애벌레의 zebrafish forebrain에서 세포 필드 잠재력을 기록하는 간단한 방법이 설명되어 있습니다. 방법은 강력한를 제공합니다 생체 내 읽기에서의 활동 압수 같은. 이 기술은 간질 관련 유전자 또는 convulsant 약의 투여에 의해 evoked 발작을 들고 유전자 변형 zebrafish의 애벌레와 함께 사용할 수 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
간질은 미국에서 3 백만 명에 이르는 사람들과 최대 50,000,000명 전 세계적으로 영향을 미칩니다. 자연 부당한 발작의 발생으로 정의, 간질은 뇌 또는 유전자 변이에 대한 모욕의 결과로 획득 할 수 있습니다. 동물 모델 압류에 대한 노력은 주로 활용 설치류의 모욕 (convulsant 약물, 자극 또는 뇌 손상)과 유전자 조작을 (안티센스 최저, 상동 재조합 또는 transgenesis) 획득했습니다. Zebrafish는 쥐 기반 간질 연구에 귀중한 대안을 제공 할 수 척추 모델 시스템 1~3아르. Zebrafish는 척추 동물의 유전자 또는 개발 연구에서 널리 사용되며, 포유 동물에 대한 유전 적 유사성의 높은 학위를 전시 및 알려진 인간 단일 유전자 간질 변이 ~ 85 %를 homologs을 표현한다. 때문에 자신의 작은 크기 (길이 4~6mm)로, zebrafish의 유충은 초기 개발 및 arra 동안 100 μl의 낮은 유체 볼륨에 유지 할 수 있습니다멀티 잘 접시에 yed. 시약은 배아는 약물 관리를 단순화하고 테스트 화합물 4 생체 검사에서 빠른 있도록 개발 된 솔루션에 직접 추가 할 수 있습니다. 합성 oligonucleotides (morpholinos), mutagenesis, 아연 손가락 nuclease와 유전자 변형 접근 방식은 빠른 속도로 5-7 zebrafish의 유전자 최저 또는 돌연변이를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이 속성은 zebrafish 연구 한테 그런 간질과 같은 신경 질환의 연구에서 동물에 비해 전례없는 통계 전력 분석 이점을 여유. 간질 연구를위한 "금 표준"중앙 뇌 구조 (즉, 발작), 효율적으로 애벌레의 zebrafish의 뇌 활동을 기록하는 방법에 발생한 이상 전기 방전을 감시하고 분석하는 것입니다 때문에 여기에 설명되어 있습니다. 이 방법은 기존의 세포 녹화 기술의 적응이며, 그대로 zebrafish 애벌레의 뇌 활동의 안정적인 장기 모니터링 할 수 있습니다. 에스충분한 녹음은 유전자 변형 물고기에 기록 convulsant 마약과 자연 발작의 목욕 응용 프로그램에 의해 유도 급성 발작에 표시됩니다.
프로토콜
1. 계란 생산 및 수집
- Zebrafish 축산는 이전 8 설명한 표준 절차를 따릅니다. 간단히, 성인 zebrafish는 장소에 디바이더와 탱크를 사육에 자리 잡고 있습니다. 방에 불이 다음 아침에 왔을 때, 디바이더는 탱크와 생선이 방해받지 결합 시간의 약 20-60 분 수 있습니다 사육에서 제거됩니다.
- 번식 탱크에서 달걀은 스트레이너에 수집 달걀 물에 헹구어 있습니다. 달걀은 다음 달걀 물과 페트리 접시으로 전송됩니다. Unfertilized 달걀과 잔해가 전송 피펫을 사용하여 제거됩니다.
- 보육에 수집 된 계란 (28-32 ° C)를 포함하는 장소 페트리 접시. 계란 이틀 후 수정을 (dpf) 주변, 부화 후, 전송 피펫과 융모막 및 기타 이물질을 제거합니다.
- 원하는 일에 후 수정을 (3-8 dpf)는 실온에서 실험실 벤치에서 자유롭게 수영 유충과 장소를 포함하는 페트리 접시를 제거합니다.
