Суточный часы помогают организмов приспособиться к периодических изменений в окружающей среде, порожденных 24 h вращения Земли. Блокируемые transcriptional поступательные обратной часто лежат в основе молекулярного механизма суточного часы различных видов1. Контуре суточного кардиостимулятор состоит из будильник содержащих нейронов интегрирует время день информацию, передаваемую по экологической подсказки, например Светлый/темный (LD) и температурных циклов, чтобы организовать ритмы множество ежедневных физиологические и поведенческих процессов2,3. Координация молекулярных ритмов с нейронов входов и выходов является критически важное значение для функционирования суточного цепи, но остается лишь отчасти понятными.
В дрозофилы, суть молекулярные часы, гетеродимера такт (CLK/CYC) активирует транскрипцию период (за) и вневременной (Тим). % И Тим образуют комплекс и введите ядра, где они подавляют транскрипционный анализ деятельности CLK/CYC и, следовательно, свои собственные транскрипции. POST-transcriptional и столб-поступательные правила приводят к задержкам между CLK/CYC-опосредованной транскрипции и репрессии, % / Тим, обеспечение поколения около 24-h молекулярных колебаний1,3,4 . Около 150 нейронов, содержащие эти молекулярные часы форме схемы управления суточного поведение взрослых мух5. Гораздо проще, но полностью функциональный суточного цепь состоит из 3 групп нейронов будильник - 5 вентральной боковых нейронов (окн; 4 PDF-позитивных окн и один LNv PDF-отрицательные, см. ниже), 2 спинной нейрон 1s (DN1s) и 2 спинной нейрон 2s (DN2s) - присутствует в личиночной мозг6,7.
Простой личинок суточного цепи предлагает отличную модель для изучения взаимодействия между нейронные связи и молекулярных заводной. С помощью нашего недавно разработанных флуоресцентные репортер %-TDT, который имитирует уровни на белок и расположению субклеточном, мы стремились охарактеризовать динамику молекулярных заводной в разные часы нейрон подгрупп в контуре личиночной суточный 8. Кроме того, зная ключевую роль нейропептида пигмент диспергирующие фактора (PDF), производимые 4 окн в регулировании циркадные ритмы в нейрональных уровня9,10,11, мы хотели бы изучить прямой влияние PDF на молекулярные часы. С этой целью мы разработали метод мониторинга суточного ген выражение ритмы в личиночной мозга explant через несколько дней, покадровой confocal микроскопии. Протокол также был адаптирован для фармакологических проб для проверки эффекта PDF или других соединений на уровне %-TDT. Таким образом адаптация состоит из доступности культуры экспланта мозга для применения наркотиков, увеличение временного разрешения и изображений на более короткий срок.
Ex vivo культуры дрозофилы мозги различных этапов развития были ранее установленных12,13,14,,1516,17 ,18. Эти протоколы используются для визуализации различных биологических явлений, в то время как некоторые из них не совместимы с изображений разрешением одной ячейки или не поддерживают культуру для более чем несколько часов. Альтернативные методы для выполнения долгосрочных живых изображений суточного нейронов в дрозофилы включают биолюминесценции изображений молекулярной ритмы19,,2021 и флуоресценции изображений кальция индикатор с легкими лист микроскопии22,23. Хотя биолюминесценции изображений можно добиться более высоких временное разрешение и легких лист микроскопии могут быть адаптированы для изображений в естественных условиях , они ограничены на пространственное разрешение и требуют специализированных Микроскоп систем.
Метод, описанный здесь предназначена для визуализации флуоресцентные сигналов в культуре весь мозг в резолюции одноклеточных в течение нескольких дней. Этот снисходительный и универсальный метод может быть адаптирована для взрослых летать мозги культурный образ и фармакологические эксперименты для изучения многих различных проблем в области нейробиологии дрозофилы .