U ssaków jądro nadskrzyżowaniowe (SCN) zarządza rytmem dobowym całego ciała, koordynując reakcję jednostki na egzogenne zmiany środowiskowe (np. światło, temperaturę, stres, itp.)1. Składniki zegara rdzeniowego składają się z Per1-3, Cry1-2, Clock i Bmal1 i odgrywają kluczową rolę w regulacji zegara okołodobowego każdej komórki. Każda komórka w SCN zawiera aktywator transkrypcji, CLOCK/BMAL1, który działa jak heterodimer indukujący ekspresję PER i CRY. Kompleks PER/CRY następnie hamuje funkcję CLOCK/BMAL1, tworząc pętlę sprzężenia zwrotnego transkrypcji-translacji, która trwa około 24 godzin2,3.
Poprzednie badania nad SCN głównie wykorzystywały metodę hodowli warstwowej SCN ex vivo4,5,6 i, chociaż to podejście dostarczyło cennych informacji, jego ograniczenia ograniczyły naszą zdolność do uzyskania danych dotyczących wpływu innych jąder mózgu na SCN, jak również wpływu bodźców egzogennych (np., światła) na komórkach znajdujących się w tym krytycznym regionie. W 2001 roku grupa Hitoshi Okamury była pierwszą, która użyła systemu bioluminescencji do monitorowania in vivo ekspresji genów zegara okołodobowego w SCN u swobodnie poruszających się myszy7. Grupa Kena-ichi Honmy spędziła ostatnie kilka lat na dalszym rozwijaniu systemu rejestracji bioluminescencji in vivo w SCN8,9,10. Łącznie badania te dały naukowcom możliwość monitorowania zegara okołodobowego w ciągłej ciemności lub po impulsie świetlnym. Ponieważ jednak bioluminescencja jest zbyt słaba, aby umożliwić ciągłe monitorowanie podczas cyklu światło/ciemność, w połączeniu z faktem, że światło jest dominującym sygnałem wymaganym do porywania zegarów okołodobowych za pośrednictwem SCN11, rośnie zapotrzebowanie na rozwój metod eksperymentalnych, które przezwyciężą ograniczenia związane z rejestracją bioluminescencji. Niniejszy raport opisuje system oparty na fluorescencji, który został skonstruowany w celu monitorowania zegara okołodobowego SCN in vivo u swobodnie poruszających się myszy. Ta łatwa w użyciu metoda pozwala na ciągłe monitorowanie podczas cyklu światło/ciemność i pozwala na długoterminową obserwację transkrypcji genów zegara okołodobowego w SCN w czasie rzeczywistym i w wysokiej rozdzielczości czasowej.