Method Article
نحن تصف Flippase بفعل القمع المتعدد الجوانب Gal80/Gal4 (FINGR) الأسلوب ، مما يسمح للأنسجة محددة FLP لتحديد أنماط التعبير Gal80. أينما Gal4 والتداخل FLP ، يتم تشغيل Gal4 التعبير على (Gal80 انقلبت الخروج) أو إيقاف (Gal80 المعكوسة في) الأسلوب FINGR هي متعددة للتحليل نسيلي ورسم خرائط الدوائر العصبية.
الأسلوب الثنائي Gal4 / UAS قوية للتلاعب الجيني والدوائر العصبية في ذبابة الفاكهة. لمعظم الدراسات العصبية الحيوية ، ومع ذلك ، نادرا ما يكون التعبير Gal4 الأنسجة محددة بما فيه الكفاية للسماح للارتباط دقيق الحلبة مع قراءات السلوكية. للتغلب على هذه العقبة الرئيسية ، ونحن وضعت مؤخرا طريقة لتحقيق FINGR أكثر تقييدا Gal4 التعبير في الأنسجة من الاهتمام. الأسلوب FINGR من ثلاثة عناصر : 1) نظام Gal4/UAS التقليدية ؛ 2) مجموعة من الأدوات Gal80 FLP / FRT بوساطة تحويل ؛ و 3) محسن شرك FLP (ET - FLP). يستخدم Gal4 لتحديد الدوائر العصبية الأساسية من الاهتمام. التقشير وGal4 مع UAS - المستجيب ، مثل UAS - TS UAS MJD78Q أو شي ، وينظم نشاط الخلايا العصبية ، التي هي بدورها تتجلى في إحداث تغييرات في السلوك الطيران. يمكن أن تكون إضافية مع UAS - المراسل مثل UAS - GFP ، الدائرة العصبية التي ينطوي عليها سلوك معين في وقت واحد محدد للتحليل الصرفي. لGal4 خطوط عريضة مع التعبير ، ويمكن أن يقتصر Gal4 التعبير باستخدام متكاملتين Gal80 - تحويل الأدوات : حوض P> Gal80> ('الوجه خارج') وحوض P> وقف> Gal80 ('في الوجه"). أخيرا ، يمكن للمحققين بدوره Gal80 أو خارجها ، على التوالي ، مع مساعدة من الأنسجة الخاصة ET - FLP. في الوجه في الوضع ، سوف Gal80 Gal4 قمع التعبير أينما وGal4 ET - FLP تتقاطع. في وضع الوجه إلى الخارج ، وسوف Gal80 Gal4 تخفيف القمع في الخلايا التي Gal4 FLP والتداخل. كلا النهجين تمكين تقييد عدد الخلايا في الدوائر Gal4 محددة ، ولكن في نمط العكسية. الأسلوب FINGR متوافق مع مجموعة واسعة من Gal4 خطوط الطيران في المجتمع وتنوعا للغاية لتحليل نسيلي التقليدية وخرائط الدوائر العصبية. في هذا البروتوكول ، ونحن لشرح رسم خرائط لأنماط التعبير في FLP ET FLPx2 تحديد خطوط وفعالية من الأسلوب FINGR في خلايا مستقبلة للضوء. وينبغي أن مبدأ الأسلوب FINGR أن تنطبق أيضا على غيرها من الكائنات نموذج الجينية التي تستخدم Gal4/UAS ، Gal80 وFLP / FRT.
1. سلالات ذبابة الفاكهة
2. الكواشف
الفوسفات مخزنة المالحة (PBS ، 1X) ، ودرجة الحموضة 7.4.
4 ٪ بارافورمالدهيد (PFA) ، مخففة في برنامج تلفزيوني من 16 ٪ PFA ، EM الصف (القط # 15710 ، والعلوم الميكروسكوب الالكتروني ، هاتفيلد ، والسلطة الفلسطينية)
PBT ، 1XPBS تحتوي على 0.1 ٪ تريتون - X 100 (سيجما)
لمكافحة Elav (MAB ، 9F8A9 ، الدراسات التنموية ورم هجين الضفة وجامعة أيوا) البقع جميع الخلايا العصبية في ذبابة الفاكهة ،
مكافحة الريبو (ماب 8D12 ؛ التنموي ورم هجين دراسات البنك الدولي ، جامعة ولاية ايوا) بقع الخلايا الدبقية في ذبابة الفاكهة.
