Artículo de método

Time-lapse Imágenes confocales de las neuronas migratorias en la cultura organotípica en rebanadas de cerebro de ratón embrionario

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DOI:

10.3791/55886

25 de julio de 2017

En este artículo

Resumen

Este protocolo proporciona instrucciones para la observación directa de neuronas corticales que migran radialmente. La electroporación in utero , el cultivo de corte organotípico y la formación de imágenes confocales en intervalos de tiempo se combinan para estudiar directa y dinámicamente los efectos de la sobreexpresión o regulación negativa de genes de interés en las neuronas que migran y para analizar su diferenciación durante el desarrollo.

Resumen

La electroporación in utero es un enfoque rápido y poderoso para estudiar el proceso de migración radial en la corteza cerebral de los embriones de ratón en desarrollo. Ha ayudado a describir los diferentes pasos de la migración radial y caracterizar los mecanismos moleculares que controlan este proceso. Para analizar directa y dinámicamente las neuronas migratorias tienen que ser rastreadas con el tiempo. Este protocolo describe un flujo de trabajo que combina la electroporación in utero con cultivo de corte organotípico y confocal de tiempo transcurrido, lo que permite un examen directo y análisis dinámico de las neuronas corticales que migran radialmente. Además, es posible la caracterización detallada de las neuronas migratorias, como la velocidad de migración, los perfiles de velocidad, así como los cambios de orientación radial. El método puede adaptarse fácilmente para realizar análisis funcionales de genes de interés en neuronas corticales de migración radial por pérdida y ganancia de función así como experimentos de rescate. Lapso de tiempoLa formación de imágenes de las neuronas migratorias es una técnica del estado de la técnica que una vez establecida es una potente herramienta para estudiar el desarrollo de la corteza cerebral en modelos de ratón de trastornos de migración neuronal.

Introducción

El neocórtex es el sitio principal de funciones cognitivas, emocionales y sensoriomotoras. Se compone de seis capas horizontales orientadas en paralelo a la superficie del cerebro. Durante el desarrollo, las células progenitoras en la pared lateral del telencéfalo dorsal dan lugar a neuronas de proyección que migran radialmente hacia la superficie pial y adquieren una identidad neuronal específica del tipo de capa. Después de ser generadas en las zonas ventriculares / subventriculares (VZ / SVZ) estas neuronas se vuelven transitoriamente multipolar y retardan su migración. Después de una corta estancia en la zona intermedia (IZ) cambian a una morfología bipolar, se a....

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Protocolo

Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados por el Comité de Bienestar Animal (Regierungspräsidium Tübingen) y llevados a cabo de acuerdo con la Ley alemana de Bienestar Animal y la Directiva UE 2010/63 / EU.

1. En Utero Electroporación

  1. Agujas de microinyección
    1. Tirar capilares de vidrio borosilicato (diámetro exterior: 1,0 mm, diámetro interior: 0,58 mm, longitud: 100 mm) en agujas de microinyección utilizando un extractor de micropipeta con un filamento de caja (2,5 mm x 2,5 mm) y el siguiente programa: HEAT: 540, PULL : 125, VELOCITY: 20, y DELAY: 140. Determine el valor HEAT pa....

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Resultados

Anteriormente, hemos demostrado que la deleción genética de Bcl11a por electroporación in utero perjudica la migración radial de finales de nacido de capa superior de las neuronas de proyección [ 10] . La electroporación de un vector de plásmido de ADN que contiene Cre-IRES-GFP eliminó eficazmente Bcl11a en cerebros Bx11a flox / flox condicionales 11 . Cuando se analizaron los cerebros.......

