ניתן להקליט זרמים סינפטית focally מ עם העיתון ons סינפטית מטמיעים בצומת דרוזופילה השלישי לחלל הזחלים עצב-שריר. טכניקה זו מאפשרת פיקוח על הפעילות של בוטון סינפטית יחיד.
מאמר שיטה
ניתן להקליט זרמים סינפטית focally מ עם העיתון ons סינפטית מטמיעים בצומת דרוזופילה השלישי לחלל הזחלים עצב-שריר. טכניקה זו מאפשרת פיקוח על הפעילות של בוטון סינפטית יחיד.
צומת עצב-שריר דרוזופילה (NMJ) היא מערכת מודל מצויין ללמוד הסינאפסית glutamatergic. אנו מתארים את הטכניקה של מוקד macropatch הקלטות של זרמי סינפטית מ עם העיתון ons מטמיעים ב- NMJ זחל דרוזופילה . טכניקה זו דורשת מותאם אישית פבריקציה נוספת של הקלטה micropipettes, כמו גם מיקרוסקופ המתחם מצויד בהגדלה גדולה, המטרה טבילה במים למרחקים ארוכים, אופטיקה חדות (DIC) התערבות דיפרנציאלית של פלורסנט קובץ מצורף. האלקטרודה הקלטה ממוקם בחלק העליון בוטון סינפטית שנבחר דמיינו אופטיקה DIC, epi-זריחה, או שניהם. היתרון של שיטה זו הוא שהיא מאפשרת ניטור פעילות סינפטית של מספר מצומצם של אתרים של שחרור. האלקטרודה ההקלטה יש קוטר של מספר מיקרונים, האתרים שחרור ממוקם מחוץ לקצה אלקטרודה אינם משפיעים באופן משמעותי את הזרמים המוקלט. הזרמים סינפטית מוקלטות יש קינטיקה מהיר, ניתן לפתור בקלות. יתרונות אלה חשובים במיוחד עבור הלימודים של קווי לעוף מוטנטים עם פעילות סינפטית משופרת ספונטני או אסינכרוני.
דרוזופילה הוא מערכת מודל מצוין לחקור את המנגנונים המולקולריים שליטה הסינאפסית. מערכת neuromuscular דרוזופילה הוא glutamatergic, ולכן צומת עצב-שריר דרוזופילה (NMJ) יכול לשמש כדי לחקור את התכונות ההכפלה של שחרור glutamatergic. מאז של יאן וג'ן מחקר1, הזחלים לחלל השלישי שימש בהרחבה ללמוד עורר וספונטני הסינאפסית על-ידי ניטור צומת סינאפסות פוטנציאל (EJPs) או זרמי (שלטון). EJPs בדרך כלל נרשמים intracellularly עם מיקרו-אלקטרודת זכוכית חדים, הם משקפים את הפעילות של NMJ כולו, כולל כל עם העיתון ons עושה הסינפסות סיבי השריר נתון.
לעומת זאת, הפעילות של מספר מוגבל של האתרים של שחרור ניתן להקליט focally על-ידי הצבת טיפ micropipette ליד מסופי עצביים או varicosities סינפטית. טכניקה זו במקור מועסק על ידי כץ ו Miledi2, הקלטות חוץ-תאית מוקד יש כבר מועסקים בהצלחה ב מספר הכנות NMJ, כולל צפרדע3,4,5, העכבר6 , 7 , 8, סרטנאים9,10,11,12,13,14,15,16, ו- דרוזופילה17,18,19,20,21,22,23. גישה זו פותחה עוד יותר על ידי Dudel, אשר מותאם במיוחד macropatch recoding אלקטרודות24,25. בהטמעה של Dudel, טכניקה זו התאימה היטב רופף-תיקון-קלאמפ שיטת26.
NMJ זחל דרוזופילה הגדירה בבירור עם העיתון ons סינפטית, קווים הטרנסגניים בתגים מקודדים גנטית פלורסנט עצביים (ראה טבלה של חומרים) זמינים. יתרונות אלה אפשרו לנו להקליט שלטון ו mEJCs מ21,20,22שנבחר בוטון סינפטית. כאן, אנו מתארים את טכניקה זו בפירוט.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. ייצור של הקלטה אלקטרודות
איור 1. הצעד האחרון של ייצור micropipette. (א) אלקטרודה טיפים לאחר משיכת וליטוש אש. (B.1) ההתקנה עצה כיפוף. (B.2) באזור ממוסגר מוצג מוגדלת בצד הימין. האלקטרודה ואת הלהט קבועים כך הקצה אלקטרודה הוא ממוקם מעט מעל הגדר ונוגע לא. (C.1) האלקטרודה הקלטה. (C.2) באזור ממוסגר מוצג מוגדלת בצד הימין. העיקול הראשון יש זווית של-90°, המרחק בין קצה האלקטרודה העיקול הראשון הוא בערך 1 מ מ. גודל בר = 3 מ מ. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
2. צעדים הכנה נוסף
3. חשמל הקלטות של שלטון
באיור 2. הגדרת הקלטה. המדגם NMJ מוצמדת סיליקון מצופים צלחת פטרי (חץ) ממוקם על השלב מטלטלין של המיקרוסקופ מתחם זקוף מצוידים עם יכולות epifluorescence, מטרה בהגדלה, micromanipulators שני. המיקרוסקופ מוצב על טבלת אנטי רטט. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3. ויזואליזציה של סינפטית עם העיתון ons- (א) א brightfield תמונה של המי-קטע מתחת לגיל 10 x הגדלה (A.1) ואזור מסגרת מוגדלת מראה שרירי 6 ו-7 (A.2, החץ מסמן האלקטרודה הקלטה). סרגל קנה מידה = 50 מיקרומטר. (B) סינפטית עם העיתון ons הם דמיינו קו דרוזופילה סמן עצביים מקודדים גנטית (CD8-GFP) באמצעות הדמיה epi-קרינה פלואורסצנטית (B.1) או DIC אופטיקה (B.2). תמונות נלקחים עם ה 60 x אובייקטיבית, הקוביה מסנן עבור GFP הדמיה (ראה טבלה של חומרים). Synaptic עם העיתון ons מסומנים עם החצים, כיסוי של פלורסנט ותמונות DIC מוצג B.3. סרגל קנה מידה = 10 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
