Las corrientes sinápticas pueden grabarse focal de visualizadas botones sinápticos en la Drosophila tercer instar larvas Unión neuromuscular. Esta técnica permite la monitorización de la actividad de una sola bouton sináptico.
Artículo de método
Las corrientes sinápticas pueden grabarse focal de visualizadas botones sinápticos en la Drosophila tercer instar larvas Unión neuromuscular. Esta técnica permite la monitorización de la actividad de una sola bouton sináptico.
Unión neuromuscular de Drosophila (NMJ) es un sistema modelo excelente para estudiar la transmisión sináptica glutamatérgica. Describimos la técnica de las grabaciones de macropatch focal de corrientes sinápticas de botones visualizados en la NMJ de Drosophila larvas. Esta técnica requiere fabricación modificada para requisitos particulares de grabación micropipetas, así como un microscopio compuesto equipado con un gran aumento, objetivo de inmersión de agua de larga distancia, óptica de interferencia diferencial (DIC) de contraste y un fluorescente accesorio. El electrodo de registro se coloca en la parte superior de un seleccionado bouton sináptico visualizado con DIC óptica, epi-fluorescencia o ambos. La ventaja de esta técnica es que permite seguimiento de la actividad sináptica de un número limitado de sitios de liberación. El electrodo de la grabación tiene un diámetro de varias micras, y los sitios de liberación colocados fuera del borde del electrodo no afectar significativamente las corrientes registradas. Las corrientes sinápticas grabadas tienen cinética rápida y pueden ser fácilmente resuelto. Estas ventajas son especialmente importantes para los estudios de líneas de mosca mutantes con mayor actividad sináptica espontánea o asincrónica.
Drosophila es un sistema modelo excelente para estudiar los mecanismos moleculares de control de la transmisión sináptica. El sistema neuromuscular de Drosophila es glutamatérgica, y por lo tanto, la Unión neuromuscular de Drosophila (NMJ) puede utilizarse para estudiar las características conservadas de liberación glutamatérgica. Desde Jan y de Jan estudio1, las larvas de tercer estadio se ha utilizado ampliamente para estudiar la transmisión sináptica espontánea y evocada mediante el control de los potenciales excitatorios cruce (EJPs) o corrientes (EJCs). EJPs comúnmente se registran intracelular con un micro-electrodo de vidrio afilado, y reflejan la actividad de la NMJ entera, incluyendo todos los botones haciendo sinapsis en la fibra muscular determinada.
Por el contrario, puede registrar la actividad de un número limitado de los sitios de liberación focal colocando una punta de micropipeta cerca terminales neuronales o varicosidades sinápticas. Esta técnica fue empleada originalmente por Katz y Miledi2y grabaciones extracelulares focal han sido empleadas con éxito en varias preparaciones de NMJ, incluyendo rana3,4,5, ratón6 , 7 , 8, crustáceos9,10,11,12,13,14,15,16y Drosophila17,18,19,20,21,22,23. Este enfoque fue desarrollado por Dudel, que había optimizado macropatch recodificación electrodos24,25. En la implementación de Dudel, esta técnica muy igualados con el método de la abrazadera del remiendo flojo26.
La NMJ de Drosophila larvas ha definido claramente los botones sinápticos, y líneas transgénicas con las etiquetas fluorescentes neuronales genéticamente codificados (véase Tabla de materiales) están disponibles. Estas ventajas nos permitieron grabar EJCs y mEJCs de un bouton sináptico seleccionado20,21,22. Aquí, describimos esta técnica en detalle.
