatic nuclei of mPer2 (Luc) mouse by endocannabinoids. Front Physiol. 2019;10:361.</li>
	<li>Shibata S, Moore RY. Neuropeptide Y and optic chiasm stimulation affect suprachiasmatic nucleus circadian function in vitro. Brain Res. 1993;615(1):95&#8211;100.</li>
	<li>Jones JR, Tackenberg MC, McMahon DG. Manipulating circadian clock neuron firing rate resets molecular circadian rhythms and behavior. Nat Neurosci. 2015;18(3):373&#8211;75.</li>
	<li>Kim S, McMahon DG. Light sets the brain&#8217;s daily clock by regional quickening and slowing of the molecular clockworks at dawn and dusk. Elife. 2021;10:e70137.</li>
	<li>de Vries MJ, Treep JA, de Pauw ES, Meijer JH. The effects of electrical stimulation of the optic nerves and anterior optic chiasm on the circadian activity rhythm of the Syrian hamster: involvement of excitatory amino acids. Brain Res. 1994;642(1-2):206&#8211;12.</li>
	<li>Rusak B, Groos G. Suprachiasmatic stimulation phase shifts rodent circadian rhythms. Science. 1982;215(4538):1407&#8211;09.</li>
	<li>Duy PQ, Komal R, Richardson ME, Hahm KS, Fernandez DC, et al. Light has diverse spatiotemporal molecular changes in the mouse suprachiasmatic nucleus. J Biol Rhythms. 2020;35(6):576&#8211;87.</li>
	<li>Liu A, Milner ES, Peng YR, Blume HA, Brown MC, et al. Encoding of environmental illumination by primate melanopsin neurons. Science. 2023;379(6630):376&#8211;81.</li>
	<li>Milner ES, Do MTH. A population representation of absolute light intensity in the mammalian retina. Cell. 2017;171(4):865&#8211;876.e16.</li>
	<li>Komal R, Beier C, Nath A, et al. ipRGC properties prevent light from shifting the SCN clock during daytime. Nature. 2026;650(8103):942&#8211;50. .</li>
	<li>Jewett ME, Rimmer DW, Duffy JF, Klerman EB, Kronauer RE, et al. Human circadian pacemaker is sensitive to light throughout subjective day without evidence of transients. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 1997;273(5):R1800&#8211;R1809.</li>
	<li>Revell VL, Molina TA, Eastman CI. Human phase response curve to intermittent blue light using a commercially available device. J Physiol. 2012;590(19):4859&#8211;68.</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>AAV2-hSyn-DIO-hM3D(Gq)-mCherry</td><td>Addgene</td><td>44361</td><td>Cre-abhängiger viraler Vektor, der den exzitatorischen DREADD (hM3Dq) codiert, der mit mCherry für die selektive ipRGC-Aktivierung verschmolzen ist</td></tr><tr><td>Anti-c-Fos-Antikörper (kaninchenmonoklonal)</td><td>Cell Signaling Technology</td><td>2250S</td><td>Primärantikörper zur Detektion von c-Fos als Marker für neuronale Aktivierung</td></tr><tr><td>Anti-tdTomato-Antikörper (Ziege)</td><td>LSBio</td><td>LS-C340696</td><td>Primärantikörper zur Detektion der mCherry/tdTomato-Reporterexpression</td></tr><tr><td>Blue LED driver</td><td>Thorlabs</td><td>LEDD1B</td><td>Stromversorgung zur Kontrolle der Intensität und Ausgabe des blauen LED</td></tr><tr><td>Blue LED light source</td><td>Thorlabs</td><td>M470L5</td><td>LED-Quelle, die blaues Licht (&lambda;max &asymp; 470 nm) für photische Stimulation emittiert</td></tr><tr><td>ClockLab software</td><td>Actimetrics</td><td>Version 6.0.53</td><td>Software für die Erfassung und Analyse zirkadianer Lokomotoraktivitätsdaten</td></tr><tr><td>Clozapine-N-oxid (CNO)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C0832-5MG</td><td>Ligand zur Aktivierung von hM3Dq DREADD-Rezeptoren in vivo</td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Invitrogen</td><td>62248</td><td>Fluoreszierende nukleäre Färbung zur Markierung von Zellkernen</td></tr><tr><td>Donkey anti-goat Alexa Fluor 555</td><td>Invitrogen</td><td>A21432</td><td>Fluoreszierende Sekundärantikörper zur Detektion von Ziegen-Primärantikörpern</td></tr><tr><td>Donkey anti-rabbit Alexa Fluor 488</td><td>Invitrogen</td><td>A21206</td><td>Fluoreszierende Sekundärantikörper zur Detektion von Kaninchen-Primärantikörpern</td></tr><tr><td>Fluoromount-G</td><td>Invitrogen</td><td>00-4958-02</td><td>Einbettmedium zur Erhaltung der Fluoreszenz in Gewebeschnitten</td></tr><tr><td>ImageJ (Fiji) software</td><td>NIH</td><td>Version 2.16.0/1.54g</td><td>Open-Source-Software zur Bildverarbeitung und quantitativen Analyse</td></tr><tr><td>Opn4cre Mäuse</td><td>The Jackson Laboratry</td><td>RRID:IMSR_JAX:035925</td><td>Mäuse, die für chemogenetische Aktivierung verwendet werden</td></tr><tr><td>Violet LED driver</td><td>Mightex</td><td>SLA-1000-2</td><td>Stromversorgung zur Steuerung der violetten LED-Ausgabe</td></tr><tr><td>Violet LED light source</td><td>Mightex</td><td>BLS-LCS-0385-04-22</td><td>LED-Quelle, die violettes Licht (&lambda;max &asymp; 385 nm) für wellenlängenspezifische Stimulation emittiert</td></tr><tr><td>Wild-Typ-Mäuse</td><td>The Jackson Laboratry</td><td>Jackson strain #101043</td><td>Mäuse, die für das violette Licht-Experiment verwendet werden</td></tr></tbody></table>

