Bu makalede tarafından istihdam Tetradotoksin ve Tetradotoksin dayanıklı sodyum kanal, NaChBac arasındaki monosynaptic bağlantıları sınamak için bir yöntem sunar.
Yöntem makalesi
Bu makalede tarafından istihdam Tetradotoksin ve Tetradotoksin dayanıklı sodyum kanal, NaChBac arasındaki monosynaptic bağlantıları sınamak için bir yöntem sunar.
Burada, Tetrotoxin (TTX) Engineered Direniş sondalama Synapses (TERPS için) olarak adlandırılan yeni bir teknik hedef nöronlar arasındaki monosynaptic bağlantıları için test etmek için uygulanır. Yöntem bir transgenik harekete geçirmek Tetradotoksin dayanıklı sodyum kanalda, NaChBac, presynaptic belirli bir neuron ile ortak ifade kullanır. Sözde Post sinaptik ortaklarıyla bağlantı NaChBac ifade edemediği nöronların elektriksel aktivite engeller TTX huzurunda bütün hücreli kayıtları belirler. Bu yaklaşım ile herhangi bir harekete geçirmek ya da kalsiyum görüntüleme bağlantılarının bir muhabir olarak çalışmaya değiştirilebilir. TERPS büyüyen bağlantı ağları içerisinde belirlemek için kullanılabilen araçlar kümesi ekler. Ayrıca güvenilir bir şekilde toplu veya ses iletimi ve yayılma iletim raporları ancak, TERPS benzersizdir.
Nöroloji ana amacı bilgi devreleri nasıl aktığını anlamak için nöronlar arasındaki bağlantıları göster etmektir. Çok sayıda yaklaşımlar ve kaynakları model sistemleri1,2aralığında nöronlar arasındaki fonksiyonel bağlantı test etmek kullanılabilir hale gelmiştir. Elektrofizyoloji kullanarak en doğru devre şemaları oluşturmak için iki hücre arasında gözlenen bağlantı doğrudan ve dolaylı ve polysynaptic karşı monosynaptic gidermek önemlidir. Bu ayrım memeli nöronlarda yapmak için bir altın standart presynaptic hücrelerdeki tek action potentials ve ikinci nöron eksitatör postsinaptik akımlar (EPSCs) başlangıcı arasındaki gecikme süresi ölçmek etmektir. Monosynaptic bağlantıları bir kaç milisaniye ve düşük değişkenlik3kısa gecikme süreleri olması gerekir. Çünkü sinapslarda onların dendrites uzak algılama arasında postsinaptik conductances ve kayıt uzun electrotonic mesafeleri nedeniyle gecikmelere neden somatik kayıt sitesi oluşabilir bu yaklaşım omurgasız nöronlarda karmaşık olabilir elektrot. Böyle gecikmeler belirsizlik ile ilgili Poli-monosynaptic katkıları karşı ortaya çıkarabilir. Ayrıca, küçük sinaptik olaylar somatik kayıtları sitenin ulaşmadan önce çürük ve daha güçlü presynaptic etkinlik, sürüş polysynaptic olaylar işe almak olasıdır.
Omurgasızlar monosynaptic bağlantılarına ilişkin test etmek için çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Uygulanabilecek yöntemlerden biri aşırı++ Mg ve Ca++içeren yüksek divalent katyon Çözümleri (Hi-Di) kullanır. Bu çözüm azalan bakiyeli yayın olasılık ve algılama monosynaptic giriş4,5lehine artan aksiyon potansiyeli eşik tarafından polysynaptic bağlantıları engeller. Gerekli, Mg Ca++ ++ kesin oranını belirlemek ancak, önemsiz değildir ve polysynaptic katkıları için bile mütevazı stimülasyon6kalıcı. GFP sulandırma genelinde sinaptik ortakları (kavrama) denilen alternatif bir yaklaşım sinapslarda bir monosynaptic bağlantı 7anlaması için bulundu öncesi ve postsinaptik membran arasında yakınlık avantajlarını kullanır. Burada, bir bileşeni yeşil flüoresan protein (GFP) bir neuron ifade edilir ve molekül tamamlayıcı parçası sözde postsinaptik ortak olarak ifade edilir. Floresans varlığını iki neurons sulandırma GFP molekülünün izin vermek için yeterince yakın ve bir synapse varlığını ima olduğunu gösterir. İki hücre membranlar, bir sinir ya da fascicle olduğu gibi yakından apposed KAVRAMAK sinapslarda yanlış, yine de, bildirebilirsiniz. KAVRAMAK türevleri böyle yanlış pozitif GFP presynaptic parçası doğrudan synaptobrevin, böylece yalnızca etkin sinapslarda8' de sulandırma izin için hayvan zinciri tarafından ortadan kaldırmak. Ise KAVRAMAK ve türevleri fonksiyonel bağlantısı'nda Drosophila CNS belirlemede etkili olabilirdi, öncesi ve postsinaptik ortakları arasındaki mesafeleri göreceli olarak büyük ise bazı bağlantılar KAVRAMAK tarafından görünür yapılabilir değil. Bu özellikle ilgili değerlendirme birimi iletim neuromodulation9 veya GABAergic inhibisyon10ile ilişkili olduğunu.
Burada, bir tamamlayıcı ve yeni teknik Drosophila içinde CNS doğrudan monosynaptic bağlantıları sınama gösterilmiştir. Tetradotoksin (TTX) ortak ifade tarafından Tetradotoksin Engineered Direniş sondalama Synapses (TERPS için), denilen bu yöntem inşaat-dayanıklı sodyum kanal, NaChBac ve optogenetic aktivatör sözde üzerinden kayıt sırasında presynaptic hücrede postsinaptik ortakları9. TTX huzurunda tüm aksiyon potansiyeli-aracılı etkinliğini NaChBac ifade dışındaki hücrelerde bastırılır. NaChBac kanal seçici olarak sinaptik iletimi ışık uyarılmış izin uyarılabilirlik hedeflenen presynaptic hücreleri içinde geri yükler. Öyle ki bağlantıları postsynaptically polysynaptic devreler işe alma olasılığını azaltırken somatik kayıt tarafından çözülebilir bu yöntem presynaptic nöronların güçlü harekete geçirmek izin verir. Önemlisi, bu teknik ses iletim çalışma ruhsatı ve bir devre boyunca tek bir nöron serbest verici yayılmasını ortaya koymaktadır. Buna ek olarak, TERPS geleneksel Farmakoloji bağlantısından kimyasal doğası ortaya çıkarabilir. TERPS TTX-duyarlı sodyum kanalları transgenik ifade veren herhangi bir modeli sistem kullanım için uygundur.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. uçar ve tanımlamak GAL4 organizatörü satırları hazırlamak
2. TTX hisse senedi hazırlayın
3. sinekler Elektrofizyoloji için hazırlayın
4. bütün hücreli kayıt elde
5. sinaptik bağlantısını sınama
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
TERPS mono - ve polysynaptic katkıları sinaptik bağlantıları nöronlar arasında ayırt etmek için kullanılır. Zayıf bir hücre uyarılması doğrudan bağlantıyı sınamak için kullanılan iken, büyük presynaptic faaliyet kez sürüş polysynaptic bağlantıları (şekil 1A) acemi. TTX-duyarlı sodyum kanal NaChBac ve bir optogenetic aktivatör ortak ifade ve bağlantıları polysynaptic bağlantıları (şekil 1B) ortadan kaldırmak için TTX varlığında te...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
TERPS analiz tanımlanan neurons arasındaki sinapslar tespiti etkinleştirerek çatlama devre için kullanılan güncel teknikler övgü. Özellikle, yaklaşım geniş aksiyon potansiyelleri ile TTX uyarılabilirlik nöronların TTX-duyarlı sodyum kanalı NaChBac ile select bir popülasyondaki geri yüklerken susturmak tarafından monosynaptic bağlantıları ortaya koymaktadır. Postsinaptik olaylar bütün hücreli kayıtları ile izlenir iken sinaptik yayın optogenetic stimülasyon tarafından elde edildi. TERPS kendini KAVRAMAK gibi diğer yaklaşı...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa gerek yok.
