En imagerie calcique in vivo des neurones en C. elegans

Samuel H. Chung; Lin Sun; Christopher V. Gabel

doi:10.3791/50357

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Article de méthode

En imagerie calcique in vivo des neurones en C. elegans

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DOI :

10.3791/50357

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10 avril 2013

Samuel H. Chung^*¹^,² , Lin Sun^*¹^,² , Christopher V. Gabel¹^,²

¹Department of Physiology and Biophysics, Boston University School of Medicine, ²Boston University Photonics Center

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Avec son petit corps, transparent et documenté neuroanatomie et une foule de techniques génétiques qui se prêtent et réactifs, C. elegans Fait un organisme modèle idéal pour In vivo Imagerie neuronale utilisant relativement simples et peu coûteuses techniques. Nous décrivons ici l'imagerie seul neurone dans les animaux adultes intacts génétiquement codés à l'aide des indicateurs de calcium fluorescentes.

Résumé

Le ver nématode C. elegans est un organisme modèle idéal pour relativement simple, l'imagerie à faible coût neuronale in vivo. Son petit corps transparentes et simples, bien caractérisé le système nerveux permet l'identification et l'imagerie de fluorescence d'un neurone à l'intérieur de l'animal intact. Techniques d'immobilisation simples avec un impact minimal sur la physiologie de l'animal permettent prolongée imagerie time-lapse. Le développement de fluorophores calcium génétiquement encodés sensibles tels que cameleon ¹ et ² GCaMP permettre l'imagerie in vivo de calcium neuronal concernant la physiologie cellulaire et l'activité neuronale. De nombreuses souches transgéniques exprimant ces fluorophores dans des neurones spécifiques sont facilement disponibles ou peuvent être construits en utilisant des techniques bien établies. Ici, nous décrivons des procédures détaillées pour la mesure dynamique du calcium dans un seul neurone in vivo en utilisant à la fois GCaMP et caméléon. Nous discutons des avantages et des disadvantles âges de deux, ainsi que diverses méthodes de préparation des échantillons (immobilisation des animaux) et l'analyse d'image. Enfin, nous présentons les résultats de deux expériences: 1) Utilisation GCaMP pour mesurer la réponse d'un neurone sensoriel spécifique à un champ électrique externe et 2) Utilisation cameleon pour mesurer la réponse physiologique de calcium d'un neurone à l'endommagement laser traumatique. Techniques d'imagerie calcique comme ceux-ci sont largement utilisés dans C. elegans et ont été étendues aux mesures chez les animaux se déplaçant librement, les neurones multiples simultanément et de comparaison entre fonds génétiques. C. elegans présente un système robuste et flexible pour l'imagerie neuronale in vivo avec des avantages par rapport aux systèmes d'autres modèles de simplicité et de coût.

Introduction

Nous présentons ici des méthodes pratiques pour l'imagerie in vivo de calcium dans C. neurones elegans. Le développement de la codés génétiquement sensible au calcium avec une grande fluorophores signal sur bruit rend C. elegans un système relativement simple et rentable pour la mesure de la neurophysiologie et de l'activité. Notre formation d'image est effectuée avec un microscope standard à l'aide d'imagerie à grand champ de fluorescence des fluorophores couramment disponibles. Nous présentons plusieurs techniques employant différents fluorophores et la préparation des échantillons différents, de disc....