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- Nelle larve di zebrafish, uno stimolo visivo può attivare i neuroni somatosensoriali e innescare una risposta di fuga. Ci sono due tipi di tali neuroni che si trovano nella larva, i neuroni del trigemino e quelli della barba di Rohon. Possiamo manipolare l'attività di questi neuroni modificandoli per esprimere canali ionici transgenici sensibili alla luce. Questo approccio è chiamato optogenetica.
Per eseguire questa tecnica, montare una larva transgenica con il lato dorsale rivolto verso l'alto in gel di agarosio e posizionarla sotto un microscopio da dissezione. Usa una lama di rasoio per staccare una porzione a forma di cuneo di agarosio intorno al tuorlo e alla coda. Riempi quest'area con acqua d'uovo. Estrarre l'agarosio dal tronco e dalla coda della larva.
Posizionare la punta di un cavo ottico vicino al tronco dove si trova il corpo cellulare del neurone di Rohon-Beard. Emette un impulso di luce laser blu. Dopo l'esposizione alla luce blu, i canali ionici transgenici sensibili alla luce nella membrana del neurone si aprono, consentendo agli ioni di entrare, innescando un potenziale d'azione che suscita la risposta di fuga. Registra il comportamento della larva utilizzando una telecamera ad alta velocità.
Nel protocollo di esempio, monteremo le larve per attivare il neurone di Rohon-Beard, che esprime una variante della canalrodopsina e osserveremo la risposta comportamentale.
- Preparare l'agarosio a basso punto di fusione all'1,5% in acqua distillata e conservarlo in un blocco termico a 42 gradi Celsius per evitare che si solidifichi. Utilizzando una pipetta di vetro Pasteur, trasferire una delle larve di prescreening in una provetta di agarosio a basso punto di fusione all'1,5% con meno acqua di embrione blu possibile. Quindi trasferire la larva in una goccia di agarosio su una piccola capsula di Petri.
Sotto un microscopio da dissezione, posizionare la larva con il lato dorsale rivolto verso l'alto. Quando l'agarosio si è solidificato, usa una lama di rasoio sottile per tagliare l'agarosio da entrambi i lati della larva. Riempire l'area circostante l'agarosio con acqua blu embrionale.
Successivamente, fai due tagli diagonali di entrambi i lati del tuorlo, facendo attenzione a non intaccare la larva. Successivamente, staccare l'agarosio dal tronco e dalla coda della larva.
Ora monta la telecamera ad alta velocità sul cannocchiale da dissezione e collega la telecamera al computer. Quindi accendi il computer e la fotocamera ad alta velocità. Aprire il software di imaging video e regolare le impostazioni della fotocamera. Quindi, collegare insieme il cavo ottico, il laser e lo stimolatore. Quindi accendi lo stimolatore e impostalo su un massimo di 5 volt e una durata dell'impulso di 5 millisecondi. Successivamente, accendi il laser.
Successivamente, utilizzare il microscopio da dissezione fluorescente per posizionare la punta del cavo ottico vicino a un corpo cellulare neuronale con espressione di ChEF-tdTomato. Eroga un impulso di luce blu per attivare il neurone sensoriale. Quindi registra le risposte utilizzando una telecamera ad alta velocità impostata a 500 o 1.000 fotogrammi al secondo e ripeti gli esperimenti con almeno 1 minuto tra le attivazioni per evitare l'assuefazione.
Per liberare la larva, staccare l'agarosio con una pinza e fare attenzione a non ferire l'animale. Quindi trasferiscilo in acqua fresca di embrioni blu. Gli animali possono essere lasciati sviluppare ulteriormente e la procedura può essere ripetuta nelle fasi più avanzate. L'embrione potrebbe anche essere rimontato per l'imaging confocale ad alta risoluzione della cellula attivata al fine di correlare il comportamento con la struttura cellulare.