26 ביולי 2012
מאמר זה מתאר בפירוט פרוטוקול electroporate ברחם לבין קליפת המוח להיפוקמפוס ב E14.5 בעכברים. כמו כן, אנו מראים כי מדובר בשיטה בעלת ערך ללמוד דנדריטים הקוצים שני אזורים מוחיים.
מטרת הליך זה היא להשתמש ברחם, אלקטרופורציה, כדי לדמיין ולתפעל גנטית דנדריטים ועמוד שדרה בקליפת המוח של העכבר ובהיפוקמפוס. זה מושג על ידי הזרקת הפלסמיד הרצוי, תמיסת ה-DNA לחדר הצדדי של העוברים ברחם. לאחר מכן, באמצעות מיקומים שונים של אלקטרודות פאלו.
על פי הזרקת ה- DNA, קליפת המוח או ההיפוקמפוס עוברים אלקטרופורציה, ואז שלב רצוי לאחר הלידה או המבוגרים. עכברים עוברים התפשטות ומוחות נאספים. לבסוף, המוחות מחולקים עם ויברם.
בסופו של דבר, ניתן לדמיין דנדריטים ועמודי שדרה באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית. הטכניקה של אלקטרופורציה יחידה מציגה מספר יתרונות בהשוואה לשיטות לחקר לא ימין ועמוד שדרה. ואכן, טכניקה זו מאפשרת תחילה ללמוד היבט זה ישירות in vivo.
יתר על כן, בהשוואה ליצירת עכברי נוקאאוט בפעולה חשמלית היא גישה מהירה לחקור את ההשפעה של דיכוי גנים או ביטוי גנים וללבוש לבן ועמוד שדרה, לא רק במבנה התא הספציפי, אלא גם בנקודת התפתחות ספציפית. שימוש במערכת אינדוקטיבית בפעולה בין-אלקטרו הוא גם כלי שימושי לזיהוי אינטראקציה תפקודית בין גנים המעורבים בכתיבה ובהתפתחות עמוד השדרה. ואכן, בניגוד לוירוסים, למשל, קשה לנו לשלב מספר HNA או מספר טונות של גן באותה אוכלוסיית תאים כדי להתחיל לדלל את ה-DNA לריכוזים הרצויים במים ולהוסיף צבע ירוק מהיר לריכוז סופי של 0.05%השתמש במושך מיקרו פרפט כדי למשוך מחטי זכוכית להזרקה.
הניחו עכבר בהריון בתא אינדוקציה להרדמה באמצעות איזוף פלואור ופתחו את החמצן עד שני ליטר לדקה. כאשר החיה מאבדת את רפלקס הכתיבה שלה, העבירו אותה למסכה לפני הניתוח. הניחו טיפת IGEL על כל עין והשתמשו בסכין גילוח חשמלי כדי לגלח את שיער הבטן.
נקו את האזור המגולח פעם אחת עם כלורהקסידין כדי לאסוף שיער מעופף. העבירו את החיה למסכה שנייה באזור הניתוח כשגבה על כרית החימום. התחל את הניתוח כאשר רפלקס עלי הכותרת אבד.
לבש מסכה וכפפות סטריליות וכסה את החיה בווילון סטרילי. נקו את האזור המגולח לפחות שלוש פעמים עם כלורהקסידין. השתמש באזמל כדי לבצע חתך אנכי לאורך קו האמצע דרך העור.
בעזרת מספריים. בצע חתך דומה בשריר הבטן לאורך המרפק הליניארי. בחירת העוברים הנגישים ביותר.
הניחו מלקחיים טבעתיים בין שני עוברים ומשכו בזהירות את השרשרת העוברית החוצה מחלל הבטן. מנקודה זו ואילך, שמור על לחות העוברים עם PBS סטרילי מחמם מראש. שימוש במלקחיים טבעתיים.
תפעל בעדינות את מיקום העובר בתוך שק מי השפיר וייצב את הראש בין הטבעות. לחץ בעדינות כדי לדחוף את העובר קרוב יותר לדופן הרחם. ביד השנייה, קח את מחזיק הנימים והכנס בזהירות את המחט לאמצע חצי הכדור כדי למקד את החדר הרוחבי.
הקפידו למזער את תנועת המחט על פני דופן הרחם, והימנעו מניקוב כלי דם, לחצו על הדוושה כדי להזריק כ-0.5 מיקרוליטר של תמיסת DNA ירוקה. הנח את האלקטרודות בצידי ראש העובר עם הדוושה החיובית באותו צד של החדר המוזרק לאלקטרופורציה של קליפת המוח, או בצד הנגדי של החדר המוזרק, אלקטרופורציה של ההיפוקמפוס. לאחר מכן הפעל חמישה פולסים חשמליים של 30 וולט במשך 50 אלפיות השנייה במרווחים של שנייה אחת.
הימנע מהפעלת זרם על פני השליה מכיוון שהדבר יגרום למוות של העובר כדי להגדיל את סיכויי ההישרדות, הזריק והפעל את כל העוברים תוך פחות מ-30 דקות כאשר הושלם ב-PBS, חלל הבטן, והשתמש במלקחיים הטבעתיים כדי להחליף את קרן הרחם במיקומה המקורי. השתמש בתפרים נספגים של ויקריל כדי לסגור את הבטן, הדופן והעור. הנח את החיה בתא התאוששות עד שהיא מתעוררת.
לאחר מכן העבירו אותו לכלוב על כרית חימום 24 ו-48 שעות לאחר הניתוח. בדקו את התנהגות העכבר כדי להעריך כאב, סבל או מצוקה, ושקלו את החיה כדי לנתח מוחות. בשלבים שלאחר הלידה, השתמש בוויברטור כדי לחתוך מוחות שעברו בעבר ופוסט-פיקס להרכיב את החלקים ב-aqua poly mount כדי לדמות דנדריטים וקוצים.
איור זה מציג דוגמאות של תאים אלקטרופוטרים בקליפת המוח, ה-ca one והבליטה המשוננת של ההיפוקמפוס, בעוד שעכברים מסוג זה היו אלקטרופוטיים ב-E 14.5, שם מבנה ה-GFP והמוחות נאספו ביום ה-14 שלאחר הלידה. על ידי הזרקת נפח קטן של תמיסת DNA, מסומנים כמה תאים, המאפשרים הדמיה של הארבוריזציה הדנדריטית של תאים חיוביים מבודדים של GFP, כמו גם את עמוד השדרה שלהם בהגדלה גבוהה יותר. בזמן הניסיון בהליך זה, חשוב לזכור להזריק נפח קטן של DNA על מנת להתמקד רק בכמה תאים, ולהיות מסוגל לדמיין ולכמת את ה-Don't Write בעמוד השדרה או בנוירוס האלקטרו.
מאמר זה מפרט פרוטוקול להאלקטרופורציה ברחם של קליפת המוח וההיפוקמפוס בעכברים ב-E14.5. שיטה זו חשובה לחקר דנדריטים וקוצים באזורי מוח אלו.
In utero electroporation (IUE) enables rapid, in vivo genetic manipulation and visualization of neuronal structures in the developing mouse brain, directly addressing the need for physiologically relevant models in early CNS drug discovery. This approach supports mechanistic de-risking and target validation by allowing precise temporal and spatial gene modulation in the cerebral cortex and hippocampus. IUE's flexibility accelerates hypothesis testing and portfolio triage for neurodevelopmental and synaptic function targets.
IUE integrates at the interface of early discovery and preclinical research, bridging in vitro findings with in vivo validation for CNS targets.