방법 논문

형질 전환 생선의 본래 뇌에서 발견 뉴런의 전기적 활동을 기록

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DOI:

10.3791/50312

2013년 4월 30일

이 논문에서

요약

이 비디오에서는, 우리는 복잡한 신경 회로를 유지하는 뇌 전체 준비에서 확인 된 하나의 뉴런에서 전기 활동을 기록하는 방법을 보여줍니다. 우리는 성선 자극 호르몬 분비 호르몬 (GnRH의) 신경 세포가 유전자 손상 뇌의 준비 식별을위한 형광 단백질로 태그 된 유전자 변형 물고기를 사용합니다.

초록

복잡한 행동을 조절하는 신경 회로의 세포 생리학을 이해하는 것은이 작품은 CNS의 신경 회로가 그대로 남아 그대로 뇌의 준비에서 수행 할 수있는 모델 시스템을 사용하여 크게 향상됩니다. 우리는 성선 자극 호르몬 분비 호르몬 (GnRH의) 신경 세포가 유전자 손상 뇌의 식별을 위해 녹색 형광 단백질로 태그 된 유전자 변형 물고기를 사용합니다. 물고기 GnRH의 뉴런의 여러 인구를 가지고 있고, 그 기능은 뇌의 위치와 그들이 1을 표현하는 GnRH의 유전자에 따라 달라집니다. 우리는 유전자 변형 송사리의 손상 뇌 (그림 1BC)를 사용하여 후각 전구에 연결된 터미널 신경 (TN)에 위치한 GnRH3 신경에 우리의 시범 초점을 맞추고있다. 연구는 송사리 TN-GnRH3 뉴런은 중추 신경계에 외부 환경으로부터 정보를 송신기 역할을 neuromodulatory 것을 제안, 티셔츠헤이로 잘 알려진 시상 하부 GnRH1 신경 세포 2, 3을 수행합니다. TN-GnRH3 뉴런의 자발적인 활동 전위 사격 토닉 패턴이 고유의 속성을 4-6, 주파수, 뇌하수체 - 생식선 기능 조절에 직접적인 역할을하지 않는다 어느 것이 conspecifics 2 신경 펩타이드 kisspeptin 5에서 시각적으로 변조된다. 이 비디오에서는, 우리는 TN-GnRH3 뉴런이 어떻게 뉴런을 식별하고 뇌 전체에 자신의 전기 활동을 모니터링하는 방법을 보여 강화 된 녹색 형광 단백질 7에 연결 Gnrh3의 프로모터 부위를 포함하는 유전자를 표현하는 형질 전환 송사리의 안정적인 회선을 사용 준비 6.

프로토콜

1. 성인 송사리의 두뇌의 해부

  1. 에 침지하여 (그림 1A) 남성 또는 여성 성인 마취 5 ML MS-222 (150 ㎎ / L, 산도 7.4), 아가미의 움직임이 해고되기 전에 중지 한 후 몇 분을 기다립니다. 모든 절차는 캘리포니아 대학교 로스 앤젤레스 캠퍼스의 기관 애니멀 케어 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다.
  2. 60 mm 직경 페트리 접시에 가위로 아가미의 꼬리 끝에 물고기 식염수에있는 물고기의 목을 베십시오.
  3. 35 mm 직경 페트리 접시에 전송 생선 머리는 반 염수 물고기로 가득 뇌 해부에 대한 머리의 위치 및 보안에있는 우울증이 실 가드와 함께 늘어서있다. 위치 및 곤충 핀으로 머리 등쪽면이 위로를 고정합니다.
  4. 신중하게 잘 가위로 그 주위에 두개골의 지느러미 부분을 잘라 조심스럽게 완전히 척수의 앞쪽 부분을 포함한 뇌의 등쪽 부분을 노출, 집게로 제거합니다.
  5. <리> 미세 팁 집게로 조심스럽게 척수를 들어 올리고 뾰족한 가위로 상호 결합 신경을 절단 : 두뇌의 복부 측면에 뇌신경, 척수 신경, 그리고 시신경, 그리고 앞쪽 부분에있는 후각 신경 뇌.
  6. 물고기 식염수로 가득 신선한 페트리 접시에 완전 해부 두뇌를 배치, 전체 뇌가 어떤 상처 나 구멍없는 (....

