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Artigo de método

Um pipeline usando eletroporação bilateral no útero para interrogar influências genéticas no comportamento dos roedores

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DOI:

10.3791/61350

21 de maio de 2020

Neste artigo

Resumo

O papel dos genes recentemente descobertos associados à doença na patogênese das doenças neuropsiquiátricas permanece obscuro. Um bilateral modificado na técnica de eletroporação uterómis permite a transferência genética em grandes populações de neurônios e o exame dos efeitos causadores das mudanças na expressão genética no comportamento social.

Resumo

Como estudos de associação genoma lançam luz sobre os fundamentos genéticos heterogêneos de muitas doenças neurológicas, a necessidade de estudar a contribuição de genes específicos para o desenvolvimento cerebral e a função aumenta. Contar com modelos de camundongos para estudar o papel de manipulações genéticas específicas nem sempre é viável, uma vez que as linhas de camundongos transgênicos são bastante caras e muitos novos genes associados a doenças ainda não têm linhas genéticas disponíveis comercialmente. Além disso, pode levar anos de desenvolvimento e validação para criar uma linha de mouse. No útero a eletroporação oferece um método relativamente rápido e fácil para manipular a expressão genética de uma maneira específica do tipo celular in vivo que só requer o desenvolvimento de um plasmídeo de DNA para alcançar uma manipulação genética particular. Bilateral na eletroporação do útero pode ser usado para atingir grandes populações de neurônios piramixais do córtex frontal. A combinação desse método de transferência genética com abordagens comportamentais permite estudar os efeitos das manipulações genéticas na função das redes de córtex pré-frontal e no comportamento social de camundongos juvenis e adultos.

Introdução

Estudos de associação genoma (GWAS) têm impulsionado a descoberta de novos genes candidatos que estão associados às patologias cerebrais1,2,3,4. Esses estudos têm sido particularmente benéficos na compreensão de distúrbios neuropsiquiátricos devastadores, como a esquizofrenia (SCZ), onde a investigação de novos genes tem servido como ponto de lançamento para novas linhas de pesquisa e intervenção terapêutica5,6. Genes que abrigam risco para SCZ apresentam expressão tendenciosa no cór....

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Protocolo

Todos os protocolos experimentais foram conduzidos de acordo com as diretrizes do National Institutes of Health (NIH) para pesquisa animal e foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Boston (IACUC).

1. Preparação da solução de DNA

  1. Compre um plasmídeo comercial ou subclone um gene de interesse em plasmid com promotor desejado. Aqui, foi utilizado um plasmid contendo EGFP sob o promotor CAG (pCAG-EGFP).
    NOTA: Determine o promotor desejado com base no nível de expressão necessário. Em geral, plasmídeos sob o promotor CAG podem ser usados para alcançar altos níveis do transgene, enqua....

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Resultados

Desenvolvimento e implementação bem sucedidos de um eletroporador personalizado e três pinos eletrodos.
Para iues, um eletroporador personalizado barato foi construído com base em um design descrito anteriormente27 (Figura 1A e Figura 2). Um eletrodo de três pinos foi feito23,24 usando fórceps plásticos com 2 eletrodos negativos ligados às pontas dos pinos e o .......

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Discussão

Aqui, um oleoduto é descrito que combina a manipulação de novos genes de interesse em grandes populações de neurônios corticais frontais com ensaios comportamentais em camundongos. Além disso, este pipeline permite o estudo longitudinal do comportamento nos mesmos camundongos, tanto durante o desenvolvimento pós-natal precoce quanto na idade adulta. Essa técnica contorna a necessidade de contar com modelos genéticos de animais que podem ser caros em termos de tempo e despesas. A força deste protocolo é que ele pode ser u.......

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Divulgações

Os autores não declaram interesses concorrentes.

Agradecimentos

Agradecemos a Lisa Kretsge pelo feedback crítico e edição do manuscrito. Agradecemos a todos os assistentes de pesquisa do laboratório Cruz-Martín que foram inestimáveis em ajudar com perfusões e contagem celular de cérebros comportamentais. Agradecemos a Andrzej Cwetsch pela contribuição sobre o design do eletrodo tripolar, e Todd Blute e o Núcleo de Imagem de Biologia da Universidade de Boston pelo uso do microscópio confocal. Este trabalho foi apoiado por um Narsad Young Investigator Grant (AC-M, #27202), o Brenton R. Lutz Award (ALC), o I. Alden Macchi Award (ALC), o NSF NRT UtB: Neurophotonics National Research Fellowship (ALC, #DGE1633516) e o Boston University ....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Sutura trançada preta de seda de 13 mmsuturaSB77DHavel
Adson ForcepsFST11006-12IUE
C270 WebcamLogitechN/AComportamento de registro
EletroporadorPersonalizado/AVeja as Figuras 1 e 2 e Bullmann et al, 2015
EZ-500 Spin Column Plasmid DNA Maxi-preps Kit, 20prepsBio Basic Inc.BS466Pladmid preparação
Fast Green FCFSigmaF7252-5GCorante para solução de DNA
Tesoura fina- afiadoFST14060-09IUE
Fisherbrand Esponjas de gazeFisher Scientific1376152IUE
Gaymar Aquecimento / resfriamentoBraintreeTP-700Almofada de aquecimento
Extrator de pipeta de vidroSutter Instrument,P-97IUE
pipetas de vidroSutter Instrument,BF150-117-10
IUE Loção de depilaçãoNairN / ADepilação
Hartman HemostatsF.S.T.13002-10IUE
Labirinto de campo aberto - arena de acrílico caseiroPersonalizadoN/A50 &vezes; 50 &vezes; 30 cm comprimento-largura-altura
pCAG-GFPAddgene11150Vetor de expressão de mamíferos para expressão de GFP
Picospritzer IIIParker HannifinN/Ainjetor de pressão
Retractor - 2 pinos BluntF.S.T.17023-13
Pinça de anelIUE F.S.T.11103-09Esterilizador IUE
, cordão secoSigmaZ378569esterilizar ferramentas cirúrgicas
SUTURA, 3/0 PGA, FS-2, VIOLETA APENAS PARA USO VETERINÁRIOMúsculo de suturaHJ398
Havel Banho de águaCole-ParmerEW-12105-84aquecimento solução salina estéril
Pele de da N de

Referências

  1. Yang, Y., et al. Genetic association and meta-analysis of a schizophrenia GWAS variant rs10489202 in East Asian populations. Translational Psychiatry. 8 (1), 144(2018).
  2. Schizophrenia Working Group of the Psychiatric Genomics Consortium.

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Reimpressões e permissões

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