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Articolo metodologico

Neuronal Tracing negli espianti cerebrali a guida laser

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DOI:

10.3791/53333

25 novembre 2015

In questo articolo

Sommario

Descriviamo una tecnica per etichettare i neuroni ei loro processi tramite iniezioni anterograda o traccianti retrogradi in nuclei cerebrali con una preparazione in vitro. Abbiamo modificato un metodo esistente di i n vitro tracciante elettroporazione sfruttando fluorescente mutanti di topo attrezzatura ottica e di base al fine di aumentare la precisione di etichettatura.

Abstract

Presentiamo una tecnica che combina un protocollo in vitro iniezione tracciante, che utilizza una serie di impulsi elettrici, di pressione per aumentare colorante assorbimento attraverso elettroporazione in espianti cerebrali con illuminazione laser mirati e congrui occhialini filtro durante la procedura. La tecnica descritta di elettroporazione in vitro per sé produce relativamente buon controllo visivo rivolti determinate aree del cervello. Attraverso la combinazione con il laser di eccitazione di marcatori genetici fluorescenti e la loro lettura attraverso gli occhiali di filtro a banda passante, che possono raccogliere le emissioni dei geneticamente etichettati cellule / nuclei e il colorante tracciamento fluorescente, un ricercatore può aumentare notevolmente la precisione delle iniezioni trovando l'area di interesse e di controllo per il colorante diffuso / assorbimento nella zona di iniezione molto più efficiente. Inoltre, la tecnica di illuminazione laser consente di studiare la funzionalità di un dato neurocircuit dal provIding informazioni sul tipo di neuroni che proiettano una certa area in casi in cui l'espressione della GFP è legata al tipo di trasmettitore espressa da una sottopopolazione di neuroni.

Introduzione

Per definire un certo (micro) circuito neuronale, si deve avviare da trovare vari partecipanti di detto circuito, e il loro modello di connessione. Da quando la pubblicazione di Waller su neurofiber rintracciare attraverso la lesione 1 una grande varietà di tecniche di tracciamento neuroanatomiche è stata stabilita. Alcune di queste tecniche possono essere applicate in tessuto fissato post mortem 2-4, altri si basano sul trasporto attivo del colorante nei neuroni vivi, come scoperto nel 1971 5-6. Quest'ultimo può essere ulteriormente suddiviso in due gruppi discriminano tra metodi sfruttando retrograda attiva (dalla zona iniettata....

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Protocollo

1. genotipizzazione ottico

1. Optical genotipizzazione del mouse Pups

  1. Controllare espressione del marcatore fluorescente rispettivo usando un puntatore laser di adeguata lunghezza d'onda di eccitazione (405 nm negli esperimenti qui descritti) e corrispondenti occhiali filtro di blocco alla lunghezza d'onda di eccitazione, ma passando la lunghezza d'onda di emissione (450-700 nm negli esperimenti qui descritti) . Puntare il puntatore laser sul retro della testa o del midollo spinale del cucciolo mouse (vedi Figura 1). Evitare che splende il laser negli occhi e lunga esposizione della pe....

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Risultati

Figure 1 e 2 mostrano come il puntatore laser e occhiali laser può essere usato al genotipo modo rapido ed economico GFP animali risultati positivi da una cucciolata. In caso di cuccioli di topo, la tecnica può essere utilizzata per identificare in maniera non invasiva etichetta GFP nel cervello dell'animale attraverso il cranio e la pelle sovrastante (Figura 1A - D). Fluorescenza emessa può essere visto attraverso la pelle e il cranio del mouse cuccioli almeno fino al giorno postna.......

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Discussione

Una forza generale in vitro tracciante elettroporazione, al contrario di studi in vivo tracciamento, è che dà ricercatori migliore accesso alla zona del cervello di interesse e quindi non comporta stereotassica costose (e spesso elettrofisiologico) attrezzature. Inoltre, il periodo di sopravvivenza richiesto per gli espianti cerebrali estende solo poche ore (1 - 4) invece di giorni o settimane nel caso di vivo iniezioni traccianti in (vedere una recensione dettagliata sull'uso di .......

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Dichiarazioni

Non abbiamo nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Supportato da NIH / NIDCD R01 DC esperimenti 011582. imaging sono stati effettuati presso l'Università del Colorado Anschutz Medical Campus avanzata Luce Microscopia core supportato in parte dal NIH / NCRR Colorado CTSI Concessione Numero UL1 RR025780 e Disturbi Rocky Mountain Neurlogical Core Center sovvenzione NIH P30NS048154. Dr. Sascha du Lac del Salk Institute ci ha fornito i topi GlyT2-GFP.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Cloruro di sodioSigma-AldrichS7653Tutti i prodotti chimici provengono da Sigma-Aldrich, se non diversamente specificato.
Cloruro di potassio P9333
Fosfato di potassio monobasicoP5655
Fosfato di sodio dibasicoS907
Cloruro diM2670
Cloruro diC5080
GlucosioG7528
BicarbonatoS6297
AcidoA4544
Mio-inositoloI5125
PiruvatoP2256
sierica bovinaA2153opzionale, per ulteriore (immuno)istochimica
Triton-X-100X100opzionale, per ulteriore (immuno)istochimica
Poli(glicole etilenico), 8000 MWP2139opzionale, per la pulizia del cervello
FormamideFisher ScientificF84opzionale, per la pulizia del cervello
Sonde molecolarisubunità-b della coleratossinaC-34776 (Alexa 555) 
Sonde molecolaridi destrane tetrametil-rodaminaD-7162 (Alexa 555)
Fluorescente NisslInvitrogenN-21479 (blu)
opzionale ParaformaldeideScientificSF93
AgarosioInvitrogen16520
Fluoromount-GSouthern Biotech0100-01
Pentobarbi-talVortech PharmaceuticalsFatal-Plus 
Filamenti di vetro borosilicatoHarvard ApparatusG150F-10
Estrattorepipette Zeitz Instruments, GermaniaDMZ Estrattore
Configurazione della perfusionePuntatore laser su misura
laserpointerpro.com, Hong KongHK-88007294 (405 nm)
occhiali di sicurezzaDragon Lasers, ChinaLSG09 (band-pass 450-700 nm)
Microscopio bionoculare Wild Heerbrugg, SvizzeraWild M3Dotato di illuminatore ad alta intensità (MI-150; Dolan-Jenner Inc.) 
PicospritzerParker InstrumentsPicospritzer III
PC con installato il software MC StimulusSistemi multicanale, Germania (software)
Stimolatore a 2 canaliSistemi multicanale, GermaniaSTG-1002
Unità di isolamento per stimolazioneA.M.P.I., IsraeleMicromanipolatore Iso-Flex
Narishige, GiapponeYOU-1
VibratomeLeica, GermaniaVT1000S
magnesio calcio di sodio ascorbico di sodio Albumina della Fisher per universaleFiltri/

Riferimenti

  1. Waller, A. Experiments on the sections of glossopharyngeal and hypoglossal nerves of the frog and observations of the alterations produced thereby in the structure of their primitive fibers. Philos. Trans. R. Soc. Lond. 140, 423-429 (1850).
  2. Fink, R. P., Heimer, L.

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Ristampe e permessi

Tag

Iniezione di traccianti per elettroporazionemarcatori genetici fluorescentiocchiali con filtro passa-bandasubunità B della tossina colericadestrina di tetraetildexranonucleo ventrale del corpo trapezoideposizionamento tramite micromanipolatoreimpulsi elettrici a pressione