4. ניתוח
באיור 4. ניתוח quantal. זיהוי של mEJCs (א) ושלטון (B) על-ידי תוכנת Quantan. אזור האירוע מסומן בירוק, פסגות שסומנו על-ידי ראשי חץ אדום. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הקלטות macropatch מוקד מאפשרים ניטור פעילות סינפטית של הנבחרת עם העיתון ons סינפטית (איור 5). כאשר האלקטרודה ממוקמת בחלק העליון בוטון סינפטית (איור 5A, אתר 1), mEJCs המוקלט (איור 5C, אתר 1) יש את amplitudes באופן משמעותי העולה על רמת הרעש וחדד בעליה שלבים (מטווח תת אלפיות השנייה). כאשר האלקטרודה הקלטה הזזת את בוטון סינפטית על ידי מספר מיקרונים (איור 5A, אתר 2), amplitude...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דרוזופילה מייצג אורגניזם מודל יתרון ללמוד הסינאפסית. מספר תצורות הקלטה השתמשו ב- NMJ זחל, כולל הקלטות תאיים של סינאפטיים, הקלטות של זרמי סינפטית עם שתי האלקטרודות מתח קלאמפ33,34, מיקוד macropatch הקלטות של זרמי סינפטית המתוארים כאן. הטכניקה השנייה מאפשרת כימות מדויק של ההעברה הסינאפסית-עם העיתון ons מטמיעים.
ההצלחה של הפרוטוקול המתואר אנושות תלוי היכולת להמחיש בבירור את תחומי עניין, כדי להתאים אישית את הכנת הקלטה אלקטרודות. לפ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
נתמך על ידי המענק-NIH R01 MH 099557
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Sutter P-97 | Sutter instrument | P-97 | חולץ מיקרואלקטרודות |
| Narishige MF-830 | Narishige | MF-830 | Microforge |
| WPI MF200 | WPI | MF200 | Microforge |
| זכוכית קפילרים | WPI | B150-86-10 | קמפי זכוכית |
| Microtorch 1WG61 | גרגר | 1WG61 | Microtorch |
| Sylgard 184 ערכת אלסטומר סיליקון | Dow Corning | SYLGARD 184 | סיליקון להכנת צלחות חיתוך |
| סיכות חיתוך סיכות | B00J5PMPJA של אמזון | למיקום זחלים | |
| פינצטה | WPIINC | 500342 | פינצטה להנחת סיכות, הסרת המעיים וקנה הנשימה. |
| מספריים | WPIINC | 501778 | מספריים לחיתוך הקוטיקולה של הזחלים והעצבים. |
| אולימפוס BX61WI | אולימפוס | BX61WI | מיקרוסקופ זקוף |
| אולימפוס Lumplan FL N 60x | אולימפוס | UPLFLN 60X | מיקרוסקופ אובייקטיבי 60X |
| אולימפוס UPlan FL 10x | אולימפוס | Uplanfl N 10X | מיקרוסקופ אובייקטיבי 10X |
| Narishige מיקרומניפולטור | Narishige | MHW-3 | צירים מים הידראולי מיקרומניפולטור |
| npi אלקטרוני GmbH ELC-03XS | npi אלקטרוני GmbH | ELC-03XS | מגבר אלקטרופיזיולוגי |
| A.M.P.I מאסטר 8 | A.M.P.I. | מאסטר 8 | סטימולטור חשמלי |
| A.M.P.I איזו-פלקס | A.M.P.I. | מבודד גירוי | Iso-Flex |
| TMC שולחן נגד רטט | TMC | 63-9090 | שולחן נגד רעידות |
| TMC כלוב פאראדיי | TMC | 81-333-90 | כלוב פאראדיי |
| Digidata 1322A | Axon Instruments | Digidata 1322A | מחשב Digidata |
| Dell | Dimension 5150 | מחשב עם | |
| מחזיק אלקטרודות | WPI | MEH3SW | מחזיק אלקטרודה |
| מסנן אופטי | אומגה אופטי | XF 115-2 | קוביית סינון לזיהוי חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) |
| pCLAMP 8 | Axon Instruments | 8.0.0.81 | תוכנה להקלטת אותות |
| פנימית | Quantan | לעיבוד אותות | |
| Canton-S (Wildtype) | מרכז המניות בלומינגטון | 64349 | קו זבוב בקרה |
| cpx SH1 | מתנה נדיבה של J.T. | Littleton-Complexin קו זבוב נוק-אאוט עם אקסוציטוזיס ספונטני מוגבר | |
| CD8-GFP | Bloomington Stock Center | 5137 | קו זבוב עם תג פלואורסצנטי עצבי (GFP) |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה