Bu yeni geliştirilmiş floresans tabanlı teknoloji uzun vadeli, suprachiasmatic çekirdeği (SCN) sirkadiyen saat genlerde transkripsiyonu gerçek zamanlı olarak ve yüksek zamansal çözünürlükte fareler serbestçe hareket izleme sağlar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu yeni geliştirilmiş floresans tabanlı teknoloji uzun vadeli, suprachiasmatic çekirdeği (SCN) sirkadiyen saat genlerde transkripsiyonu gerçek zamanlı olarak ve yüksek zamansal çözünürlükte fareler serbestçe hareket izleme sağlar.
Bu teknik aracılı fiber optik floresans kayıtları rekombinant adeno ilişkili virüs dayalı gen gazetecilere kesin teslim ile birleştirir. Bu yeni ve kullanımı kolay vivo içinde floresans izleme sistemi saat gene, Cry1, transkripsiyon ritmine fareler serbestçe hareket suprachiasmatic çekirdeğinde (SCN) kaydetmek için geliştirilmiştir. Bunu yapmak için bir Cry1 transkripsiyon floresans muhabir tasarlanmış ve Adeno ilişkili virüs paketlenmiş. Arıtılmış, konsantre virüs SCN (sahne) o zaman beynin yüzeyine tespit edildi bir optik kablo, ekleme ve ardından fare içine enjekte ettiler. Hayvanlar için ev onların kafes döndü ve bir 1 ay ameliyat sonrası iyileşme döneminde yeterli muhabir ifade emin olmak izin. Floresan sonra serbestçe fareler bir vivo içinde bizim kurum olarak inşa edilmiş sistem izleme yoluyla hareket kaydedildi. Kayıt sistemi içinde vivo için 488 nm lazer ile bir 1 × 4 ışın-kırık ışık eşit güç dört lazer uyarma çıkışları bölünmüş birleştiğinde. Bu kurulum bize aynı anda dört hayvanlardan kaydetmek etkin. Her biri verilmiş floresan sinyallerini bir photomultiplier tüp ve bir veri alma kartı toplanmıştır. Buna ek olarak önceki bioluminescence vivo içinde sirkadiyen saat kayıt tekniği için kayıt sistemi bu floresans in vivo sirkadiyen saat gen ekspresyonu ışık döngüsü sırasında kayıt izin.
Memelilerde, bütün vücudun sirkadiyen ritim eksojen çevresel değişiklikler (Örneğin, ışık, sıcaklık, stres, vb)1bir kişinin yanıt koordine etmek suprachiasmatic çekirdeği (SCN) yönetir. Çekirdek saat bileşenleri Per1-3, Cry1-2, saatve Bmal1oluşur ve her hücrenin sirkadiyen saat düzenleyen merkezi bir rol oynamaktadır. Transkripsiyon harekete geçirmek, saat/BMAL1, başına ifade ikna etmek için heterodimerdir davranan SCN her hücrede ve CRY. PER / CRY karmaşık sonra 24 saat tam2,3' e alır bir transkripsiyon çeviri geri besleme döngüsü oluşturmak için saat/BMAL1 işlevini engeller.
SCN önceki çalışmaları esas olarak ex vivo SCN dilim kültür Yöntem4,5,6 istihdam ve bu yaklaşım değerli bilgileri sağlamış olması iken, kendi sınırlamaları yeteneğimizi inhibe eksojen uyaranlara (Örneğin, ışık) etkisi kritik bu bölgede ikamet eden hücrelerin yanı sıra diğer beyin çekirdekleri SCN üzerinde etkisi ile ilgili verileri alır. 2001 yılında Hitoshi Okamura'nın grup içinde vivo monitör sirkadiyen saat gen ekspresyonu bioluminescence sisteme serbestçe fare7hareketli SCN (sahne) kullanmak için ilkti. Ken-Ichi Honma'nın grup daha fazla kayıt sistemi SCN (sahne)8',9,10bioluminescence vivo içinde gelişmekte olan son birkaç yıl harcadı. Birlikte, bu çalışmalarda araştırmacılar ile sirkadiyen saat sürekli karanlık veya ışık nabız sonra izleme olanağı sağladı. Ancak, bioluminescence sürekli açık/koyu döngüsü sırasında ışık sirkadiyen saat11, SCN-aracılı sürüklenme için gerekli baskın sinyal olması ile birleştiğinde izlenmesi için izin vermek için çok karanlık olduğu için yoktur bioluminescence kayıt ile ilgili sınırlamalar üstesinden deneysel Yöntem geliştirme için artan talebi. Geçerli raporu fareler serbestçe hareket SCN vivo içinde sirkadiyen saat izlemek için inşa edilmiş bir floresan tabanlı sistem açıklar. Bu kullanımı kolay yöntem sürekli açık/koyu döngüsü sırasında izleme izin verir ve gerçek zamanlı olarak ve yüksek zamansal çözünürlükte SCN sirkadiyen saat genlerin transkripsiyon uzun vadeli gözlenmesi için izin verir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu iletişim kuralı tüm prosedürleri ile onayı kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC), Ulusal Biyolojik Bilimler Enstitüsü, Pekin, Çin'in devlet düzenlemelerine uygun olarak yapılmıştır.
