Yöntem makalesi

Drosophila Optogenetik: Nöronal Devreleri Manipüle Etmek İçin Bir Yöntem

30 Nisan 2023

Bu makalede

Özet

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: de Vries, S. E., Clandinin, T. Drosophila melanogaster'de Kaçış Davranışının Optogenetik Stimülasyonu. J. Vis. Uzm. (2013).

Optogenetik, ışık aktivasyonu nöronun durumunda bir değişikliği tetikleyen ışığa duyarlı proteinler olan belirli opsinleri ifade etmek için genetik olarak tasarlanmış nöronları manipüle etmek için ışığın kullanılmasını sağlar. Burada, opsin Channelrhodopsin2 kullanarak Drosophila'da optogenetik bir yaklaşımı açıklıyoruz. Örnek protokol, sineğin kaçış davranışının arkasındaki nöronal devreyi incelemek için bir optogenetik test setine sahiptir.

Protokol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, de Vries ve Clandinin, Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster, J. Vis. Exp.(2013).

1. Channelrhodopsin Sinekleri Oluştur

  1. Çapraz UAS-ChR2, seçtiğiniz Gal4 sürücüsü ile uçar, optik lobdaki Foma-105 nöronlarında ifade edilen G4-Gal1'ü kullanırız.
  2. Mavi ışık uyarımına görsel bir yanıt olasılığını ortadan kaldırmak için, her iki sinek hattı da w+norpA arka plandadır.
  3. Sonuç: w+norpA; G105-Gal4/UAS-CHR2 +
  4. Yetişkin sinekler yaklaştıktan sonra, seçilen dişileri, davranışsal testi gerçekleştirmeden önce 3 gün boyunca 10 μM all-trans-retinal (ChR2 için gerekli bir kofaktör) ile desteklenmiş ve ışıktan korunan taze yiyeceklere koyun.

2. 10 μM All-trans-retinal Geliştirilmiş Gıda Yapın

  1. 20 mM retinal yapmak için 100 mg all-trans-retinal'i 17.6 ml% 95 etanol içinde çözün. Tüm trans-retinalleri her zaman ışıktan koruyun.
  2. Standart mısır unu sinek yemini mikrodalgada eritin ve dokunulamayacak kadar ısınana kadar soğumaya bırakın.
  3. 50 μl 20 mM all-trans-retinal'i 10 ml sinek yemi şişelerine karıştırın.
  4. Şişeleri soğumaya bırakın ve ışıktan koruyun.

3. Ekipman

  1. Pipet uçları: Standart 1.000 μl pipet uçları uca yakın kesilerek ~2,25 mm'lik bir gözenek çapı oluşturulur.
  2. Platform (bkz. Şekil 1).
    1. 17 cm X 25 cm boyutlarında bir Delrin tabanı, 1/4" NPT soğutma suyu hortumu bağlantılarına uyacak şekilde her köşede dişli deliklerle inşa edilmiştir.
    2. Tabanın merkezine Delrin'den yapılmış dikey bir tutucu takılmıştır. Genel boyutlar 25 mm X 40 mm X 65 mm'dir (genişlik X derinlik X yükseklik). 10 mm genişliğinde bir oluk, altta bir kelebek vida ile tutucunun uzunluğu boyunca uzanır. Tutucunun üst kısmına, 25 mm X 40 mm X 10 mm boyutlarında, tutucudaki oluk ile hizalanmış 3,5 mm çapında bir delik bulunan bir platform takılmıştır.
  3. LED dizileri (bkz. Şekil 1).
    1. ~18 cm uzunluğundaki dört soğutma sıvısı hortumu kolu, soğutma sıvısı hortumu bağlantısı kullanılarak platform tabanına tutturulur. Soğutma sıvısı hortumu sadece yapısal destek olarak kullanılır ve soğutma amaçlı kullanılmaz.
    2. Uygun şekilde yerleştirilmiş oluklar, her bir kolun ucuna bir ısı emici takmak için her bir kolun son soğutma sıvısı hortumu parçasına kesilir.
    3. Mavi bir LED Rebel Tri-Stars, önceden kesilmiş termal yapışkan bant kullanılarak her bir soğutucuya monte edilmiştir. Her bir Tri-Star'a bir Carclo 18° Tri-lens yapıştırılmıştır.
    4. LED Tri-Stars, BuckPuck DC sürücülerine ve belirtildiği gibi bir güç kaynağına bağlanır. Kurulumumuzu, her bir BuckPuck'ın seri olarak iki Tri-Star'a güç verecek şekilde düzenledik.
    5. Dört LED Tri-Star'ın tümünün 700 mA'da aydınlatılması, platformumuzda 713 W/m2'lik bir ışınım sağladı.
  4. Kamera: Kamera küçük bir tripod üzerine monte edilmiştir ve platformun üst kısmına odaklanmıştır.

4. Davranışsal Test

  1. Buz üzerindeki sinekleri kısaca uyuşturun.
  2. Ucun her iki ucunu kapatmak için bant kullanarak tek tek sinekleri pipet uçlarına yerleştirin.
  3. Sinekler uyandıktan ve pipet ucunu aktif olarak keşfettikten sonra, bandı çıkarın ve dikey tutucudaki oluğa bir pipet yerleştirin. Kelebek vida, pipet ucunu yerine sabitlemek ve ucun altını kapatmak için kullanılır.
  4. Sinek pipet ucunu keşfederken (tipik olarak 30 - 60 saniye), sinek uçtan platforma çıkmadan hemen önce kamera kaydını başlatın.
  5. Sinek platforma çıktıktan sonra 1-2 saniye bekleyin ve mavi LED'leri açın. Sineğin uçuşu başlatmasına kadar geçen süreyi manuel olarak ölçmek için bir zamanlayıcı kullanın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Şekil 1: Dikey tutuculu platformu ve üzerlerine LED dizileri yapıştırılmış ısı emicileri tutan dört soğutucu hortum kolunu gösteren deney düzeneği. (A) Ortam aydınlatması altında kurulum. (B) LED'ler yandığında kurulum. (C) Soğutucu üzerindeki Tri-Star LED'in yakından görünümü. (D) Üçlü mercek takılıyken Üçlü Yıldız'ın yakın çekimi. (E) B...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
reaktif
All-trans Retinalİleri Bilimsel Kimya A.ŞR3041 Serisi
ekipman
Isı Emici 9,2 C/WLüks YıldızıLPD30-30B30 mm kare X 30 mm yükseklik
Carclo 18° Üçlü LensLüks Yıldızı10507
Üç Yıldızlı Tabanda Mavi Asi LED'iLüks YıldızıMR-B0030-20T470 nm, 174 lm @ 700 mA.
700 mA BuckPuck DC SürücüLüks Yıldızı3021-D-E-700
BuckPuck Sürücüsü için Kablo DemetiLüks Yıldızı3021-ÖMER
Önceden kesilmiş termal yapışkan bantLüks YıldızıLXT-S-1220 mm Altıgen Taban
Snap-Loc Soğutma Sıvısı Hortumu, 1/4" İç ÇapMcMaster-Carr5307K49
Snap-Loc Soğutma Sıvısı Hortumu BağlantısıMcMaster-Carr5307K391/4" NPT Erkek
Laboratuvar Sınıfı Anahtarlama Modu Programlanabilir DC Güç KaynağıBK Hassasiyet1698
Exilim fotoğraf makinesiCasio BelediyesiEski FH20
. Serisi Serisi Serisi Yılında

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Channelrhodopsin 2Escape BehaviorAll trans retinalBlue LED LightOptogenetic StimulationVisual StimulusFly Food PreparationBehavioral Response

İlgili makaleler