induzierung von circadianen phasenverschiebungen am tag mittels chemogenetischer und spektraler ansätze

Inducing Daytime Circadian Phase Shifts Using Chemogenetic and Spectral Approaches

Induzierung von circadianen Phasenverschiebungen am Tag mittels chemogenetischer und spektraler Ansätze

In mammals, circadian phase shifting during the daytime is limited by reduced photic responsiveness of the suprachiasmatic nucleus (SCN), restricting the ...

inducing-daytime-circadian-phase-shifts-using-chemogenetic-spectral

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Circadiane Uhren funktionieren innerhalb einzelner Zellen, dh sie sind zellautonome. Hier beschreiben wir Verfahren zur Erzeugung von Zell-autonome Uhrenmodelle mit nicht-invasiven, Luciferase-basierte Echtzeit-Biolumineszenz-Technologie. Reporter Zellen bereitzustellen gefügig, funktionales Modell für das Studium zirkadianen Biologie.

Überwachung Zell-autonome circadiane Uhr Rhythms der Genexpression mittels Luciferase Biolumineszenz Reporter

Ein in-vitro- Biolumineszenz-Assay zellulären zirkadianen Rhythmus in Mamma Epithelzellen bestimmen wird vorgestellt. Diese Methode nutzt Säugerzelle Reporter Plasmide destabilisierte Luciferase unter der Kontrolle des Veranstalters Periode 2 gen zum Ausdruck zu bringen. Es kann zu anderen Zelltypen auszuwertende Organ-spezifischen Auswirkungen auf die zirkadianen Rhythmus angepasst werden.

In-vitro- Biolumineszenz-Assay zirkadianen Rhythmus in Mamma Epithelzellen zu charakterisieren

Genetisch codierte Luciferase ist eine beliebte nicht-invasive Reporter der Genexpression. Eine automatisierte längs Luciferase imaging-Gas - und Temperatur-optimierte Recorder (ALLIGATOR) können längs Aufnahme von Biolumineszenz Zellen unter den unterschiedlichsten Bedingungen. Hier zeigen wir, wie ALLIGATOR im Rahmen des circadianen Rhythmus Forschung verwendet werden können.

