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의 삼투 회피 Caenorhabditis 엘레간스 : 두 유전자의 시냅틱 기능, 인간의 Orthologues NRXN1과 NLGN1로 후보

DOI:

10.3791/1616

⸱

December 11th, 2009

 ,  , 
1Departamento de Genética, Facultad de Ciencias, Universidad de Córdoba, 2Instituto Maimónides de Investigación Biomédica de Córdoba (IMIBIC)

In This Article

Summary

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Neurexins 및 neuroligins는 시냅스 차별화 및 전송에 필수적인 역할을 수행하는 막 - 신경 세포의 접착 단백질입니다. 의 Neuroligin 부족한 돌연변이 C. 엘레간스는 삼투 강도를 감지에 결함이 있지만, 그들은 또한 neurexin 코딩 유전자에 돌연변이 포함된 경우, 그들은 야생 유형 표현형을 복구합니다.

Abstract

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Neurexins 및 neuroligins은 세포 접착 분자는 흥분성의 억제와 시냅스에 존재하고, 그들이 올바른 신경망 기능 1 필수입니다. 이러한 단백질은 presynaptic 및 postsynaptic 세포막 2 볼 수 있습니다. 생쥐의 연구 neurexins과 neurologins가 시냅스 전달 1 필수 역할을 나타냅니다. 최근 보고서는 인간의 신경 시스템의 개발 기간 동안 변경의 연결을 연결 자폐증 스펙트럼 장애 3 가지 경우 많은 병인의 기초를 구성 수있는 것으로 나타났습니다.

Caenorhabditis의 엘레간스 때문에 실험실 실험에 대한 단순, 시냅스 구성 요소의 기능 연구를 촉진하기위한 실험 도구로 사용하며, 신경 시스템과 신경 배선이 완전히 특징되었음을 주어진 수 있습니다. C에서. 엘레간스 nrx - 1 nlg - 1 유전자는 각각 알파 - neurexin - 1 neuroligin - 1 단백질, 인코딩 인간 NRXN1 및 NLGN1 유전자에 orthologous 있습니다. 인간과 nematodes에서 neurexins 및 neuroligins의 조직 기능 도메인에 대한 존중과 유사합니다.

선충류의 머리 amphid, 삼투 강도를 포함한 다양한 자극에 반응을 mediates 선충류의 감각 기관이 포함되어 있습니다. amphid은 솜털이있는 dendrites 한 presynaptic 터미널 축삭 4 12 감각 뉴런의 바이폴라 이루어집니다. ASHR 및 ASHL라는 이러한 뉴런의 두 높은 삼투 강도 5 수용성 repellents를 감지, 삼투 감각 기능에 특히 중요합니다. 이 두 뉴런의 dendrites는 입 끝에으로 길이 그들이 행동 반응 6 결정 다른 뉴런과 시냅스 연결을 어디에 axons은 신경 링을 확장할 수 있습니다.

높은 삼투 강도 회피에 neurexin 및 neuroligin의 의미를 평가하기 위해, 우리는 4M Fructose와 반지 7 기반 방법을 사용, nrx - 1 nlg - 1 유전자에 결함이 C. 엘레간스 돌연변이의 다른 응답을 보여줍니다. 행동 phenotypes는 특정 RNAi의 클론 8을 사용하여 확인되었다. C로 엘레간스는 RNAi를 실행하는 데 필요한 dsRNA는 9 먹이에서 관리하실 수 있습니다. 음식을 통해 dsRNA의 납품 따라서 유전자 구성 요소와 네트워크 경로의 신분을 허용 관심있는 유전자의 RNAi 간섭을 유도.

Protocol

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1 : 삼투 회피 분석.

