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방법 논문

신생아 마우스 두뇌의 Striatal 세포에서 유전자 조작에 대 한 stereotaxic 수술

16K 조회수

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DOI:

10.3791/57270

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2018년 7월 10일

 ,  , 

이 논문에서

요약

우리는 신생아 마우스 두뇌의가에 microinjecting 시 약에 대 한 수 제 머리 고정 장치 stereotaxic 수술의 프로토콜을 설명합니다. 이 기술은 신생아 마우스 두뇌의 특정 영역의 신경 세포에서 유전자 조작 가능

초록

많은 유전자는 미 발달 머리에 표현 하 고 그들 중 일부는 지속적으로 출생 후 뇌에 표현. 이러한 지속적으로 표현한 유전자에 대 한 그들은 발달 과정 및 신생아 두뇌의 생리 기능을 조절 하 작동 수 있습니다. 두뇌에 있는 특정 유전자의 neurobiological 기능 조사, 두뇌에서 유전자를 비활성화 필수적 이다. 여기, 우리 신생아 시간 창에서 유전자 변형 생쥐의 고가에 유전자 발현을 비활성화 하는 간단한 stereotaxic 방법을 설명 합니다. AAV eGFP Cre 바이러스는 출생 후 하루 (P) stereotaxic 뇌 수술에 의해 2에서 Ai14 기자 유전자 쥐가 microinjected 했다. TdTomato 기자 유전자 발현 P14가, 성공적인 Cre loxP 중재 DNA 재조합 AAV 불리고 striatal 셀에 제안에 발견 되었다. 우리는 더 AAV eGFP Cre 바이러스 P2Foxp2fl/플로리다 쥐로 microinjecting에 의해이 기술을 검증. GFP의 Foxp2 더블 라벨 GFP-긍정적인 세포 Foxp2 immunoreactivity P9가, AAV-eGFP-Cre 불리고 striatal 셀에서 Foxp2 단백질의 손실을 제안에 부족을 보여주었다. 함께 찍은, 이러한 결과 floxed 유전자 변형 생쥐의 신생아 두뇌에 있는 특정 신경 인구에 있는 stereotaxically microinjected AAV eGFP Cre 바이러스에 의해 효과적인 유전자 삭제를 보여 줍니다. 결론적으로, 우리의 stereotaxic 기술 신생아 마우스 두뇌에서 유전자 조작에 대 한는 쉽고 간단한 플랫폼을 제공합니다. 기술만 사용할 수 없는 신생아 두뇌의 특정 지구에 있는 유전자를 삭제 하 하지만 또한 사용할 수 있습니다 약물 약물, 신경 추적기, 유전자 변형된 optogenetics 및 chemogenetics 단백질, 신경 활동 지표를 삽입 하 고 신생아 마우스 두뇌의가에 다른 시 약.

서론

현대 연구의 구조와 뇌의 기능 일반적으로 신경 세포에 특정 유전자의 유전자 조작이 필요합니다. 다른 유전자, 돌연변이 체 대립 유전자를 포함 하 여 운반 하는 유전자 변형 마우스의 기능을 녹아웃와 대립 노크에서 정기적으로 생성. Stereotaxic 뇌 수술 성인 설치류에 대 한 로컬 설치류 두뇌1,2의 특정 지역에 약물, 바이러스, 추적기 및 다른 시 약을 제공 하는 표준 방법입니다. 유전자 변형 마우스 stereotaxic 뇌 수술을 적용 한 유전자 조작 유전자 기능과 마우스 뇌의 특정 신경 인구에 신경 활동을 허용 합니다. 셀 형식 관련 조작 두뇌3,,45의 복잡 한 신경 회로에 신경 기능을 해독 하는 강력한 접근 방식을 제공 합니다.

신 경계의 신경 개발 초기 배아 단계에서 시작 하 고 개발 프로세스 청소년 기간까지 출산 후 계속. 신경 시스템의 출생 후 성숙 뇌6의 생리 및 인지 기능을 위한 필수적인 신경 회로의 정확한 시....

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프로토콜

여기에 설명 된 동물 프로토콜 동물 관리 및 사용 위원회의 국립 양 밍 대학에 의해 승인 되었습니다가지고.

1. 신생아 강아지 Stereotaxic 장치에 대 한 소유자의 준비

  1. 머리 트레이 만들기: 1.5 mL 원심 분리기 튜브 (길이 15 m m)의 하단 튜브의 벽의 1/5를 제거 하 여 신생아 강아지의 머리에 맞는 모양으로 잘라.
  2. 피 펫 팁 상자 stereotaxic 기구의 받침대와 맞는 적당 한 크기와 고 상단 덮개를 제거. 머리 트레이 단계 1.1 및 뜨거운 용 해 접착제로 팁 쟁반의 기지에 조직 포함 카세트에 부착 조직 포함 카세트의 높이 7 m m, 머리 고정 위치에서 강아지의 목과 시체를 지 원하는 데 사용 되는입니다.
  3. 표준 stereotaxic 장치에 전체 설치를 넣습니다.

