Delle correnti sinaptiche possono essere registrate focale da visualizzati boutons sinaptici alla giunzione neuromuscolare larve instar terza della drosofila . Questa tecnica consente il monitoraggio dell'attività di una singola bouton sinaptica.
Articolo metodologico
Delle correnti sinaptiche possono essere registrate focale da visualizzati boutons sinaptici alla giunzione neuromuscolare larve instar terza della drosofila . Questa tecnica consente il monitoraggio dell'attività di una singola bouton sinaptica.
Drosophila della giunzione neuromuscolare (NMJ) è un sistema eccellente modello per studiare la trasmissione sinaptica glutamatergic. Descriviamo la tecnica delle registrazioni macropatch focale delle correnti sinaptiche da boutons visualizzati alle NMJ larvale della drosofila . Questa tecnica richiede la realizzazione personalizzata di registrazione micropipette, come pure un microscopio composto dotato di un alto ingrandimento, obiettivo a immersione in acqua a lunga distanza, ottica (DIC) contrasto differenziale di interferenza e una fluorescente allegato. L'elettrodo di registrazione è posizionato sulla sommità di una bouton sinaptica selezionata visualizzata con ottica DIC, epi-fluorescenza o entrambi. Il vantaggio di questa tecnica è che permette di monitorare l'attività sinaptica di un numero limitato di siti di rilascio. L'elettrodo di registrazione ha un diametro di alcuni micron, e i siti di rilascio posizionati di fuori del cerchio dell'elettrodo non influenzano significativamente le correnti registrate. Le correnti sinaptiche registrate hanno cinetica veloce e possono essere facilmente risolto. Questi vantaggi sono particolarmente importanti per gli studi di linee mutanti volare con maggiore attività sinaptica spontanea o asincrona.
Drosophila è un sistema eccellente modello per studiare i meccanismi molecolari che controllano trasmissione sinaptica. Il sistema neuromuscolare in Drosophila è glutamatergici, e pertanto la drosofila giunzione neuromuscolare (NMJ) può essere utilizzata per studiare le caratteristiche conservate di glutamatergic rilascio. Da Jan e Jan Studio1, le larve instar terza è stato largamente utilizzato per studiare la trasmissione sinaptica spontanea ed evocata da monitoraggio potenziali eccitatori giunzione (giuridiche) o correnti (EJC). Giuridiche sono comunemente registrate intracellulare con un micro-elettrodo di vetro taglienti, e riflettono l'attività di NMJ intera, compresi tutti i boutons fare sinapsi al data fibra muscolare.
Al contrario, l'attività di un numero limitato di siti di rilascio possa essere registrata focale posizionando un suggerimento micropipetta vicino terminali neuronali o varicosità sinaptica. Questa tecnica è stata impiegata originariamente da Katz e Miledi2e focale registrazioni extracellulari sono state impiegate con successo in diverse preparazioni di NMJ, tra cui rana3,4,5, mouse6 , 7 , 8, crostaceo9,10,11,12,13,14,15,16e Drosofila17,18,19,20,21,22,23. Questo approccio è stato ulteriormente sviluppato da Dudel, che ottimizzato macropatch ricodifica elettrodi24,25. Nell'implementazione di Dudel, questa tecnica non si discostano l' allentato-patch-clamp metodo26.
NMJ larvale Drosophila ha chiaramente definito boutons sinaptici e linee transgeniche con tag fluorescente neuronale geneticamente codificato (Vedi Tabella materiali) sono prontamente disponibili. Questi vantaggi ci ha permesso di registrare EJC e mEJCs da un bouton sinaptico selezionato20,21,22. Qui, descriviamo questa tecnica in dettaglio.
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1. fabbricazione di elettrodi di registrazione
Figura 1. Fasi finali di fabbricazione micropipetta. (A) elettrodo suggerimenti dopo tirando e lucidatura di fuoco. (B. 1) l'installazione per la piegatura di punta. (B. 2), l'area circoscritta è mostrato allargata a destra. L'elettrodo e il filamento sono fissati in modo che la punta dell'elettrodo è posizionato leggermente di sopra del filo e non toccare. (C. 1) l'elettrodo di registrazione. (C. 2), l'area circoscritta è mostrato allargata a destra. La prima curva ha un angolo di circa 90°, e la distanza tra la prima curva e la punta dell'elettrodo è di circa 1 mm. scala bar = 3 mm. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
2. ulteriori passaggi preparatori
3. Le registrazioni elettriche della EJC
Figura 2. La configurazione di registrazione. Il campione NMJ appuntato al silicio rivestito di Petri (freccia) è posizionato sopra la fase mobile del microscopio composto verticale dotato di funzionalità di epifluorescenza, un obiettivo di alto ingrandimento e due micromanipolatori. Il microscopio è disposto su un tavolo antivibrazione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3. Visualizzazione dei boutons sinaptici. (A), A immagine di campo chiaro di un hemi-segmento sotto i 10 x ingrandimento (a. 1) e l'area circoscritta allargata che mostra i muscoli 6 e 7 (a. 2, la freccia contrassegna l'elettrodo di registrazione). Barra della scala = 50 µm. (B) boutons sinaptici sono visualizzati in una riga di Drosophila con un marcatore neuronale geneticamente codificato (CD8-GFP) utilizzando l'imaging epi-fluorescenza (b. 1) o DIC ottica (b. 2). Immagini sono prese con il 60 x obiettivo e il cubo di filtro per l'imaging di GFP (Vedi Tabella materiali). Synaptiboutons c sono contrassegnati con le frecce, e una sovrapposizione di fluorescente e DIC immagini è mostrata in b. 3. Barra della scala = 10 µm. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
4. Analisi
Figura 4. Analisi quantale. Rilevamento di mEJCs (A) ed EJC (B) da Quantan software. L'area eventi è contrassegnato in verde, e picchi sono contrassegnati da frecce rosse. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
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Macropatch focale registrazioni attivare monitoraggio attività sinaptica da selezionati boutons sinaptici (Figura 5). Quando l'elettrodo è posizionato sulla sommità di una bouton sinaptica (Figura 5A, sito 1), il mEJCs registrato (Figura 5, sito 1) hanno un ampiezze significativamente superiore al livello di rumore e affilate lievitazione (in una gamma di millisecondo). Quando l'elettrodo di registra...
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Drosophila rappresenta un organismo modello vantaggioso per studiare la trasmissione sinaptica. Sono state utilizzate diverse configurazioni di registrazione alle NMJ larvale, tra cui registrazioni intracellulari di potenziali sinaptici, registrazioni di correnti sinaptiche con due elettrodi tensione morsetto33,34e focale macropatch registrazioni di correnti sinaptiche descritte qui. La seconda tecnica permette la quantificazione precisa della trasmissio...
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Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Supportato dalla concessione NIH R01 MH 099557
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