  1. 약 16~24시간 분석하기 전에, OP50 E.를 포함하는 새로운 NGM 접시 각 유전자형의 L4 애벌레 무대 동물을 선택 대장균은 20 ° C.에 그것을 andincubate 다음 날 젊은 성인과 함께 실험을 시작합니다.
  2. 이것은 분석 "맹목적"을 수행하는 것이 좋습니다. assayed하는 각각의 응력과 접시는 실험이 완료되면 가면 될 relabelled 접시를 사용하여 분석을 수행하는 두 번째 실험자에 의해 relabelled해야합니다.
  3. 분석의 일, 1 % 콩고 레드 솔루션 Fructose와의 4M 재고 솔루션을 준비하고 실온에서 완전히 디졸브. 염색 시간과 침전 수 있으므로 우리는 각 분석하기 전에 해결책을 확인하는 것이 좋습니다.
  4. NGM 플레이트에 대한 환상 링 (1cm 직경)은 붉은 4M의 Fructose와 솔루션을 15 μl와 고체 배지의 중앙에 설명되어 있습니다. Fructose와 솔루션 한천에 흠뻑 젖어 보자, 이것은 보통 2 5 분 사이에 걸립니다.
  5. 반지 내의 각 변형의 개별 젊은 성인 동물을 플레이스와 삼투 장벽에 대한 응답을 결정하기 위해 다음 10 분 이상하십시오. 연속으로 여섯 번 이상의 반지를 피하 동물은 정상으로 분류되....

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Discussion

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Neurexins 및 neuroligins는 시냅스 전송 11 시냅스 연결 12 분화에 필수적인 역할을 수행합니다. 두 분자가 자폐증 13,14에 대한 후보 유전자로 확인되었습니다.

이 비디오에서 우리는 우리가 C로 삼투 회피 반응에 영향을 미치는 유전자의 효과를 연구 수있는 간단한 방법을 보여 엘레간스. Neuroligin 결함 돌연변이 삼투 강도를 감지에 결함이되며하지만 neurexin에 결함 돌연변이 4M Fructose와 솔루션을 피하기 위해, 야생 유형 변형과 비슷한 응답을 보여줍니다. 그러나 Fructose와 솔루션을 감지할 수 없습니다 neuroligin 돌연변이, neurexin 유전자도 결함 때, 그들은 삼투 강도에 반응 야생 유형 표현형을 복구합니다.

이 관측은 RNAi의 먹이 최저 접근 방식을 사용하.......

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Acknowledgements

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우리는 그의 가치가 도와 주셔서 감사합니다 드르 안토니오 미란다 - Vizuete 싶습니다. 우리는 또한 가치있는 기술 지원을 살마 Boulayoune와 이사벨 카발 레로 우리의 감사를 표현하는 것을 좋아합니다. 이 작품은 준타 데 안다 루시아 (BIO - 272)에서 부여로 재정되었다. 이 연구는 유럽에서 유전자 실험을 규제하는 현행 법률에 계약에서 실시되었습니다.

....

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Materials

표 1. C. 엘레간스의 변종.

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
변형 유전자 Allele 출처
브리스톨 N2 - - aCGC
VC228 nlg - 1 ok259 CGC
FX00474 nlg - 1 tm474 bNBP - 일본
VC1416 nrx - 1 ok1649 CGC
FX1961 nrx - 1 tm1961 NBP - 일본
NL2099 rrf - 3 pk1436 CGC
CRR21 nrx - 1, nlg - 1 ok1649; ok259 이 작품은
CRR22 nrx - 1, nlg - 1 tm1961, ok259 이 작품은

A. Caenorhabditis 유전자 센터, 미네소타 대학, 미국.

B. 실험 동물 "선충류 C. 엘레간스"에 대한 국립 Bioresource 프로젝트. 도쿄 여자 의과 대학, 일본.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sudhof, T. C. Nature. 455 (7215), 903-903 (2008).
  2. Fabrichny, I. P., Leone, P., Sulzenbacher, G. Neuron. 56 (6), 979-979 (2007).
  3. Garber, K. Science. 317 (5835), 190-190 (2007).
  4. Wang, K., Zhang, H., Ma, D. Nature. 459 (7246), 528-528 (2009).
  5. Ward, S., Thomson, N., White, J. G. The Journal of comparative neurology. 160 (3), 313-313 (1975).
  6. Bargmann, C. I., Thomas, J. H., Horvitz, H. R.

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Osmotic AvoidanceC ElegansNrx1 Nlg1 GenesSynaptic FunctionFructose Ring AssayRNAi Feeding MethodAmphid Sensory NeuronsAutism Candidate GenesNeurexin NeuroliginBehavioral Phenotype Analysis

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