$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
- У личинок рыбок данио визуальный стимул может активировать соматосенсорные нейроны и вызвать реакцию бегства. Существует два типа таких нейронов, обнаруженных в личиночных нейронах: тройничные нейроны и нейроны Рохона-Бирда. Мы можем манипулировать активностью этих нейронов, модифицируя их для экспрессии трансгенных светочувствительных ионных каналов. Такой подход называется оптогенетикой.
Чтобы выполнить эту технику, поместите трансгенную личинку тыльной стороной вверх в агарозный гель и поместите ее под препарирующий микроскоп. С помощью лезвия бритвы отделите клиновидную часть агарозы от желтка и хвостика. Наполните эту область яичной водой. Оттяните агарозу подальше от ствола и хвоста личинки.
Расположите кончик оптического кабеля рядом с туловищем, где находится клеточное тело нейрона Рохона-Бирда. Подайте импульс синего лазерного света. При воздействии синего света трансгенные светочувствительные ионные каналы в мембране нейрона открываются, позволяя ионам проникать внутрь, запуская потенциал действия, который вызывает реакцию убегания. Запишите поведение личинки с помощью высокоскоростной камеры.
В примере протокола мы посадим личинок для активации нейрона Рохона-Бирда, экспрессирующего вариант каналродопсина, и понаблюдаем за поведенческой реакцией.
- Приготовьте 1,5% низкоплавкую агарозу в воде двойной дистилляции и храните в термоблоке при температуре 42 градуса Цельсия, чтобы предотвратить ее затвердевание. С помощью стеклянной пастеровской пипетки перенесите одну из личинок предварительного скрининга в пробирку с 1,5% низкоплавкой агарозой с как можно меньшим количеством синей эмбриональной воды. Затем переложите личинку в капле агарозы на небольшую чашку Петри.
Под препарирующим микроскопом расположите личинку спинной стороной вверх. Когда агароза застынет, с помощью тонкого бритвенного лезвия отрежьте агарозу с обеих сторон личинки. Заполните область, окружающую агарозу, зародышем голубой водой.
Далее сделайте два диагональных надреза с обеих сторон желтка, стараясь не поцарапать личинку. После этого вытяните агарозу подальше от ствола и хвоста личинки.
Теперь установите высокоскоростную камеру на препарирующий прицел и подключите камеру к компьютеру. Затем включите компьютер и высокоскоростную камеру. Откройте программное обеспечение для работы с видео и отрегулируйте параметры камеры. Затем соедините оптический кабель, лазер и стимулятор вместе. Затем включите стимулятор и установите его на максимум 5 вольт и длительность импульса 5 миллисекунд. Впоследствии включите лазер.
Затем с помощью флуоресцентного препарирующего микроскопа расположите кончик оптического кабеля рядом с телом нейронной клетки с экспрессией ChEF-tdTomato. Подайте импульс синего света для активации сенсорного нейрона. Затем запишите ответы с помощью высокоскоростной камеры, настроенной на 500 или 1000 кадров в секунду, и повторите эксперименты с интервалом не менее 1 минуты между активациями, чтобы избежать привыкания.
Чтобы выпустить личинку, подденьте агарозу щипцами и будьте осторожны, чтобы не травмировать животное. Затем переложите его в свежую голубую зародышевую воду. Животным можно дать возможность развиваться дальше, а на более старых стадиях процедуру можно повторить. Эмбрион также может быть повторно установлен для конфокальной визуализации активированной клетки с высоким разрешением, чтобы коррелировать поведение с клеточной структурой.