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Article de méthode

Électrorétinogramme Analyse de la réponse visuelle chez le poisson zèbre larves

15.5K vues

DOI :

10.3791/52662

16 mars 2015

Dans cet article

Résumé

Nous présentons une méthode pour l’analyse électrorétinographique (ERG) des larves de poisson-zèbre en utilisant des techniques de micromanipulation et d’électrorétinographie. Il s’agit d’une méthode simple et directe pour mesurer la fonction visuelle des larves de poisson-zèbre in vivo.

Résumé

L'électrorétinogramme (ERG) est une méthode non invasive électrophysiologique pour déterminer la fonction rétinienne. Grâce à la mise en place d'une électrode sur la surface de la cornée, l'activité électrique généré en réponse à la lumière peut être mesurée et utilisée pour évaluer l'activité des cellules rétiniennes in vivo. Ce manuscrit décrit l'utilisation de l'ERG pour mesurer la fonction visuelle chez le poisson zèbre. Poisson zèbre ont longtemps été utilisé comme un modèle pour le développement des vertébrés raison de la facilité de la suppression de gènes par des oligonucléotides morpholino et la manipulation pharmacologique. A 5-10 dpf, seuls les cônes sont fonctionnelles dans la rétine des larves. Par conséquent, le poisson zèbre, la différence d'autres animaux, est un puissant système modèle pour l'étude de la fonction visuelle cône in vivo. Ce protocole utilise l'anesthésie standard, micromanipulation et protocoles stéréomicroscopie qui sont communs dans les laboratoires qui effectuent des recherches de poisson zèbre. Les méthodes décrites font usage de l'équation d'électrophysiologie normeATION et une caméra basse lumière pour guider le placement du micro-électrodes d'enregistrement sur la cornée larvaire. Enfin, nous démontrons comment un ERG stimulateur / enregistreur disponible dans le commerce à l'origine conçu pour une utilisation avec des souris peut facilement être adapté pour une utilisation avec le poisson zèbre. ERG de poisson zèbre larves fournit une excellente méthode de dosage cône fonction visuelle chez les animaux qui ont été modifiés par injection d'oligonucléotides morpholino ainsi que des techniques d'ingénierie des génomes plus récents tels que Zinc Finger nucléases (ZFN), Transcription Activator-Like effecteur nucléases (TALENs), et cluster régulièrement espacées courtes répétitions palindromiques (CRISPR) / Cas9, qui ont tous fortement augmenté l'efficacité et l'efficacité du ciblage de gène chez le poisson zèbre. En outre, nous profitons de la capacité des agents pharmacologiques pour pénétrer larves de poisson zèbre pour évaluer les composants moléculaires qui contribuent à la photoréponse. Ce protocole décrit une configuration qui peut être modifié et utilisé par les chercheursavec différents objectifs expérimentaux.

Introduction

L'électrorétinogramme (ERG) est une méthode électrophysiologique non invasive qui a été largement utilisé en clinique pour déterminer la fonction de la rétine chez les humains. L'activité électrique en réponse à un stimulus lumineux est mesuré en plaçant des électrodes d'enregistrement sur la surface externe de la cornée. Les caractéristiques du modèle de stimulus et la forme d'onde de réponse définissent les neurones rétiniens qui contribuent à la réponse. Cette méthode a été adaptée pour une utilisation avec un certain nombre de modèles animaux, y compris les souris et le poisson zèbre. La réponse ERG vertébrés typique a quatre composantes principal....

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Protocole

l'entretien des animaux et des protocoles expérimentaux ont été approuvés par les soins et l'utilisation des comités institutionnels animales de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, et répondent à toutes les exigences de l'Office NIH de laboratoire bien-être animal et de l'Association pour l'évaluation et l'accréditation des animaux de laboratoire Care International.
NOTE: Pour obtenir des larves pour l'analyse ERG, publié protocoles pour l'élevage du poisson zèbre standard et l'entretien ont été employées 18. Les larves sont obtenus grâce à la sélection naturelle et logé sous un / 10 h cycle d'obscurité 14 heures d....

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Résultats

Typiquement, ERG sont enregistrées à partir de larves de poisson zèbre à 5 dpf, depuis un certain nombre d'études ont publié des enregistrements ERG à ce stade neuf, 16,20. Réponses larvaires ont été mesurés dans des conditions adaptés à l'obscurité sans éclairage de fond en utilisant un stimulus 20 msec de lumière LED blanche. Nous avons utilisé un système ERG disponible dans le commerce constitué d'un stimulateur de lumière Ganzfeld et l'ordinateur contrôleur / enregistreur. Le stimulateur u.......

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Discussion

Dans ce protocole, une procédure simple pour les enregistrements ERG de poisson zèbre larvaire est détaillé. Cette procédure permet une analyse rapide et complète de Visual function.There sont plusieurs étapes critiques tout au long de la procédure qui doit être gardé à l'esprit. Les larves de poisson zèbre doit être en bonne santé avant l'expérience pour éviter la mort au cours des traitements potentiels de la drogue et de se assurer des moyens de subsistance prolongée pendant les enregistrements ERG. En outre,.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Remerciements