2. 30 G 주입 스테인리스 바늘의 준비

  1. 전 3 일 동안 클로 프롬에서 그들을 몸을 담글 하 여 30 G 주사기 바늘을 청소.
  2. 집게를 사용 하 여 신중 하 고 천천히 당겨 바늘 화학 후드에서 폴 리 프로필 렌 그것의 허브에서.
  3. 20 분 50 rpm에서 통에 70% 에탄올 린스 3 × 10 분....

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결과

실험의 첫 번째 집합에 대 한 우리 200 microinjected AAV9.hSynapsin.HI.eGFP Cre.WPRE.SV40 바이러스 (AAV-eGFP-Cre, Dulbecco의 버퍼링 인산 염 분에 1/10 희석) Cre DNA recombinase 표현의 nL Ai14 쥐의 P2가 GFP 융합. Ai14 마우스 loxP 형벌 (floxed) 정지 카세트 (그림 2F)의 Cre 중재 삭제 시 tdTomato 취재 원 유전자를 표현 한다. 두뇌는 GFP와 tdTomato의 immunostaining에 대 한 P14에서 수확 했다. 많은 AAV 불리고 GFP-긍정적인 세포 (그림 2A, C)가 걸쳐 현재 AAV eGFP Cre 바이러스에 의해 striatal 세포의 광범위 한 감염을 나타내는 했다. TdTomato의 비슷한 광범.......

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토론

현재 연구에서 신생아 마우스 두뇌가 AAV 바이러스 주입에 대 한 간단 하 고 안정적인 stereotaxic 방법을 보여 줍니다. 우리는 p 2에서 Ai14 기자 쥐가 AAV eGFP Cre 바이러스 microinjected 하 고 P14에서 리포터 유전자 발현 분석. 우리는 AAV 불리고 GFP-긍정적인 세포가 rostrocaudal 수준에 걸쳐 발견. 또한, 거의 모든 GFP-긍정적인 세포 공동 tdTomato 기자 유전자 striatal 셀에 제안 하는 성공적인 Cre loxP DNA 재조합 AAV 중재 표현 Cre 활동에 의해 유도 된 표현. 우리는 더 p 2에서가 Foxp2fl/플로리다 쥐로 AAV eGFP Cre의 microinjections에 의해이 접근 방법의 효능을 확인 했다. 이중 라벨 많은 AAVs 불리고 GFP-긍정적인 세포 Foxp2 immunoreactivity P9가, 신생아가 있는 Foxp2 유전자의 성공적으로 조건부 삭제 제안에 부족을 보여주었다.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품은 과학의 부에 의해 지원 되었다 및 기술 부여 MOST104-2311-B-010-010-MY3, MOST106-2321-B-010-012, 국립 건강 연구소 부여 NHRI-EX106-10429NI, 및 추천된 지역 연구 센터 프로그램 부여 뇌 연구 센터, 대만에서 국립 양 밍 대학 교육부의 박사 친목 부여 MOST106-2811-B-010-031 (S. Y.C.), MOST105-2811-B-010-036 및 MOST106-2811-B-010-030 (헤-영 규 과장).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
30G PrecisionGlide 바늘Becton DickinsonREF 305106
클로로포름JT 베이커9180-03
Hamilton 마이크로리터 주사기해밀턴 8030030G 바늘; 26G 바늘에는 PE20 어댑터가 필요합니다.
폴리에틸렌 튜빙 PE20Becton Dickinson427406
폴리에틸렌 튜빙 PE10Becton Dickinson427401
Micro Flow Rate Syringe PumpLonger Precision Pump Co.TJ-2A (컨트롤러) 및 L0107-2A (구동 장치)
25G 주사기Becton DickinsonREF 302105
Fast greenSigma-AldrichF-72520.1 %
표준 입체 계측기RWD 생명 과학6803768030 마우스 / 신생아 쥐 어댑터
Anti-FOXP2 항체Abcamab16046토끼 다클론 to FOXP2, 1 : 4,000
안티-RFP 항체Abcamab65856마우스 단클론 RFP, 1:1,000
BX63 현미경OlympusBX63
LSM 880 컨포칼 현미경ZeissLSM 880
염소 안티 토끼 접합 Alexa fluor594Jackson lmmunoReserch Laboratories Inc.111-585-003
AAV9.hSynapsin.HI.eGFP-Cre.WPRE.SV40Penn Vector CoreAV-9-PV1848Lot # CS0987, 5.506x1013 (GC/mL)
AAV9.chicken actin-eGFPAAV core, Institute of Biomedical Sciences, Academia Sinica, TaiwanN/A1x1014 (GC/ml)
B6. Cg-Gt(ROSA)26Sortm14(CAG-tdTomato)Hze/JThe Jackson Labtorary 007914Ai14
B6(Cg)-Foxp2tm1.1Sfis/CfreJ잭슨 랩토리 026259Foxp2fl/fl
Dulbecco' s 인산염 완충 식염수Corning  셀그로21-030-CVR
PE10 튜브에 맞는

참고문헌

  1. Athos, J., Storm, D. R. High precision stereotaxic surgery in mice. Current Protocols in Neuroscience. , Suppl ement 14. Appendix 4, Wiley Online Library A.4A.1-A.4A.9 (2001).
  2. Cetin, A., Komai, S., Eliava, M., Seeburg, P. H., Osten, P. Stereotaxic gene delivery in the rodent brain. Nat. Protoc. 1

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재인쇄 및 허가

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