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- En las larvas de pez cebra, un estímulo visual puede activar las neuronas somatosensoriales y desencadenar una respuesta de escape. Hay dos tipos de neuronas de este tipo que se encuentran en la larva, las neuronas del trigémino y las neuronas de Rohon-Beard. Podemos manipular la actividad de estas neuronas modificándolas para que expresen canales iónicos transgénicos sensibles a la luz. Este enfoque se denomina optogenética.
Para realizar esta técnica, se monta una larva transgénica con la cara dorsal hacia arriba en gel de agarosa y se coloca bajo un microscopio de disección. Use una hoja de afeitar para separar una porción en forma de cuña de agarosa alrededor de la yema y la cola. Llena esta área con agua de huevo. Retira la agarosa del tronco y la cola de la larva.
Coloque la punta de un cable óptico cerca del tronco donde se encuentra el cuerpo celular de la neurona de Rohon-Beard. Emite un pulso de luz láser azul. Al exponerse a la luz azul, los canales iónicos transgénicos sensibles a la luz en la membrana de la neurona se abren, permitiendo que los iones ingresen, desencadenando un potencial de acción que provoca la respuesta de escape. Graba el comportamiento de la larva con una cámara de alta velocidad.
En el protocolo de ejemplo, montaremos las larvas para activar la neurona de Rohon-Beard, que expresa una variante de la canalrodopsina y observaremos la respuesta conductual.
- Haga un 1,5% de agarosa de bajo punto de fusión en agua bidestilada y guárdela en un bloque de calor a 42 grados centígrados para evitar que se solidifique. Con una pipeta Pasteur de vidrio, transfiera una de las larvas de precribado a un tubo de agarosa de bajo punto de fusión al 1,5% con la menor cantidad posible de agua azul para embriones. Luego transfiera la larva en una gota de agarosa a una pequeña placa de Petri.
Bajo un microscopio de disección, coloque la larva con el lado dorsal hacia arriba. Cuando la agarosa esté solidificada, use una hoja de afeitar delgada para cortar la agarosa de ambos lados de la larva. Llene el área que rodea la agarosa con agua azul embrionaria.
A continuación, haz dos cortes diagonales de ambos lados de la yema, teniendo cuidado de no cortar la larva. Luego, retire la agarosa del tronco y la cola de la larva.
Ahora monte la cámara de alta velocidad en el visor de disección y conecte la cámara al ordenador. A continuación, encienda el ordenador y la cámara de alta velocidad. Abra el software de imágenes de video y ajuste la configuración de la cámara. A continuación, conecte el cable óptico, el láser y el estimulador. A continuación, encienda el estimulador y ajústelo a un máximo de 5 voltios y una duración de pulso de 5 milisegundos. Posteriormente, encienda el láser.
A continuación, utilice el microscopio de disección fluorescente para colocar la punta del cable óptico cerca de un cuerpo de célula neuronal con expresión de ChEF-tdTomato. Emite un pulso de luz azul para activar la neurona sensorial. A continuación, graba las respuestas con una cámara de alta velocidad configurada a 500 o 1.000 fotogramas por segundo y repite los experimentos con al menos 1 minuto entre activaciones para evitar la habituación.
Para liberar la larva, separe la agarosa con pinzas y tenga cuidado de no lastimar al animal. Luego transfiéralo al agua fresca del embrión azul. Se puede permitir que los animales se desarrollen más y el procedimiento se puede repetir en etapas más avanzadas. El embrión también podría ser remontado para obtener imágenes confocales de alta resolución de la célula activada con el fin de correlacionar el comportamiento con la estructura celular.