2. Microelectrode 당겨 및 준비
- micropipette의 풀러를 사용하여 1.2 mm OD 붕규산 유리는 바보 퍼티 램프 위에 누워하여 150mm 페트리 접시 또는 빈 피펫 상자에 두 개의 바늘과 가게에 모세관 당긴다. 바늘 사전에 당겨 수 있습니다. 다른 OD 유리 모세 혈관이 가능한 앰프 headstage의 종류에 따라 사용할 수 있습니다.
- Nalgene 주사기 필터 (4 mm)과 Microfil 필라멘트 (워너 정밀 계측기) 첨부와 1 ML의 주사기를 사용하여 세포 녹화 솔루션 (2 M NaCl)과 Backload microelectrode. 남은 몇 또는 전혀 거품이 될 때까지 바늘 끝 방향으로 bolus를 흔들어하거나 누릅니다.
3. 한천의 고정
- 계란 물에 1.2 % 낮은 녹는 점 한천의 새로운 솔루션을 준비합니다. ~ 37 ° C.에서 물 목욕 세트의 장소 한천 솔루션
- 냉장고에 기록 챔버 및 장소 (5-10 분)와 coverslip을 준비합니다. 녹음 챔버 matc해야합니다H는하는 전기 생리학의 장비에 사용됩니다. 우리는 워너 악기 (모델 RC-26GLP)에서 로우 프로파일 공개 다이아몬드 목욕 이미징 챔버를 사용합니다.
- 파스퇴르 또는 전송 피펫, 깨끗한 페트리 접시 판에 달걀 물을 작은 물방울에 놓으 애벌레의 zebrafish을 사용합니다. 이 비말에, 마취 (0.02 % tricaine)과 전신 마비 에이전트 (1 MG / ML α-bungarotoxin)를 포함하는 솔루션의 비말을 추가합니다.
- 운동의 손실 (5-10 분)에 대한 zebrafish를 모니터링합니다.
- 냉동실에서 coverslip / 녹음 챔버를 제거합니다. stereomicroscope의 무대에 챔버를 놓습니다. 전송 피펫 사용 비말과 coverslip / 녹음 챔버로 전송 솔루션 (물고기)에 1.2 % 낮은 녹는 점 아가로 오스의 여러 ML을 섞는다.
- 피펫 팁 또는 고급 무딘 바늘, 물고기의 등 부분은 아가로 오스 겔 표면에 노출 될 수 있도록 stereomicroscope 아래에 위치 애벌레을 사용합니다. 다음 평면 주걱 전송에게 한천 B를 사용하여 강화 (5-10 분)에 아가로 오스 허용전기 생리학의 유정에서 설정 기록 챔버에 고정.
3. 세포 필드 레코딩
- 녹음 챔버에 zebrafish 기록 매체 2-5 ML을 추가합니다. 약물 변경 사항은 약 1 ML / 분의 속도로 레코딩 솔루션을 필요 perfuse 챔버 경우. 녹화 솔루션의 어떠한 산소가 필요하지 않습니다.
- 3 차원 micromanipulator에 장착 증폭기 headstage에 microelectrode를 (약 1 μm 팁 직경 MΩ 2-7)를 넣습니다. micromanipulator은 움직임과 조정의 범위를 허용 할 수있는 적절한 위치에 있는지 확인합니다. 무대에서 내려 높은 현미경의 전망의 비행기, 그리고 위하고 약간 zebrafish의 머리 앞의 지점으로 낮은 정밀 조정을 사용하여에 microelectrode 팁을 가져와.
- "전류 클램프"모드 제로 전극의 앰프를 갖추고 있습니다.
- 그냥 s를 만지고 있도록 정밀 조정 할 낮은 전극 팁을 사용하여약간 forebrain 앞의 zebrafish의 urface.
- 이 zebrafish의 피부를 구멍까지 미세 조정 단계를 사용하면 전극 팁을 부활 시켰습니다. forebrain에 몇 미크론를 해결 한 후 전극을 향상 할 수 있도록 허용합니다.
- Axoscope 소프트웨어를 사용하여 전류 클램프 모드에서 전기 활동을 기록합니다. 데이터는 10 kHz에서의 샘플링 속도에서 획득됩니다.
