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Artigo de método

Analisando Synaptic Modulação da

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DOI:

10.3791/55176

⸱

10 de fevereiro de 2017

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* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui nós mostramos como quantificar o número ea distribuição espacial das zonas ativas sinápticas em fotorreceptores de Drosophila melanogaster, destacou com um marcador molecular geneticamente codificado, e sua modulação após a exposição prolongada à luz.

Resumo

O sistema nervoso tem a notável capacidade de se adaptar e responder a vários estímulos. Este ajuste neural é em grande parte alcançado através de plasticidade no nível sináptico. A zona activa (AZ) é a região na membrana pré-sináptica que medeia a libertação de neurotransmissores e é composto de uma colecção de proteínas densa de andaime. AZs de Drosophila melanogaster (Drosophila) fotorreceptores submetidos a remodelação molecular após a exposição prolongada à luz ambiente natural. Assim, o nível de atividade neuronal pode reorganizar a composição molecular do AZ e contribuem para a regulação da saída funcional.

A partir da exposição à luz preparação set-up para a imuno-histoquímica, os detalhes deste protocolo como quantificar o número, a distribuição espacial, eo nível de deslocalização de moléculas sinápticas em AZs em fotorreceptores de Drosophila. Usando análise de imagem software, foram identificados grupos de o componente AZ fundido-GFP Bruchpilot para cada fotorreceptor R8 (R8) axônio terminal. manchas Bruchpilot detectados foram atribuídos automaticamente a axônios R8 individuais. Para calcular a distribuição de frequência local ao longo do axônio, implementamos um plug-in de software personalizado. -Ponto de partida de cada axônio e ponto final foram definidas manualmente e a posição de cada ponto Bruchpilot foi projetada na linha de conexão entre início e ponto final. Além do número de aglomerados Bruchpilot, nós também quantificado o nível de deslocalização Bruchpilot-GFP dentro dos aglomerados. Estas medidas refletem em detalhe a dinâmica sinápticas espacialmente resolvidos em um único neurônio sob diferentes condições ambientais aos estímulos.

Introdução

A modulação da função sináptica contribui para a notável capacidade do sistema nervoso para responder ou se adaptar às mudanças estímulos ambientais com precisão. Ajustar a probabilidade de liberação de vesículas pré-sináptica é uma forma de controlar a força sináptica 1. Libertação das vesículas sinápticas tem lugar na zona activa (AZ), uma região especializadas da membrana pré-sináptica 2. O AZ caracteriza-se por uma cassete de proteínas específicas 3, 4. A maioria das proteínas que contribuem para a montagem AZ são altamente conservadas em nematóides, i....

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Protocolo

Os procedimentos experimentais descritos neste protocolo envolvem exclusivamente trabalhar com Drosophila e não estão sujeitas a leis de protecção dos animais na Alemanha e no Japão.

1. As condições de exposição à luz

  1. Prepare moscas que carregam sensless-flipase (sens-flp) e bruchpilot-FRT-STOP-FRT-GFP (BRP-FSF-GFP) 15 para a visualização Brp-GFP em neurónios R8 fotorreceptoras (R8). A BRP locus de codificação genómica dentro de um cromossoma bacteriano artificial (BAC) foi modificado para gerar esta construção-brp-FSF GFP. Nas moscas portado....

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Resultados

O olho composto de Drosophila compreende ~ 780 ommatidia, cada um contendo oito tipos de fotorreceptores (R1-8). R7 e R8 projeto de seus axônios para o segundo gânglio óptico, a medula, onde formam sinapses em camadas M6 e M3, respectivamente 26. Para investigar o efeito da exposição prolongada à luz sobre a composição molecular de fotorreceptoras R8 zonas ativas, tiramos vantagem do método STaR 15. Os níveis de expressão endógenos.......

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Discussão

Neste estudo, nós mostramos como preparar as condições de luz para expor as moscas a uma intensidade de luz iguais. Foram quantificados não só o número de pontos lacrimais um marcador sináptica, mas também poderia resolver espacialmente a densidade de sinapses ao longo dos axónios e medir o nível de deslocalização da proteína marcador em áreas citoplasmáticos. Estas três avaliações nos permitem avaliar os detalhes da dinâmica sinápticas no único nível neuronal em diferentes condições ambientais. Nosso protocolo pode ser.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Somos gratos a T. Sturner para correções votos, discussões e comentários sobre o manuscrito; SL Zipursky para fornecer estoques de mosca; M à escolarização para a realização de processamento de imagem. Parte da análise de imagem foi realizado no laboratório de A. Kakita. Este trabalho foi financiado pela Fundação Alexander von Humboldt e JSPs Bolsas de Investigação no exterior (AS), JSPS Fellows (SH-S.), Grant-In-Aid para Start-up (24.800.024), em áreas inovadoras (25.110.713), Mochida, Takeda, Inamori, Daiichi-Sankyo, Fundações Toray (TS), DZNE de financiamento principal (GT) e DZNE Microscopia de Luz Facility (CM).

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
FrascoHightech, JapãoMKC-20
PlugThermo Fisher Sciehtific, EUAAS-275
Rack transparente personalizado feito de resina acrílica Shin-Shin Corporation, Japãouma altura de 41 cm, uma base de 21 cm, uma espessura de 4 cm e uma altura de 13 cm para cada degrau
Incubadora legalMITSUBISHI ELECTRIC, JapãoCN-40A
MISUMI, JapãoLEDXC170-W
Medidor de luz digitalCEMDT-1301
Fly padTokken, JapãoTK-HA03-S
Placa de Petri (35 x 10 mm)Greiner Bio-One International, Alemanha627102
tablet PBSTakara, JapãoT900
Triton X-100Wako, Japão160-24751
Dumont #5 FórcepsFine Science Tools11251-20
Tubo de 1,5 mLSarstedt, AlemanhaA. 152X
Formaldeído 16%NEM, Japão3152
Pipetman P-200GilsonF123601 
Pipetman P-20GilsonF123600
Pipetman P-2GilsonF144801
anticorpo anti-chaoptinDSHB24B10
Anticorpo anti-camundongo conjugado com Alexa568Life TechnologiesA-11031
VECTASHIELD Montagem Medium VectorLaboratories, Inc.Lâmina de microscópio H-1000
(76 x 26 mm)Thermo Fisher Scientific Gerhard Menzel B.V. & Co. KG, Alemanha
Lamínula (18 x 18 mm, 0,17 mm)Zeiss, Alemanha474030-9000-000
Microscópios IndustriaisOlympus, JapãoSZ61-C-SET
Microscópio Estéreo IluminaçãoOlympus, JapãoKL 1600 LED
microscopia confocalZeiss, AlemanhaLSM780
ImarisBitplane, SuíçaVersão 7.6.4 ou superior
MatlabThe MathWorks, Inc., USA
Excel para Mac Microsoft
Painel de LED

Referências

  1. Alabi, A. A., Tsien, R. W. Synaptic Vesicle Pools and Dynamics. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 4 (8), (2012).
  2. Couteaux, R., Pecot-Dechavassine, M. [Synaptic vesicles and pouches at the level of "....

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Reimpressões e permissões

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