El yazması üzerinde Joshua Singer, Jonathan Schenk yanı sıra düşünceli gözden geçirenler yorum için teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca Ben beyaz ve Harold Zakon tekniği üzerine tartışmalar için teşekkür etmek istiyorum. Jonathan Schenk verileri şekil 3Aiçin sağlanan. Bu eser Whitehall Vakfı Hibe ve NIH R21 QG için tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| UAS-csChrimson | Bloomington Drosophila Stok Merkezi | 55135 | Nöral aktivatör olarak kullanılır |
| UAS-NaChBac | Bloomington Drosophila Stok Merkezi | 9466 | TTX'teki hücrelerde resotores uyarılabilirliği |
| Tetrodotoksin | Tochris | 1078 | bir madde olduğu için TTX'i satın almak için özel izin gerekebilir |
| . trans-Retinal | R2500 | Channelrhodopsin | |
| Kaynaklanabilir 321 Paslanmaz Çelik için kofaktör gerektirir Çarşaf, 0.002 " Kalın, 10 inç Geniş | McMaster Carr | 3254K7 | Özel sinek tutucu yapmak için kullanılır. Özel folyo, sağlanan PDF dosyasından pololu.com olarak lazerle kesilebilir |
| Diseksiyon Mikroskobu | Zeiss | Stemi 2000-C | Preparatın diseksiyonu için kullanılır |
| Waxer | Almore | Eectra Waxer 66000 | Diseksiyon sırasında folyoda sineği sabitlemek için kullanılır |
| Parafin Wax | Joann | 4917217 | 5 numaralı wax ile birlikte kullanılır |
| forseps | Güzel Bilim Araçları | #5CO | Diseksiyon ve kılıfların çıkarılması için kullanılır |
| Diseksiyon | Makası Güzel Bilim Araçları | 15001-08 | Diseksiyon sırasında kütikül parçalarını çıkarmak için kullanılır |
| Tungsten tel | A-M Sistemleri | 797500 | Diseksiyon için keskinleştirilmiş iğneler yapmak için elektroliz ile kullanın |
| Reciküle Peristaltik Pompa | Basitçe Pompalar (Amazon) | PM200S | devridaim için TTX |
| Hız Kontrol Cihazı peristaltik pompa | Zitrades (Amazon) | N/A | PWM Karartma Kontrol Cihazı, 12 Volt 8 Amp, Ayarlanabilir Parlaklık Işık Anahtarı Dimmer Kontrol Cihazı DC12V 8A 96W Led Şerit Işığı için B |
| Versa-Mount Hassas Basınçlı Hava Regülatörü | McMaster Carr | 1804T1 | Yama sırasında pozitif basınç uygulamak için |
| Cam kılcal damarlar | Dünya Hassas Aletler | TW150F-3 | Yama pipetleri için |
| Çok Amaçlı Ölçer | McMaster Carr | 3846K431 | Basınç regülatörü için gösterge |
| Elektrofizyoloji Kamera | Dage MTI | IR-1000 | IR aralığında (850 nm) çalışan herhangi bir kamera çalışacaktır. csChrimson IR LED Thorlabs'ı etkinleştirebileceği için kırmızı aydınlatma kullanmak istemezsiniz |
| M850F2 | |||
| IR LED Thorlabs için | için M89L01 | IR LED Objektif lensi ile çiftler | |
| nbsp; | Olympus 40X | LUMPlanFLN | Bu, çoğu mikroscipte kullanılabilir ve sinek nöronlarını görselleştirmek için iyi çalışır. |
| Amber LED | Thorlabs | M590L3d | RFP ve mCherry Blue LED'i görselleştirmek için |
| Thorlabs | M470L3d | GFP'yi görselleştirmek için | |
| GFP filtre seti | Chroma | 49011 | GFP'yi görselleştirmek veya channel2rhodopsin'i uyarmak için |
| Özel mCherry Filtre Seti Chroma | ET580/25X ve T600LPXR (49306 setinden) ancak bir et610lp bariyer/emisyon optiği ile | Yalnızca tanımlanmış nöronları Amber ve mavi LED'i birleştirmek için channel2rhodopsin | |
| Dichroic | Thorlabs | DMLP550R | Yalnızca mCherry altında yama kullanın ve channel2rhodopsin'i mavi ışıkla uyarın. |
| Kırmızı LED | LEDSupply | Cree XPE 620 - 630 nm | CsChrimson |
| LED Sürücü | LED'lerini | 3021-D-E-1000 | Optogenetik stimülasyon için LED'leri sürmek için kullanılır |
| Manipülatör | Sutter Instruments | MP-225 | Kayıtlar sırasında pipeti konumlandırmak için kullanılır |
| Patchclamp Amplifikatör | A-M Sistemleri | Model 2400 | Eşdeğer bir amplifikatör uygundur |
| Bessel Filtre | Warner Instruments | LPF 202A | Yama sırasında osiloskopa giden akım izini filtrelemek için kullanılan yardımcı filtre. |
| Veri Toplama Sistemi | Ulusal Aletler | NI PCIe-6321 781044-01 | Amplifikatörden bilgisayara veri kaydetmek için kullanılır |
| Konnektör Bloğu - BNC Terminali BNC-2090A | Ulusal Aletler | 779556-01 | Amplifikatörü DAQ kartına bağlamak için kullanılır. |
| Çelik Folyo | McMaster Carr | 3254K7 | Özel kayıt odası için çelik folyo |
| Mıknatıslar K | & J Magnetics | D42 | Kayıt odasını halka standına sabitlemek için |
| 1/16" Hücre Dökme Akrilik Şeffaf | Pololu | Özel kayıt odası yapmak için kullanılır. Akrilik, sağlanan PDF dosyasından pololu.com olarak lazerle kesilebilir |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste