Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Usando fluorescenza cellulare attivo Ordinamento per esaminare Cell-Type-specifica espressione genica nel cervello di ratto tessuto

Published: May 28, 2015 doi: 10.3791/52537

Abstract

Il cervello è composto da quattro tipi di cellule primarie, tra cui neuroni, astrociti, oligodendrociti e microglia. Pur non essendo il tipo di cella più abbondante nel cervello, i neuroni sono i più studiati di questi tipi cellulari dato il loro ruolo diretto nella impatto comportamenti. Altri tipi di cellule del cervello impatto anche la funzione e il comportamento dei neuroni attraverso le molecole di segnalazione che producono. I neuroscienziati devono capire le interazioni tra i tipi di cellule del cervello per capire meglio come queste interazioni impatto funzione neurale e la malattia. Ad oggi, il metodo più comune per analizzare proteine ​​o espressione genica utilizza l'omogeneizzazione di campioni di tessuto intere, di solito con il sangue, e senza riguardo per tipo di cellula. Questo approccio è un approccio informativo per l'esame cambiamenti generali del gene o l'espressione di proteine ​​che possono influenzare la funzione e il comportamento nervoso; Tuttavia, questo metodo di analisi non si presta ad una maggiore comprensione delle cellule-tipo-specifica espressione genica e l'effetto di comunicazione cellula-cellula sulla funzione neurale. Analisi dell'epigenetica comportamentali è stata una zona di crescente attenzione che esamina come modificazioni del acido desossiribonucleico (DNA) impatto struttura espressione genica a lungo termine e di comportamento; Tuttavia, queste informazioni possono essere rilevanti solo se analizzato in modo cellula-specifico tipo specificato lineage differenziale e pertanto marcatori epigenetici che possono essere presenti su alcuni geni dei singoli tipi di cellule neuronali. La fluorescenza cellulare attivo (FACS) tecnica descritta di seguito fornisce un modo semplice ed efficace per isolare le cellule neurali singole per la successiva analisi di espressione genica, l'espressione della proteina, o modificazioni epigenetiche del DNA. Questa tecnica può anche essere modificato per isolare più specifici tipi di cellule neuronali nel cervello per l'analisi di cellule-tipo specifico successiva.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Neural Dissociation Kit (P) Miltenyi Biotec 130-092-628
Myelin Removal Beads II Miltenyi Biotec 130-096-733
LS Columns Miltenyi Biotec 130-042-401
QuadroMACS Separator Miltenyi Biotec 130-090-976
MACS MultiStand Miltenyi Biotec 130-042-303
Nylon Mesh Sheet Amazon CMN-0074-10YD 40 inch width, 80 micron size mesh
Fc Block / anti-CD32 BD Biosciences BDB550270 reactivity for rat
APC-conjugated CD11b antibody Biolegend 201809 reactivity for rat
Rabbit anti-GLT1 Novus Biologicals NBP1-20136 reactivity for rat or human
PE-conjugated anti-rabbit secondary antibody eBioscience 1037259 secondary antibody for anti-GLT1
FITC-conjugated anti-rat CD90 (Thy1) mouse antibody Biolegend 202504 reactivity for rat

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Schwarz, J. M., Smith, S. H., Bilbo, S. D. FACS analysis of neuronal-glial interactions in the nucleus accumbens following morphine administration. Psychopharmacology. 230 (4), 525-535 (2013).
  2. Schwarz, J. M., Hutchinson, M. R., Bilbo, S. D. Early-life experience decreases drug-induced reinstatement of morphine CPP in adulthood via microglial-specific epigenetic programming of anti-inflammatory IL-10 expression. J Neurosci. 31 (49), 17835-1523 (2011).
  3. Herzenberg, L. A., Tung, J., Moore, W. A., Herzenberg, L. A., Parks, D. R. Interpreting flow cytometry data: a guide for the perplexed. Nature Immunology. 7 (7), 681-685 (2006).
  4. Guez-Barber, D., et al. FACS identifies unique cocaine-induced gene regulation in selectively activated adult striatal neurons. J Neurosci. 31 (11), 4251-4259 (2011).
  5. Fanous, S., et al. Unique gene alterations are induced in FACS-purified Fos-positive neurons activated during cue-induced relapse to heroin seeking. J Neurochem. 124 (1), 100-108 (2013).
  6. Liu, Q. R., et al. Detection of molecular alterations in methamphetamine-activated Fos-expressing neurons from single rat dorsal striatum using fluorescence-activated cell sorting (FACS). J Neurochem. 128 (1), 173-185 (2013).
  7. Guez-Barber, D., et al. FACS purification of immunolabeled cell types from adult rat brain. J Neurosci Methods. 203 (1), 10-18 (2012).
  8. Nolte, C., et al. GFAP promoter-controlled EGFP-expressing transgenic mice: a tool to visualize astrocytes and astrogliosis in living brain tissue. Glia. 33 (1), 72-86 (2000).
  9. Okana, M., Bell, D. W., Haber, D. A., Li, E. DNA methyltransferases Dnmt3a and Dnmt3b are essential for de novo methylation and mammalian development. Cell. 99 (3), 247-257 (1999).
  10. Bogdanović, O., Veenstra, G. J. DNA methylation and methyl-CpG binding proteins: developmental requirements and function. Chromosoma. 118 (5), 549-565 (2009).
  11. Iwamoto, K., et al. Neurons show distinctive DNA methylation profile and higher inter-individual variations compared with non-neurons. Genome Res. 21 (5), 688-696 (2011).
  12. Nishioka, M., et al. Neuronal cell-type specific DNA methylation patterns of the Cacna1c gene. Int J Dev Neurosci. 31 (2), 89-95 (2013).
  13. Kozlenkov, A., et al. Differences in DNA methylation between human neuronal and glial cells are concentrated in enhancers and non-CpG sites. Nucleic Acid Res. 42 (1), 109-127 (2014).
  14. Russo, S. J., et al. Nuclear factor kappa B signaling regulates neuronal morphology and cocaine reward. J Neurosci. 29 (11), 3529-3537 (2009).
  15. Bhatt, D., Ghosh, S. Regulation of the NF-κB-Mediated Transcription of Inflammatory Genes. Front Immunol. 5, 71 (2014).
  16. Okada, S., et al. Flow cytometric sorting of neuronal and glial nuclei from central nervous system tissue. J Cell Physiol. 226 (2), 552-558 (2011).
Usando fluorescenza cellulare attivo Ordinamento per esaminare Cell-Type-specifica espressione genica nel cervello di ratto tessuto
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Schwarz, J. M. Using FluorescenceMore

Schwarz, J. M. Using Fluorescence Activated Cell Sorting to Examine Cell-Type-Specific Gene Expression in Rat Brain Tissue. J. Vis. Exp. (99), e52537, doi:10.3791/52537 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter