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Articolo metodologico

L'induzione di proteine ​​Cancellazione Through In Utero Elettroporazione per definire deficit in migrazione neuronale in modelli transgenici

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DOI:

10.3791/51983

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12 gennaio 2015

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In questo articolo

Sommario

La migrazione dei neuroni è regolata da numerosi fattori autonomi e non cellulari. Questo protocollo mostra come l'elettroporazione in utero possa essere utilizzata per determinare se un fenotipo in un topo transgenico è dovuto all'interruzione di un meccanismo intrinseco cellulare o alla compromissione dell'interazione tra il neurone e il suo ambiente.

Abstract

Delezione genetica utilizzando il sistema Cre-Lox in linee di topi transgenici è un potente strumento utilizzato per studiare la funzione della proteina. Tuttavia, salvo in modelli molto particolari Cre, la cancellazione di una proteina in tutta una popolazione di tessuti o cellule, spesso conduce a fenotipi complessi derivanti da molteplici meccanismi che interagiscono. Determinare se un fenotipo risultati di interruzione di un meccanismo autonomo cella, che è intrinseco alla cella in questione, o da un meccanismo autonomo non cellule, che risulterebbe dal deterioramento dell'ambiente di quella cella, possono essere difficili da distinguere. Per ottenere una visione in funzione delle proteine ​​in un contesto in vivo, in utero elettroporazione (IUE) consente di eliminare gene in un piccolo sottogruppo di cellule all'interno della corteccia in via di sviluppo o di qualche altra regione del cervello selezionata. IUE può essere utilizzato per indirizzare specifiche aree cerebrali, tra cui il telencefalo dorsale, telencefalo mediale, ippocampo, o eminenza gangliare. Questo facilita l'osservazione of conseguenze della cella gene delezione autonoma nel contesto di un ambiente sano. Lo scopo di questo protocollo è quello di mostrare come IUE può essere utilizzato per analizzare un difetto nella migrazione radiale in una linea di topi transgenici floxed, con un'enfasi sulla distinzione tra le cellule effetti autonomi autonomi e non cellulari di delezione della proteina. Confrontando il fenotipo risultante dall'eliminazione gene nell'intera corteccia contro gene delezione IUE mediata in una popolazione di cellule limitata, una maggiore comprensione della funzione delle proteine ​​nello sviluppo cerebrale può essere ottenuto che utilizzando due tecniche in isolamento.

Introduzione

Migrazione Radial è un processo fondamentale per primo sviluppo corticale. Essa dipende da una varietà di fattori cellulari autonomi, come uscita corretta mitosi e la differenziazione neuronale, polarità cellulare, regolazione della dinamica del citoscheletro e l'espressione dei recettori transmembrana, così come non-cellulari fattori autonomi, come la formazione del ponteggio gliali radiali e secrezione di orientamento migratorio molecole 1-3. Poiché rottura di uno di questi meccanismi può compromettere migrazione neuronale in un modello di topo transgenico 4-8, determinare la causa di fondo di un difetto di migrazione può essere un process....

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Protocollo

NOTA: Tutti gli esperimenti sono stati approvati dalla University of Animal Care comitato etico di Ottawa, aderendo alle linee guida del Consiglio canadese Animal Care.

Preparazione 1. Pre-chirurgici e materiali

  1. Plasmidi Preparazione:
    1. Preparare plasmidi usano il Qiagen MegaPrep secondo il protocollo del produttore. Inoculare almeno 400 ml di brodo LB con batteri trasformati per garantire una resa elevata DNA e incubare durante la notte.
    2. Risospendere plasmide in 100-200 microlitri TE ad una concentrazione finale di almeno 5 mg / mL. Aliquota DNA e conservare a -20 ° C. Se la concentrazione è troppo bassa, non ....

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Risultati

Diverse regioni del cervello possono essere bersagliate mediante elettroporazione variando l'orientamento degli elettrodi a paletta sulla testa dell'embrione (Figura 2). Per tutte le parti del proencefalo, il plasmide viene iniettato nel ventricolo laterale (il romboencefalo può essere bersagliato iniettando nel quarto ventricolo). In generale, posizionare gli elettrodi in modo che la linea retta tra di essi passi attraverso la regione di interesse, con il DNA che migra verso l'elettrodo positivo. Per be.......

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Discussione

Due delle principali sfide in svolgimento in electroporations utero sono 1) la prevenzione embrione letalità e 2) riduzione della variabilità tra electroporations. Uno dei fattori più importanti nella prevenzione letalità è la qualità ago, come aghi smussati infliggere più danni per l'embrione. Quando si taglia l'ago, mantenere la punta più a lungo possibile, pur consentendo una gocciolina visibile di 0,1-0,2 ml di fluido apparire dopo una pompa del paddle piede (Figura 1J). Se.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare

Ringraziamenti

Siamo in debito con Pierre Mattar e Freda Miller per la loro assistenza con l'elettroporazione in utero e con Noel Ghanem e Bensun Fong per la creazione di diagrammi. Ringraziamo Linda Jui e Jason G. MacLaurin per l'eccellente assistenza tecnica. L'attrezzatura è stata supportata dal Centro per il recupero dall'ictus.

Questo lavoro è stato supportato da una borsa di studio da HSFO e OGS a D.S.S. e da una sovvenzione CIHR a R.S.S.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
ECM 830 Elettroporatore a onda quadraBTX Harvard Apparatus45-0052Solo elettroporatore - acquistare i cavi separatamente (45-0204)
1250FS Interruttore a pedale per ECM 830BTX Harvard Apparatus45-0211La paletta del piede è necessaria per l'elettroporazione a mani libere
PinzettaBTX Harvard Apparatus45-0489 (5 mm)                45-0488 (7mm)Elettrodi a pinza in platino
FemtojetEppendorf920010504Microinjector
Griphead 0Eppendorf920007414Contiene l'ago tirato
Supporto capillare universaleEppendorf920007392Collega la testa di presa al tubo
Tubo di iniezioneEppendorf920007431Collega il supporto capillare al Femtojet
Comando a pedaleEppendorf920005098Pedale per iniezione a mani libere
Punte per microloaderEppendorf930001007Punte per il caricamento dei tubi capillari estratti
Plasmid Mega KitQiagen121815 QIAGEN-tip 2500, Reagenti, Tamponi
Fast Green FCFSigma-AldrichF7252-5GColorante
atossico Extra Fine Bonn Forbiciscienza fine14084-08Per tagliare gli aghi
Forbici per lo strabismo di BonnStrumenti per la scienza fine14084-09
Pinze GraefeStrumenti per la scienza fine11050-10
Divaricatori ColibriStrumenti per la scienza17000-03
Cucitrice perper la scienza12031-07Per clip
da 7 mmCastroviejo Porta-aghi StrumentimediciSNH-6737Dritto, con blocco
Estrattore per aghiNarishigePC-10Per l'estrazione di microcappillari
Microcapillari Drummond1-000-8000,4 mm di diametro interno tubi capillari in vetro
Strumenti per la dritti strumenti

Riferimenti

  1. Hippenmeyer, S. Molecular pathways controlling the sequential steps of cortical projection neuron migration. Adv. Exp. Med. Biol. 800, 1-24 (2014).
  2. Evsyukova, I., Plestant, C., Anton, E. S. Integrative mechanisms of oriented neur....

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Ristampe e permessi

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