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Analyse quantitative de la complexité d’arborisation dendritique neuronale chez la drosophile

DOI:

10.3791/57139

January 7th, 2019

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Summary

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Ce protocole met l’accent sur l’analyse quantitative de la complexité de l’arborisation dendritique neuronale (NDAC) chez la drosophile, qui peut être utilisé pour l’étude de la morphogenèse dendritique.

Abstract

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Dendrites sont les projections ramifiées d’un neurone et morphologie dendritique reflète une organisation synaptique au cours du développement du système nerveux. Drosophila larvaire arborisation dendritique neuronale (da) est un modèle idéal pour l’étude de la morphogénèse des dendrites neurales et la fonction des gènes dans le développement du système nerveux. Il existe quatre classes de neurones dopaminergiques. Classe IV est la plus complexe avec une ramification qui couvre presque toute la surface de la paroi corporelle larvaire. Précédemment, nous avons caractérisé l’effet de faire taire les orthologues de drosophile de SOX5 sur la classe de complexité d’arborisation dendritique neuronale IV (NDAC) à l’aide de quatre paramètres : la longueur des dendrites, la superficie de la couverture de la dendrite, le nombre total de branches et la structure de ramification. Ce protocole présente le flux de travail de l’analyse quantitative NDAC, composée de larve dissection, microscopie confocale et procédures d’analyse image à l’aide de logiciels ImageJ. Autre aperçu da développement neuronal et ses mécanismes sous-jacents améliorera la compréhension de la fonction neuronale et fournir des indices sur les causes fondamentales de neurologiques et de troubles du développement neurologique.

Introduction

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Les dendrites, qui sont les projections ramifiées d’un neurone, couvrent le champ qui englobe sensoriel et synaptique apports le neurone des autres neurones1,2. Dendrites sont une composante importante de la formation des synapses et jouent un rôle essentiel dans l’intégration des entrées synaptiques, ainsi que la stimulation électrochimique dans un neurone de multiplication. Arborisation dendritique (da) est un processus par lequel les neurones forment de nouveaux arbres dendritiques et des branches pour créer de nouvelles synapses. Le développement et la morphologie des da, comme la densité de la branche et ....

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Protocol

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1. préparation expérimentale

  1. Préparer des réactifs suivants : phosphate de Dulbecco solution saline tamponnée (PBS) ; Triton X-100 ; 0,2 % PBST (PBS + 0,2 % Triton X-100) ; 32 % de paraformaldéhyde (PFA), dilué dans 4 % avant utilisation ; base d’élastomère de silicone et de salaison ; milieu de montage antifade (p. ex., prolonger or) ; et le vernis à ongle.
  2. Préparer le matériel suivant : microscope de dissection, deux tranchants forceps et une paire de ciseaux pour microdissection, un certain nombre de broches pour microdissection, une boîte de pétri pour faire le plat de dissection, les lames de microscope et les lamelles, un microscope ....

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Results

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Les dendrites des neurones dopaminergiques ont été marquées par la co-surexprimant GFP (SAMU-GFP ; ppk-GAL4) dans le da soma neuronaux et les arbres dendritiques pour l’analyse d’imagerie de fluorescence GFP. La morphologie des dendrites des neurones da a été photographiée par un microscope confocal inversé (Figure 2).

Les dendrites des neurones dopaminergiques ont été tracés à l’aide de logiciels d.......

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Discussion

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Les dendrites qui innervent l’épiderme sont les régions d’entrée des neurones et leurs morphologies déterminent comment est reçue et traitée par des neurones individuels. Morphologie dendritique développement reflète la modulation de gène d’organisation de dendrite. La drosophile da larvaire neurone du système nerveux périphérique est un modèle important pour étudier le développement de la dendrite en raison de : 1) la similitude fonctionnelle avec mammifères11,

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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Nous tenons à remercier William A. Eimer pour l’assistance technique d’imagerie. Ce travail a été soutenu par fonds la Cure Alzheimer [à R.E.T], le National Institute of Health [R01AG014713 et R01MH60009 à R.E.T ; R03AR063271 et R15EB019704 à A.L.] et la National Science Foundation [NSF1455613 à A.L.].

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Saline tamponnée au phosphate (PBS)Gibco Life Sciences10010-023
TritonX-100Fisher Scientific9002-93-1
Paraformaldéhyde (PFA)Microscopie électronique Sciences15714-S
Sylgard 184 Base en élastomère de silicone et agent de durcissementDow Corning Corportation3097366-0516 ; 3097358-1004
ProLong Gold Antifade MountantThermo Fisher ScientificP36931
Vernis à ongles  ;CVS72180
StéréomicroscopeNikonSMZ800
Microscope confocalNikonEclipse Ti-E
Boîte de PétriFalcon353001
PinceDumont11255-20
Ciseaux  ;Roboz Surgical Instrument CoRS-5611
Épingles à insectes  ;Roboz Surgical Instrument CoRS-6082-25
Lames de microscope FisherScientific15-188-52

References

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  1. Wassle, H., Boycott, B. B. Functional architecture of the mammalian retina. Physiol Rev. 71 (2), 447-480 (1991).
  2. MacNeil, M. A., Masland, R. H. Extreme diversity among amacrine cells: implications for function. Neuron. 20 (5), 971-982 (1998).
  3. Losonczy, A., Makara, J. K.,....

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Dendritic ArborizationNeuronal MorphologyDrosophila LarvaeConfocal MicroscopyImageJ AnalysisDendrite Length MeasurementSurface Area CalculationBranching Structure AnalysisSOX5 Gene SilencingZ series Imaging

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