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결과
한천 - 임베디드 zebrafish 애벌레의 forebrain에 기록 electrographic 발작과 같은 방전의 예는 그림 1에 표시됩니다. 또는 1 밀리미터 picrotoxin (B에, 8 dpf),이 샘플에서 큰 진폭 멀티 스파이크 버스트 방전은 convulsant 약의 목욕 응용 프로그램을, 40 밀리미터 pilocarpine (6 dpf의)에 의해 evoked했다. 이 음반에 고정하고 한천 - 임베디드 zebrafish는 지속적으로 90 분에에 모니터링하고 있습니다. 물고기는 최대 24 시간까지에 대해 이러한 녹음 조건 하에서 가능한 상태로 유지됩니다. 약물은 입욕 매체와 30-45 분 이내에 애벌레의 zebrafish forebrain 활동을 유도 할 수있는 한천로 일반적으로 확산에 추가됩니다. 이 방법은 애벌레로 약물 솔루션의 비교적 작은 볼륨 (2-5 ML)와 함께 사용할 수는 지속적으로 살포를 필요로하지 않고 정적 목욕 구성 필요한 경우에 기록 할 수 있습니다. 패널 C에서 ...
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토론
여기에 제시된 세포 녹화 방법은 뇌 활동의 매우 민감하고 빠른 분석이 가능합니다. 이 음반은 일반적으로 간질 환자 11 12 쥐 모델에서 비정상적인 전기 방전 (즉, 발작)의 존재를 평가하는 데 사용 electroencephalographic (EEG) 모니터링 유사합니다. 여기에 표시된대로 세포 녹음, 약리 조작과 함께 사용할 수 있습니다. 레코딩 이러한 유형의도 유전자 변형 zebrafish 잠재적 인 간질 phenotypes을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 돌연변이 zebrafish는 ENU mutagenesis의 화면 (Zebrafish 국제 리소스 센터를 참조에서 확인 많은 유전자 변이에 일반적으로 사용할 수 있습니다 http://zebrafish.org/zirc/home/guide.php을 ) 또는 신흥 Tol2 유전자 변형 7 아연...
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공개 사항
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
감사의 글
저자는 실험실에서 zebrafish를 확립하기 위해 초기 노력에 피터 카스트로와 매튜 Dinday 감사드립니다. 이 작품은 건강 유리카 기금 (# R01NS079214-01)의 국립 연구소에 의해 자금을 지원했다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 코멘트 (선택 사항) |
| 아가로 오스 낮은 녹는 | 피셔 - 과학 | BP1360-100 | 1.2 %에서 배아 미디어에서 디졸브 |
| 기록 미디어 | 피셔 - 과학 | BP3581, P330-3, BP410-1, BP214-500, D16-1, C77-500 | 1 ㎜ NaCl, 2.9 MM KCl, 10 MM의 HEPES, 1.2 MM MgCl 2, 10 MM 덱스 트로 오스, 2.1 MM CaCl 2 1 N NaOH로 약 7.3로 산도를 |
| Tricaine | 은빛 연구소 | MS-222 | 0.02 % |
| α-bungarotoxin | Bioscience Tocris | 2133 | 1 MG / ML |
| 모세관 유리 튜브 | 워너 악기 | G120TF -3 | MΩ이 -7의 저항에 당겨 |
| 패치 클램프 증폭기 | 워너 악기 | PC-505B | 우리는 전류 클램프 모드에서 워너 증폭기를 사용하여, 이득은 2K로 설정 2 MV / PA 및 베셀 필터에서 설정합니다. 비교 모델은 제조업체의 지침에 따라 사용할 수 있습니다. |
| 필터 / 앰프 | 백조 기술 | FLA-01 | 10-20에서 설정 게인; 1 2K로 설정 컷 - 오프 주파수, 노치 필터에 우리는 백조 사전 증폭기를 사용합니다. 비교 모델은 제조업체의 지침에 따라 사용할 수 있습니다. |
| 축삭 A / D 보드와 Axoscope 소프트웨어 | 분자 장치 | 축삭 Digidata 1320A, Axoscope 8.2 | 데이터는 간격이없는 수집 모드를 사용 Axoscope에 수집, 10 kHz에서에서 샘플링. 비교 모델 및 프로그램은 제조업체의 지침에 따라 사용할 수 있습니다. |
| 달걀 물을 | 인스턴트 오션 | 3g 인스턴트 오션 바다 소금, 10 ML 탈 이온수 2 ML 0.1 % 메틸렌 블루 |
참고문헌
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