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Article de méthode

Réponses d'imagerie neuronale dans les préparations d'organe voméronasal Slice Exprimant un capteur de calcium codées génétiquement

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DOI :

10.3791/3404

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6 décembre 2011

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Dans cet article

Résumé

L'organe voméronasal (VNO) détecte des signaux chimiques intraspécifiques qui transmettent des informations sociales et reproductives. Nous avons réalisé des expériences d'imagerie Ca2+ en utilisant des souris transgéniques exprimant G-CaMP2 dans le tissu du VNO. Cette approche nous permet d'analyser les schémas complexes de réponse des neurones voméronasaux à un grand nombre de stimuli de phéromones.

Résumé

L'organe voméronasal (VNO) détecte les signaux chimiosensoriels qui transportent l'information sur le statut social, sexuel et de reproduction des individus au sein des mêmes espèces 1,2. Ces signaux intraspécifiques, les phéromones, ainsi que les signaux de certains prédateurs 3, activer les neurones sensoriels voméronasal (VSN), avec des niveaux élevés de spécificité et de sensibilité 4. Au moins trois familles distinctes de récepteurs couplés aux protéines G, V1R, V2R et FPR 5-14, sont exprimés dans les neurones VNO à la médiation de la détection des indices chimiosensoriels. Pour comprendre comment l'information phéromone est codée par le VNO, il est essentiel d'analyser les profils de réponse du VSN individu à différents stimuli et identifier les récepteurs spécifiques qui interviennent dans ces réponses.

Le neuroepithelia de VNO sont enfermés dans une paire d'os vomer. La structure semi-aveugle tubulaire du VNO a une extrémité ouverte (le conduit voméronasal) la connexion àla cavité nasale. VSN étendre leurs dendrites à la partie lumen du VNO, où les indices phéromones sont en contact avec les récepteurs exprimés à des boutons dendritiques. Les corps cellulaires des VSN forme pseudo-stratifié avec couches V1R et V2R exprimé dans les couches apicales et basales, respectivement 6-8. Plusieurs techniques ont été utilisés pour surveiller les réactions des VSN aux stimuli sensoriels 4,12,15-19. Parmi ces techniques, préparation de tranches aiguës offre plusieurs avantages. Tout d'abord, par rapport à 3,17 VSN dissocié, préparations tranche de maintenir les neurones dans leur morphologie natif et les dendrites des cellules restent relativement intactes. Deuxièmement, les corps cellulaires des VSN sont facilement accessibles en tranche coronaire du VNO pour permettre des études d'électrophysiologie et des expériences d'imagerie par rapport à l'épithélium entier et l'ensemble de montage des préparations 12,20. Troisièmement, cette méthode peut être combinée avec les techniques de clonage moléculaire pour permettre l'identification du récepteur.

La stimulation sensorielle provoque une forte affluence de Ca 2 + dans VSN qui est indicatif de 4,21 activation du récepteur. Nous avons donc développer des souris transgéniques qui expriment G-camp2 dans les neurones olfactifs sensoriels, y compris le VSN 15,22. La sensibilité et la nature génétique de la sonde facilitent grandement Ca 2 + des expériences d'imagerie. Cette méthode a permis d'éliminer le processus de chargement colorant utilisé dans les études précédentes 4,21. Nous employons également un système de livraison ligand qui permet l'application de divers stimuli pour les tranches de VNO. La combinaison des deux techniques nous permet de suivre simultanément plusieurs neurones en réponse à un grand nombre de stimuli. Enfin, nous avons établi un pipeline d'analyse semi-automatique pour faciliter le traitement de l'image.

Protocole

1. Préparation de la solution

  1. Préparer R1 10X, 10X et 10X R2 R3 solutions en fonction de la table.
    R1
    Produits chimiques MW (g / mol) mM (1X) Stock 10X (g / L)
    NaCl 58,44 125 73,05
    KCl 74,55 2.5 1,86
    MgCl 2 1 M d'actions 1 10 ml
    CaCl 2 · 2H 2 O 147,02 2 2,94
    NaH 2 PO 4 · H 2 O 137,99 1,25 ....

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Discussion

La majorité des récepteurs voméronasal (VRS) restent comme des récepteurs orphelins depuis leur découverte par Dulac et Axel 5. Les ligands de ces récepteurs de phéromones chimiosensoriels et leurs rôles dans la médiation de comportements animaux ne sont pas bien comprises. Jusqu'à présent, une seule paire de ligand / récepteur, le peptide ESP1 et son récepteur correspondant, Vmn2r116 (V2Rp5), a été identifié et démontré pour transmettre des informations spécifiques à 19,23 sociale. Un autre ré.......

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Déclarations de divulgation

Pas de conflits d'intérêt déclarés.

Remerciements

Nous remercions Andrea Moran ainsi que les membres du Laboratoire d'animalerie et des services techniques (LASF) de l'Institut Stowers pour leur excellent soutien en matière de soins aux animaux et de services techniques. Ce travail est financé par des subventions provenant de l'Institut Stowers et des NIH (NIDCD 008003) attribuées à CRY. Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les points de vue officiels de l'Institut national sur la surdité et les troubles de la communication ou des Instituts nationaux de la santé. Demande de brevet américain en cours pour les souris tetO-G-CaMP2 au nom de l'Institut Stowers, CRY ....

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Références

  1. Birch, M. C. Pheromones. , North-Holland Pub. Co. & American Elsevier Pub. Co. (1974).
  2. Wyatt, T. D. Pheromones and animal behaviour : communication by smell and taste. , Cambridge University Press. (2003).
  3. Papes, F., Logan, D. W., Stowers, L. The vomeronasal organ mediates interspecies defensive behaviors through detection ....

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Réimpressions et autorisations

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