Aplicaciones de la cartografía espacio-temporal y técnicas de análisis de partículas para cuantificar Ca intracelular2 + señalización In Situ

Bernard T. Drumm; Grant W. Hennig; Salah A. Baker; Kenton M. Sanders

doi:10.3791/58989

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Artículo de método

Aplicaciones de la cartografía espacio-temporal y técnicas de análisis de partículas para cuantificar Ca intracelular^{2 +} señalización In Situ

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DOI:

10.3791/58989

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7 de enero de 2019

Bernard T. Drumm¹ , Grant W. Hennig² , Salah A. Baker¹ , Kenton M. Sanders¹

¹Department of Physiology and Cell Biology, University of Nevada Reno School of Medicine, ²Department of Pharmacology, The Robert Larner, M.D. College of Medicine, University of Vermont

En este artículo

Resumen

Ca^{2 +} indicadores genético codificados (GECIs) han cambiado radicalmente cómo in situ Ca^{2 +} proyección de imagen se realiza. Para maximizar la recuperación de datos de esas grabaciones, análisis apropiado de señales de Ca^{2 +} se requiere. Los protocolos en este trabajo facilitan la cuantificación de Ca^{2 +} señales grabadas in situ utilizando Cartografía espacio-temporal y el análisis de partículas.

Resumen

CA^{2 +} proyección de imagen de células aisladas o tipos específicos de células dentro de tejidos intactos a menudo revela patrones complejos de Ca^{2 +} señalización. Esta actividad requiere cuidadosos y profundo análisis y cuantificación para capturar toda la información sobre los eventos subyacentes como sea posible. Espacial, temporal y los parámetros de intensidad intrínsecos al Ca^{2 +} señales tales como frecuencia, duración, propagación, velocidad y amplitud pueden proporcionar información biológica necesaria para la señalización intracelular. Alta resolución Ca^{2 +} la proyección de imagen típicamente resultados en la adquisición de grandes archivos de datos que son lentos al proceso en cuanto a la traducción de la información de imagen en datos cuantificables y este proceso puede ser susceptible a sesgo y error humano. Análisis de Ca^{2 +} señales de células in situ por lo general se basa en mediciones de intensidad simple de arbitrariamente las regiones de interés (ROI) dentro de un campo de visión (FOV). Este enfoque ignora gran parte de la información de señalización importante contenida en el FOV. Por lo tanto, para maximizar la recuperación de la información de tales grabaciones de alta resolución obtenidos con tintes de Ca^{2 +}o optogenetic Ca^{2 +}imagen, adecuado análisis espacial y temporal de las señales de Ca^{2 +} se requiere. Los protocolos descritos en este artículo describen cómo se puede obtener un gran volumen de datos de Ca^{2 +} proyección de imagen las grabaciones para facilitar el más completo análisis y cuantificación de Ca^{2 +} señales de las células usando una combinación de mapa espacio-temporal (STM)-basado en el análisis y el análisis de partículas. Los protocolos también describen cómo diferentes patrones de Ca^{2 +} señalización observada en células diferentes poblaciones in situ pueden ser analizadas adecuadamente. Por ejemplo, el método examinará Ca^{2 +} en una población especializada de células en el intestino, células intersticiales de Cajal (ICC), usando GECIs.

Introducción

CA^{2 +} es un mensajero intracelular ubicuo que controla una amplia gama de procesos celulares, tales como músculo contracción¹^,², metabolismo³, celular proliferación³^,⁴^, ⁵, estimulación de liberación de neurotransmisor en el nervio terminales⁶^,⁷y la activación de la transcripción de factores en el núcleo. ⁷ Ca intracelular^{2 +} señales muchas veces tomar la forma de elevaciones transitorias en ....