1. Cry1 floresan muhabir inşaatı
Not: önceki sirkadiyen çalışmalarda bioluminescence sistem2,12kullanarak,13 ritmik dLuc ifade ikna etmek için sirkadiyen bir organizatörü bir hale luciferase (dLuc) ile sigorta. Bir floresan muhabir geliştirmek için bozulma luciferase ritmik dVenus ifade ikna etmek için istikrarsızlığın floresans protein ile (dVenus) değiştirildi. P (Cry1) nesil-dVenüs muhabir aşağıda açıklanmıştır, hangi yapı şu anda Addgene için teslim ediliyor ve yakında akademik kullanıma açık olacak.
2. virüs Adeno ilişkili15 imalatı
3. rAAV enjeksiyon ve yetişkin fare SCN (sahne) içine Optik Fiber ekleme
4. in vivo floresans sinyal izleme ve veri toplama
5. veri analizi ve sunum
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Floresans muhabir tasarımı Cry1 Şekil 1Agösterisinde idi. Yaklaşımı kullanarak ayrıntılı 500 yukarıda, nL rAAV-p (Cry1) - intron336 - Venüs-NLS-D2 başarıyla bir yetişkin fare SCN enjekte ettiler ve sağlam Venüs ifade (Şekil 1B, 1 C) sergilenmektedir. Floresan sinyallerini 12 h/12 h açık/koyu (LD) ve karanlık/koyu (DD) koşulları (Şekil 2) altında kaydedilen koşulları...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Dilim kültür4,5, RT-PCR16ve in situ hibridizasyon17, hayvanların öldürülmesi gerektiren gibi ex vivo Yöntemler aksine kayıt yöntemi içinde vivo sağlar Müfettişler sirkadiyen gen ekspresyonu yaşayan hayvan çalışmaya. Bu nedenle, bu teknoloji farklı fiziksel tedirginlikler (Örneğin, uykusuzluk, stres, gıda alımı, vb) sinir sirkadiyen saat üzerinde etkisini değerlendirmek iç...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar hiçbir ifşa etmek çıkar çatışması var.
Teknik yardım sağlamak için uyarıcı tartışmalar ve Üyeler Zhan laboratuarında sağlamak için Zhang laboratuarında üye teşekkür. Bu araştırma hibe NSFC, Çin ' in M.O.S.T. üzerinden 973 programının (için E.E.Z. ve C.Z.) 2012CB837700 31500860 (C.Z. için) ve Pekin Belediye hükümetten fon tarafından desteklenmiştir. E.E.Z. Çinliler "İşe alım programı küresel gençlik uzmanlar" tarafından desteklendi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| KOD Plus Neo | TOYOBO | KOD-401 | Reaktifi |
| pVENUS-N1 | addgene | # 61854 | Plazmid |
| pcDNA3.3_d2eGFP | addgene | # 26821 | Plazmid |
| pAAV-EF1a-çift floxed-hChR2 (H134R) -mCherry-WPRE-HGHpA | addgene | # 20297 | Plazmid |
| MluI | Thermo Scientific | FD0564 | Reaktifi |
| EcoRI | Thermo Scientific | FD0274 | Reaktif |
| Gibson Montaj Karışımı | NEB | E2611s | Reaktif |
| Lipofektamin 2000 | Thermo Scientific | 12566014 | |
| Reaktif Şırınga Filtresi | EMD Millipore | SLHV033RS | 0.45 &mikro; m |
| HiTrap heparin | kolonları jelifesciences | 17-0406-01 | 1 mL |
| Amicon ultra-4 santrifüj filtre | EMD Millipore | UFC810024 | 100.000 MWCO |
| Benzonaz nükleaz | Sigma-Aldrich | E1014 | Reaktif |
| Sodyum deoksikolat | Sigma-Aldrich | D5670 | Her parti |
| fare stereotaksik aparatı | B& E TEKSYSTEMS LTD | #SR-5M / 6M Ekipman | |
| pentobarbital | SigmaAldrich | # 1507002 | Reaktif |
| fare stereotaksik aparatı | B & E TEKSYSTEMS LTD | #SR-5M / 6M | Ekipman |
| Hidrojen peroksit çözeltisi | SigmaAldrich | # 216763 | Reaktif |
| Fiber Optik Thorlabs | FT200EMT | 0.39 NA, & Oslash; 200 ve mikro; m | |
| mikroşırınga pompası | Nanolitre 2000 Enjektör, WPI | Ekipmanları | |
| seramik yüksük | Şangay Fiblaser | 230 μ m İç Çap, 2,5 mm Dış Çap | |
| Gen Gözlemci | BiolinkOptics | Ekipmanları |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.