方法論記事

ショウジョウバエオプトジェネティクス:神経回路を操作する方法

2023年4月30日

この記事について

要約

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

出典:de Vries, S. E., Clandinin, T. ショウジョウバエの脱出行動の光遺伝学的刺激J. Vis. Exp.(2013年)。

Optogeneticsは、特定のオプシンを発現するように遺伝子操作されたニューロンを操作するための光の使用を可能にします。その光の活性化はニューロンの状態の変化を引き起こします。ここでは、オプシンChannelrhodopsin2を使用したショウジョウバエの光遺伝学的アプローチについて説明します。このプロトコルの例は、ハエの脱出行動の背後にあるニューロン回路を研究するためのオプトジェネティクスアッセイセットを特徴としています。

プロトコル

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

このプロトコルは、de Vries and Clandinin, Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster, J. Vis. Exp. からの抜粋です。(2013年)。

1. チャネルロドプシンハエを生成する

  1. クロスUAS-ChR2は、お好みのGal4ドライバーで飛行し、視葉のFoma-1ニューロンで発現するG105-Gal4を使用します。
  2. 青色光刺激に対する視覚的な反応の可能性を排除するために、両方のハエのラインはw + norpAの背景にあります。
  3. 最終結果: w+norpA;G105-GAL4/UAS-ChR2 +
  4. 成虫のハエが近づいた後、選択した雌を生鮮食品に置き、10 μMの全トランスレチナール(ChR2に必要な補因子)を補給し、光から保護することで、行動アッセイを実施する前に3日間行います。

2. 10 μM All-trans-retinal Enhanced Foodを作る

  1. 100 mgのオールトランスレチナールを17.6 mlの95%エタノールに溶解して、20 mMレチナールを作ります。.すべてのトランスレチナールを常に光から保護してください。
  2. 標準的なコーンミールフライフードを電子レンジで溶かし、温かくなるまで冷まします。
  3. 50 μLの20 mM all-trans-retinalを10 mLのフライフードのバイアルに混ぜます。
  4. バイアルを冷まし、光から保護してください。

3. 装備

  1. ピペットチップ:標準の1,000μlピペットチップをチップの近くで切断し、細孔径~2.25mmにします。
  2. プラットフォーム (図 1) を参照)。
    1. デルリンベースは、17 cm X 25 cmで、各コーナーにネジ穴が開いて、1/4インチNPTクーラントホースコネクタに適合します。
    2. デルリン製の垂直ホルダーがベースの中央に取り付けられています。全体の寸法は25mm×40mm×65mm(幅×奥行き×高さ)です。幅10mmの溝がホルダーの長さに沿って走り、下部につまみネジが付いています。ホルダーの上部には、25 mm X 40 mm X 10 mmのプラットフォームが取り付けられており、直径3.5 mmの穴がホルダーの溝に揃っています。
  3. LED アレイ (図 1) を参照)。
    1. ~18cmの長さのクーラントホースの4本のアームが、クーラントホースコネクタを使用してプラットフォームベースに取り付けられています。クーラントホースは構造的な支持体としてのみ使用され、冷却目的では使用されません。
    2. 適切な間隔で溝が各アームのクーラントホースの最後の部分に切り込まれ、各アームの端にヒートシンクが取り付けられます。
    3. 青色LEDのRebel Tri-Starsは、事前にカットされた熱接着テープを使用して各ヒートシンクに取り付けられています。Carclo 18°トライレンズは、各Tri-Starに取り付けられています。
    4. LED Tri-Starsは、指定どおりにBuckPuck DCドライバーと電源に配線されています。私たちは、各BuckPuckが2つのTri-Starを直列に駆動するようにセットアップを手配しました。
    5. 4つのLEDトライスターすべてを700mAで照らしたところ、当社のプラットフォームでは713 W/m2の放射照度が得られました。
  4. カメラ:カメラは小さな三脚に取り付けられ、プラットフォームの上部に焦点を合わせます。

4. ビヘイビアアッセイ

  1. 氷の上のハエに短時間麻酔をかけます。
  2. 個々のフライをピペットチップにセットし、テープを使用してチップの両端を閉じます。
  3. ハエが目を覚まし、ピペットの先端を積極的に探索した後、テープをはがし、垂直ホルダーの溝にピペットを置きます。つまみネジは、ピペットチップを所定の位置に固定し、チップの底を閉じるために使用されます。
  4. フライがピペットチップを探索するとき(通常は30〜60秒)、フライがチップからプラットフォームに出てくる直前にカメラ録画を開始します。
  5. フライがプラットフォームに現れたら、1〜2秒待ってから、青色のLEDをオンにします。タイマーを使用して、フライが飛行を開始するまでの時間を手動で測定します。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
図1:垂直ホルダーを備えたプラットフォームと、LEDアレイが取り付けられたヒートシンクを保持する4つのクーラントホースアームを示す実験セットアップ。(A)周囲照明の下でのセットアップ。(B)LEDが点灯しているときのセットアップ。(C)クローズアップ View ヒートシンクのトライスターLEDの。(D)トライレンズを取り付けたトライスターのクローズアップ。(E)バックパックドライバーとLED回路の概略図。(F)BuckPuckとLED回路の回路図。この図の拡大版...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
試薬
オールトランスレチナールアドバンス・サイエンティフィック・ケミカル社R3041
備品
ヒートシンク 9.2 C/WルクソンスターLPD30-30Bの30mm角×高さ30mm
Carclo 18°トライレンズルクソンスター10507
トライスターベースの青い反乱軍LEDルクソンスターMR-B0030-20Tシリーズ470 nm、174 lm @ 700 mA。
700mA BuckPuckDCドライバールクソンスター3021-D-E-700
バックパックドライバー用ワイヤーハーネスルクソンスター3021-HEの
プレカット熱接着テープルクソンスターLXT-S-1220mm六角ベース
Snap-Locクーラントホース、1/4インチIDマクマスター・カー5307K49
Snap-Locクーラントホースコネクターマクマスター・カー5307K391/4インチ NPT オス
ラボグレードのスイッチングモードプログラマブルDC電源BKプレシジョン1698
ExilimカメラカシオEX-FH20
の の 年

再版と許可

このJoVE記事のテキストまたは図の再利用許可をリクエスト

許可をリクエスト

タグ

2LED

関連記事