Nous remercions les membres de l’installation d’aquaculture du poisson-zèbre de l’UNC pour l’entretien du poisson-zèbre. Nous tenons également à remercier Diagnosys, LLC pour son aide dans la configuration de l’appareil ERG. Des remerciements supplémentaires vont à la Dre Portia McCoy et au laboratoire du Dr Ben Philpot pour leur aide avec les méthodes électrophysiologiques. Nous tenons également à remercier Lizzy Griffiths pour son illustration d’une larve de poisson-zèbre. Ce travail a été soutenu par les subventions F32 EY022279 (à J.D.C) et R21 EY019758 (à E.R.W. des National Institutes of Health).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Cage de Faraday80/20 Incpersonnalisé« Industrial Erector Set » en aluminium conçu sur mesure pour cadre de cage
PVAAmazonB000ZOWG1CFournit une plate-forme douce et humide pour le placement de larves de poisson-zèbre
150 ml Systèmes de filtres stérilesCorning431154Solutions de filtrage pour empêcher les petits articulés de bloquer les micropipettes
Espion E2Diagnosys, LLCcontactSystème d’électrophysiologie modulaire capable de générer des stimuli visuels pour n’importe quel stimulateur et d’enregistrer et d’analyser numériquement les réponses à l’aide d’un logiciel propriétaire, plus d’informations sur http://www.diagnosysllc.com
ColordomeDiagnosys, LLCcontact Stimulateurde lumière avec LED RGB et sources lumineuses au xénon pour Ganzfeld ERG, plus d’informations sur http://www.diagnosysllc.com
MicromanipulateurDrummond3-000-024-RMaintien et positionnement de la microélectrode d’enregistrement
Support annulaire magnétiqueDrummond3-000-025-MBMaintien et positionnement de la caméra et de l’électrode de référence
Rallonges de câbleGrass TechnologiesF-LXCâbles de rechange femelle à mâle de 1,5 mm pour le raccordement des électrodes
Broche mâle à femelle Adaptateur SAFELEAD GrassTechnologiesDF-215/10Connexion de broches de 2 mm à des broches de tête de lit 1,5
Cadre de moustiquaire de fenêtre (métal) et cannelureLowes ou Home DepotdiversPour la fixation d’un treillis de cuivre à l’armature de la cage de Faraday
Filtres Steriflip 50 mlMilliporeSCGP00525Solutions de filtrage pour éviter que les petites articulations ne bloquent les micropipettes
Adaptateur BNCMonoprice4127Connexion de la caméra au câble BNC
Câble BNCMonoprice626Connexion de la caméra à l’adaptateur vidéo
Objectif de la caméraNavitar1582232Visualisation du positionnement de la microélectrode d’enregistrement sur la cornée larvaire
Coupleur de caméraNavitar1501149Visualisation du positionnement de la microélectrode d’enregistrement sur la cornée larvaire
Luna Convertisseur BNC vers VGA + HDMISewellSW-29297-PROAdaptateur BNC vers VGA permettant de projeter l’image de la caméra sur l’écran d’ordinateur
APBSigmaA1910mGluR6 agoniste, bloque l’onde b permettant l’analyse du potentiel du récepteur de masse du cône isolé
Verre borosilicatéSutterBF-150-86-10Verre borosilicaté poli au feu (température de mesure = 821° ; C) avec filament et dimensions de 1,5 mm x 0,86 mm (diamètre extérieur par diamètre intérieur)
P97 Extracteur flamboyant/brunSutterP97Pour tirer des micropipettes en verre
Feuille de sorbothaneThorlabsSB12APolymère synthétique viscoélastique à base d’uréthane, placé sous des supports d’isolation passive et une plate-forme ERG pour absorber les chocs et éviter de glisser, peut être coupé sur mesure
Planche à painThorlabsB2436FPlaque d’isolation des vibrations pour stimulateur ERG et spécimen
de poisson zèbreSupports d’isolation passiveThorlabsPWA074Fournit une isolation des vibrations à la plaque d’essai
Maille de cuivreTWP022X022C0150W36TPour aligner la cage de Faraday
Pompe à pipetteVWR53502-233Utilisée avec les pipettes Pasteur pour transférer avec précaution les larves de poisson-zèbre
Pipettes PasteurVWR14672-608Utilisée avec la pompe à pipette pour transférer avec précaution les larves de poisson-zèbre
CaméraWatecWAT-902BVisualisation du positionnement de la microélectrode d’enregistrement sur la cornée larvaire
Tricaïne (MS-222)Western ChemicalTricaine-SAnesthésique de qualité pharmaceutique,Micro-fil
WPIMF28G-5Remplissage du porte-microélectrode et du verre de microélectrode
Porte-microélectrodeWPIMEH2SW15Maintient la microélectrode en verre, se connecte à l’équipement ERG
Électrode de référenceWPIDRIREF-5SHCassez soigneusement le dernier centimètre du boîtier pour drainer l’électrolyte et exposer l’électrode à granulés Ag/AgCl frittée
Électrode de référence (alternative)WPIEP1Alternative à DRIREF-5SH. Électrode Ag/AgCl qui doit être câblée/soudée au fil de raccordement
Câble silencieux pour support de microélectrodeWPI13620Raccordement du support de microélectrode d’enregistrement à l’adaptateur/tête de lit
éponge

Références

  1. Dowling, J. E. The retina: an approachable part of the brain. , Harvard University Press. Cambridge, MA. (1987).
  2. Makhankov, Y. V., Rinner, O., Neuhauss, S. C. An inexpensive device for non-invasive electroretinography in small aquatic vertebrates. J Neurosci. Methods. 135, ....

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Fonction visuelle des c nesplacement de micro lectrodesanalyse de l ERGvaluation de la fonction r tinienneprotocole d anesth sieconfiguration de la st r omicroscopiestimulation lumineusesensibilit des photor cepteurs