Flexible Messung der Biolumineszenz Reporter mit einer automatisierten längs Luciferase Imaging-Gas - und Temperatur-optimierte Recorder (ALLIGATOR)

Diese neu entwickelte Fluoreszenz basierende Technologie ermöglicht Langzeit-monitoring der Transkription der circadianen uhrengene im Suprachiasmatic Nucleus (SCN) Mäuse in Echtzeit und mit einer hohen zeitlichen Auflösung frei zu bewegen.

In Vivo Überwachung der circadianen Uhr Genexpression in der Maus Suprachiasmatischen Kern mit Fluoreszenz-Reporter

Schlafverlust und zirkadiane Fehlausrichtung tragen zu zahlreichen Betriebsunfällen und -vorfällen bei. Die Wirksamkeit von Gegenmaßnahmen und Arbeitsplanungsentwürfen zur Minderung von Ermüdungserscheinungen kann in betrieblichen Umgebungen schwierig zu bewerten sein. Dieses Manuskript fasst einen Ansatz zum Sammeln von Schlaf-, Zirkadianen-, Ermüdungs- und Leistungsdaten in komplexen Betriebsumgebungen zusammen.

Sammeln von Schlaf-, Circadian-, Ermüdungs- und Leistungsdaten in komplexen Betriebsumgebungen

Hier stellen wir eine Methode zur Untersuchung von Tagesrhythmen in der Performance nach genauer Kategorisierung der Teilnehmer in zirkadiane Phänotypgruppen auf Basis des Münchner ChronoType-Fragebogens, Goldstandard-Zirkadianer-Phasen-Biomarker und aktiographischeN Maßnahmen vor.

Human Circadian Phenotyping und Diurnal Performance Testing in der realen Welt

Hier beschreiben wir, wie man Drosophila mit einem zirkadianen Tag synchronisiert. Dies ist der erste und wichtigste Schritt, der für das Studium biologischer Rhythmen und Chronobiologie notwendig ist.

Circadian Entrainment von Drosophila Melanogaster

Wir beschreiben Verfahren zur Erfassung täglichen Bewegungsaktivität...

Assaying Bewegungsaktivität zu zirkadianen Rhythmen Study and Sleep Parameter in Drosophila</em

Die Profilierung der RNA-Expression in diskreten Regionen des Mausgehirns erfordert eine präzise und reproduzierbare Strategie zur Gewinnung von Gewebeproben. Hier wird ein Protokoll beschrieben, das sowohl die koronare Schnittführung des Gehirns als auch die mikrodissektionsbasierte Gewebeentnahme mithilfe eines Gewebecorers nutzt. Die Ausbeute und Qualität der gesamten RNA aus den resultierenden Proben bestätigt die Eignung der dargestellten Methode.

Non-Laser Capture Microscopy Ansatz für die Mikrodissektion von Discrete-Maus Hirnregionen für Gesamt-RNA Isolierung und Downstream Next-Generation Sequencing and Gene Expression Profiling

Wir zeigen, wie Veränderungen in der intrazellulären freien Calciumkonzentration und synaptische Wirksamkeit gleichzeitig in einem Ganglion Herstellung...

Überwachen von Änderungen in der intrazellulären Calcium-Konzentration und Synaptic Wirksamkeit in der Muschel<em&gt; Aplysia</em

Erfahren Sie chemogenetische und spektrale Methoden zur Induktion von circadianen Phasenverschiebungen bei Säugetieren am Tag. Diese Ansätze ermöglichen präzise Manipulationen der circadianen Uhr und Untersuchungen zur circadianen Plastizität.

Induzierung von circadianen Phasenverschiebungen am Tag mittels chemogenetischer und spektraler Ansätze

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