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1. fabricación de electrodos de grabación
figura 1. Pasos finales de la fabricación de una micropipeta. (A) electrodo consejos después de tirar y fuego pulido. (B.1) la configuración para el doblez de la punta. (B.2) el área de caja se muestra ampliada a la derecha. El electrodo y el filamento se fijan para que la punta del electrodo está situado un poco por encima el cable y no tocar. (C.1) el electrodo de la grabación. (C.2) el área de caja se muestra ampliada a la derecha. La primera curva tiene un ángulo de aproximadamente 90° y la distancia entre la primera curva y la punta del electrodo es de aproximadamente 1 mm. escala de la barra = 3 mm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
2. pasos preparatorios adicionales
3. Grabaciones eléctricas de EJCs
figura 2. La configuración de grabación. La muestra cubrió para el silicio recubierto de Petri (flecha) se coloca sobre el escenario móvil del microscopio compuesto vertical equipado con epifluorescencia, un objetivo de gran aumento y dos micromanipuladores NMJ. Se coloca el microscopio en una mesa antivibración. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
figura 3. Visualización de los botones sinápticos. (A) A brightfield imagen de un hemi-segmento bajo 10 aumentos (A.1) y el área ampliada en caja mostrando los músculos 6 y 7 (A.2, la flecha marca el electrodo de la grabación). Barra de escala = 50 μm. (B) botones sinápticos se visualizan en una línea de Drosophila con un marcador neuronal genéticamente codificado (CD8-GFP) usando proyección de imagen de epi-fluorescencia (B.1) o DIC óptica (B.2). Imágenes son tomadas con el 60 x objetivo y el cubo de filtro para la proyección de imagen de GFP (véase Tabla de materiales). Synaptic botones están marcados con flechas, y B.3 muestra una superposición de imágenes DIC y fluorescentes. Barra de escala = 10 μm. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
4. Análisis
figura 4. Análisis cuántico. Detección de mEJCs (A) y (B) EJCs por software turísticos. La zona de eventos está marcada en verde y picos están marcados por las puntas de flecha rojos. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Grabaciones de macropatch focal permiten monitoreo actividad sináptica de las botones sinápticos (figura 5). Cuando el electrodo se coloca en la parte superior un bouton sináptico (figura 5A, sitio 1), el grabado mEJCs (figura 5, Página 1) tienen una amplitud significativamente superior al nivel de ruido y sostenido aumento de las fases (en un rango de los milisegundos). Cuando el electrodo de la gra...
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Drosophila representa un organismo modelo ventajoso para el estudio de la transmisión sináptica. Varias configuraciones de grabación se han utilizado en el NMJ larvas, incluyendo grabaciones intracelulares de potenciales sinápticos, grabaciones de corrientes sinápticas y voltaje de dos electrodos abrazadera33,34, macropatch focal grabaciones de corrientes sinápticas que se describe aquí. La última técnica permite la cuantificación precisa de la transmisi...
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Los autores no tienen nada que revelar.
El apoyo de la beca del NIH R01 MH 099557
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Sutter P-97 | Instrumento Sutter | P-97 | Extractor de microelectrodos |
| Narishige MF-830 | Narishige | MF-830 | Microforge |
| WPI MF200 | WPI | MF200 | Microforge |
| Capilares de vidrio | WPI | B150-86-10 | Capilares de vidrio |
| Microtorch 1WG61 | Grainer | 1WG61 | |
| Microtorch Sylgard 184 Kit de elastómero de silicona | Dow Corning | SYLGARD 184 | Silicona para la preparación de placas de disección |
| Clavijas de disección | Amazon | B00J5PMPJA | Pines para el posicionamiento de larvas |
| Pinzas | WPIINC | 500342 | Pinzas para colocar alfileres, quitar las tripas y las tráqueas. |
| Tijeras | WPIINC | 501778 | Tijeras para cortar la cutícula de las larvas y los nervios. |
| Olympus BX61WI | Olympus | BX61WI | Microscopio vertical |
| Olympus Lumplan FL N 60x | Olympus | UPLFLN 60X | Objetivo de microscopio 60X |
| Olympus UPlan FL N 10x | Olympus | Uplanfl N 10X | Objetivo de microscopio 10X |
| Narishige Micromanipulador | Narishige | MHW-3 | Micromanipulador hidráulico de agua de tres ejes |
| npi Electronic GmbH ELC-03XS | npi Electronic GmbH | ELC-03XS | Amplificador electrofisiológico |
| A.M.P.I Master 8 | A.M.P.I. | Master 8 | Estimulador eléctrico |
| A.M.P.I Iso-Flex | A.M.P.I. | Iso-Flex | Estimulador Aislador |
| TMC mesa antivibratoria | TMC | 63-9090 | Mesa antivibratoria |
| TMC Jaula de Faraday | TMC | 81-333-90 Jaula de | Faraday |
| Digidata 1322A | Axon Instruments | Digidata 1322A | Digidata |
| Dell | Dell Dimension 5150 | Computadora con sistema operativo Win XP | |
| Portaelectrodos | WPI | MEH3SW | Portaelectrodos |
| Filtro óptico | Omega optical | XF 115-2 | Cubo de filtro para la detección de proteínas fluorescentes verdes (GFP) |
| pCLAMP 8 | Axon Instruments | 8.0.0.81 | Software para el registro de señales |
| Quantan | Software | interno-Software | para el procesamiento de señales |
| Canton-S (Wildtype) | Bloomington Stock Center | 64349 | Línea de mosca de control |
| cpx SH1 | Generoso regalo de J.T. Littleton-Complexin | de moscas knock-out con aumento de la exocitosis espontánea | |
| CD8-GFP | Bloomington Stock Center | 5137 | Línea de mosca con fluorescente neuronal (GFP) Tag |
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