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결과

송사리의 절제 뇌에서 GFP - 라벨 TN-GnRH3 신경의 양측 클러스터의 예는 그림의 1B1C에 표시됩니다. 각 클러스터는 8-10 GnRH의 뉴런을 포함하고 있습니다. 대상 TN-GnRH3의 자발적인 신경 활동은 0.5-6 Hz의 전형적인 발사 속도와 전류 클램프 모드 (I = 0)에 기록 하였다. 활동 전위 사격 패턴은 매우 일반적인 interspike 간격으로, 일반적 토닉이나 구타 패턴이다. 샘플 트레이스는 그림 2 (:; 전체 세포 2B 느슨한 패치 2A)에 표시됩니다.

이 실험 방법은 성인 zebrafish의 (그림 3A3B)의 전뇌에있는 GFP - 라벨 GnRH의 신경 세포에서 녹음도 성공합니다. 느슨한 패치 (그림 3C) 및 전체 세포 녹음 (가 송사리에서 설명한대로 .......

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토론

GnRH의 3 GFP 유전자 변형 물고기는 신경 세포의 통합과 직간접 적으로 재생 3, 8-10에 관여 둘 다 행동의 중앙 제어 규제의 근간이되는 신경 생리 학적 메커니즘을 연구하는 독특한 모델을 제공합니다. 이 모델 시스템의 중요한 장점 중 하나는 GFP를 표현하는 많은 GnRH3 뉴런은 신경 회로 6, 9, 11, 12 (그림 방해하지 않고 전기 생리학 기록을 위해 신경을 비교적 쉽게 액세스 할 수 있도록 두뇌의 복부 표면에 가까운 즉 1B1C, 도표 3A3B). 이 비디오에서는, 우리는 송사리의 손상 성인 뇌의 TN-GnRH3 신경 세포 모두에서 느슨한 패치 및 전체 세포 녹음을 보여 주었다. 자연 발화에는 검출 성별 차이는 TN-GnRH3 신경 강장제 0.5-6Hz.There의 주파수로 발사 자발적 활동 전위의 박동 패턴을 전시 않았다.......

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공개 사항

저자는 공개 아무것도 없어.

감사의 글

우리는 기술 지원을위한 박사 멩 턱 린 양 위안 동 감사합니다. 이 작품은 건강 HD053767의 국립 연구소 (NLW에 하청)에서 교부금에 의해 캘리포니아 로스 앤젤레스의 연구 대학 (NLW)를위한 부총장의 생리학 및 Office의 부서에서 기금에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
현미경OlympusBX50W(Upright)
증폭기Axon InstrumentsAxoclamp 200B
A-D 컨버터Computer Interference Corp.Digidata ITC-18
냉각 CCD 카메라PCO 컴퓨터 광학Sensicam
크세논 램프Sutter Instruments Co.
GFP 필터 세트, Chroma Technologies
, 이미징 소프트웨어, Intelligent Imaging Innovations,슬라이드북 소프트웨어
, 전기생리학, 데이터 수집 소프트웨어, Axon Instruments, Axograph 소프트웨어
, 전기생리학, 데이터 수집 소프트웨어,AD Instruments, Inc.PowerLab
전기 생리학을위한 헤드 스테이지Axon InstrumentsCV 203BU
MicromanipulatorSutter Instrument CoMP-285
녹음 챔버 플랫폼Warner Instrument Corp.P1
레코딩 챔버Warner Instrument Corp.RC-26G
전극 풀러서터 기기P87
필라멘트 전극 풀러서터 기기FB330B3.0 mm 넓은 트로프 필라멘트
1.5 mm 유리 모세관세계 정밀 기기1B150-4Micr–
주사기Becton Dickinson309586 3 ml
MS-222 SigmaE10521-10G에틸 3-아미노벤조에이트 메탄설포네이
염 생선 식염mM: 134 NaCl; 2.9 KCl; 2.1 CaCl2; 1.2 MgCl2; 10 Hepes
전극 용액(느슨한 패치) mM : 150 NaCl; 3.5 KCl; 2.5 CaCl<이하 >2; 1.3 MgCl<이하 >2; 10 헤페; 10 포도
전극 용액 (전체 세포 패치) mM : 112.5 K- 글루 콘산염; 염화나트륨; 17.5 KCl; 0.5 CaCl<이하 >2; 1 MgCl<이하 >2; 5 마그네슘ATP; 1 에그타; 10 헤페; 1 GTP; 0.1 류펩틴; 10 포스포-크레아틴
트 수 당

참고문헌

  1. Kah, O., Lethimonier, C., Lareyre, J. J. Gonadotrophin-releasing hormone (GnRH) in the animal kingdom. J. Soc. Biol. 198 (1), 53-60 (2004).
  2. Ramakrishnan, S., Wayne, N. L. Social cues ....

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재인쇄 및 허가

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태그

GnRHGFP

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