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Discusión

La migración radial es un proceso clave en el desarrollo del neocórtex. Mutaciones en los genes que afectan a diferentes etapas de este proceso puede causar graves malformaciones corticales, incluida la lissencefalia y la materia blanca heterotopia [ 1 , 2] . Recientemente demostró que Bcl11a, que se expresa en jóvenes neuronas de proyección cortical migratorias, desempeña un papel en la migración radial. Utilizamos imágenes confocales de lapso de tiempo de las .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Agradecemos a Jacqueline Andratschke, Elena Werle, Sachi Takenaka y Matthias Toberer por su excelente asistencia técnica, así como a Victor Tarabykin por sus útiles discusiones. Este trabajo fue apoyado por una concesión de la Deutsche Forschungsgemeinschaft a SB (BR-2215).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
isofluranoAbbott Laboratories 506949Forene
Placa de 6 pocillosCorning351146
placa de 12 pocillosCorning351143
sutura quirúrgica no absorbibleEthiconK890H3/8 círculo, 13 mm, punta cónica
Micro Adson Pinzas FineScience Tools11018-12dentado, longitud: 12 cm
tijeras finasFine Science Tools14063-09angulado hacia un lado, longitud: 9 cm
Portaagujas Mathieu FineScience Tools12510-14carburo de tungsteno, longitud: 14 cm
pinzas de punta finaFine Science Tools11370-40recta, 11 cm
Vannas Tü Tijeras de resorte bingenFine Science Tools15005-08en ángulo hacia arriba,
pinza de anilloFine Science Tools11103-09OD: 3 mm, ID, 2,2 mm, longitud: 9 cm
HBSS (10X)Gibco14180046
L-GlutaminaGibco25030081
Penicilina/EstreptomicinaGibco15140122
suero de caballoGibco
capilares de vidrio deBME Gibco41010026
Harvard Apparatus30-00161.0 OD x 0.58 ID x 100 L mm
sistema de anestesiaHarvard Apparaus72-6471
cámara de anestesiaHarvard Apparaus34-0460
cartucho de filtro fluosorberHarvard Apparaus34-0415
agarosa de bajo punto de fusiónInvitrogen16520100
micrótomo de cuchilla vibratoriaLeicaVT1200 S
microscopio estereoscópico de fluorescenciaLeicaM205 FA
microscopio estereoscópicoLeicaM125
microscopio de cultivo de tejidos de fluorescencia invertidaLeicaDM IL LED
microscopio de barrido láser confocalDetector híbrido LeicaTCS SP5II
ObjetivoLeicaHyD
, 40x/0.60 NA11506201
Leica Life Imaging ServicesCube, Brick & Inserto
MilliporePICM0RG50
micromolinilloNarishigeEG-45 uso deángulo de 38 grados para biselar
el microinyectorParker Hannifin  052-0500-900Picospritzer III
carprofenoPfizer Animal HealthNDC 61106-8507Molde
emdeddingPolysciences18986-1
plásmido libre de endotoxinas maxi kitQiagen12362
fast greenSigmaF7252
lamininaSigmaL2020
poli-L-lisinaSigmaP5899
HEPESSigmaH4034
D-glucosaSigmaG6152
cloruro de calcioSigmaC7902
sulfato de magenioSigmaM2643
bicarbonato de sodioSigmaS6297
electroporador de onda cuadradaSonidelCUY21EDIT
pinzas con electrodos de disco de platino de 5 mmSonidelCUY650P5
extractor de micropipetasSutter InstrumentP-97
caja de filamentoSutter InstrumentFB255B2,5 mm x 2,5 mm
espátula de microcucharaVWR231-0191 Plato con fondo de185 mm x 5 mm
, 50 mmWorld Precision InstrumentsFD5040-100
de 9,5 cm 26050088 borosilicato Sistema de control de temperatura para microscopio de cultivo celular de caja de Rimadyl vidrio de

Referencias

  1. Evsyukova, I., Plestant, C., Anton, E. S. Integrative mechanisms of oriented neuronal migration in the developing brain. Annu Rev Cell Dev Biol. 29, 299-353 (2013).
  2. Kwan, K. Y., Sestan, N., Anton, E. S. Transcriptional co-regulation of neuron....

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