الكسا 594 الدجاج ضد الضد الماوس الثانوي (Invitrogen)
3. تعيين نمط التعبير عن خطوط FLPx2 محسن شرك (* خطوات حاسمة)
4. تطبيق أداتين Gal80 - تحويل تكميلية في القمع في Gal4 مبصرات
ويمكن تكرار الخطوات 4.1 و 4.2 باستخدام ET - FLPx2 الخطوط التي تعبر عن FLP في مجموعة فرعية من خلايا مستقبلة للضوء. بدلا من ذلك ، إما GMR - Gal4 ، UAS - polyQ ؛ الحوض P> وقف> Gal80 الذباب أو GMR - Gal4 ، UAS - polyQ ؛ الحوض P> يمكن عبورها Gal80> الذباب لخطوط ET - FLPx2 الفردية للكشف عن خطوط التي تعبر عن FLP في خلايا مستقبلة للضوء. قيمة ET - FLPx2 خطوط فقط هي تلك التي أعرب FLP في مجموعة فرعية واحدة أو خلايا مستقبلة للضوء (الشكل 6).
5. ممثل النتائج
ويمكن التعبير عن نمط خط ET - FLPx2 محددة درست بسهولة وموثقة في يرقات الذباب F1 أو الكبار مشتقة من عبور بين YW ، أكتين P> CD2> Gal4 ؛ UAS GFP - ET - العذارى وFLPx2 الذكور (الشكل 1) . عادة ، 3-5 يعيد للحيوانات F1 يتم تشريح ودراسة لتحديد استنساخ للنمط التعبير FLP (بوم وآخرون ، 2010). ويبين الشكل 2 نمط التعبير عن FLP في ET - 173A FLPx2 سطر في الجهاز العصبي المركزي اليرقات وتعليم الكبار. يمكن أن يكون نمط FLP مزيد من التحليل باستخدام علامة أو العصبية الدبقية (الشكل 3 و 4).
أظهرت النتائج في الشكل 7 توضيح فعالية Gal80 الوجه في الوجه والتدريجي في نظم القمع المتعدد الجوانب من Gal4 تأشب FLP بوساطة التالية. الحوض P> وقف> Gal80 بناء لا يبدو أن أي تعبير المتسرب من Gal80 (استنادا إلى انحطاط موحدة وتصبغ مبصرات) ، ومع ذلك هو 100 ٪ فعالة في التقليب في Gal80 بمساعدة eyFLP لقمع GMR - Gal4 واستعادة العين لمباراة عادية (الشكل 7A). على العكس من ذلك ، ف الحوض> Gal80> يقمع تماما GMR - Gal4 قبل إدخال eyFLP. الوجه التالي Gal80 التدريجي ، GMR - Gal4 محركات UAS - polyQ التعبير ، مما يؤدي إلى أن تنحل والعينين ناقصة الصباغ (الشكل 7B). في هذا المثال ، استخدمنا FLP عموم photorecetor لرسم خريطة "دارات" للمبصرة لكنها لم تدرس العواقب السلوكية. باستخدام أساليب مماثلة مع خطوط ذات الصلة Gal4 سلوكيا ، ونحن جزء معين من الدائرة - Gal4 CCAP تنظيم الجناح التوسع في الذباب الكبار (بوم وآخرون ، 2010). نحن نعتقد أن الأسلوب FINGR ستكون قيمة في مساعدة فهمنا للأساس العصبية للسلوك.
الشكل 1. ويمكن النظر في نمط التعبير عن خط FLPx2 ET نمط التعبير FLP (الاهليليجات الأزرق) من خط ET - FLPx2 يحددها عبور ET - FLPx2 الذكور (أعلى اليسار) مع CD2 أكتين> P> Gal4 ؛ UAS - GFP البكر (أعلى اليمين). وأعاق كل مكان أكتين P> Gal4 التعبير في الأنثى الأبوية ادراج (المثلثات الرمادية) FRT تسلسل يحيط CD2. في ذرية F1 ، والمكوس FLP تسلسل CD2 ، والسماح أكتين P> Gal4 إلى محرك UAS - GFP التعبير.
الشكل 2. نمط التعبير عن خط ET - FLPx2 في نظام أخلاقي واليرقات العصبي المركزي. هذه الصور تصوير الجهاز العصبي المركزي (الدماغ والحبل البطني العصب ، VNC) تشريح من نسل YW المنتجة من التزاوج ، أكتين P> CD2> Gal4 ؛ UAS - GFP الآباء إلى خط ET - 173A FLPx2. من خلال إعادة مزج خارج> كاسيت> CD2 ، FLP ينشط أكتين P> GAL4 التعبير (التعبير يترتب على ذلك من UAS - GFP). وبالتالي ، فإن نمط GFP تقارير FLP ، معربا عن الخلايا. لوحة ويظهر التعبير FLP اليرقات نمط حين وحة B يظهر نمط التعبير الكبار في خط 173A.
الشكل 3. توصيف أنواع الخلايا التي تعبر flippase في FLPx2 ET - 688A الخط رقم ألف ، صورة مركبة من ثابت F1 3 يرقة طور مرحلي الثالثة ملطخة REPO المضاد من تقاطع بين خط ET FLPx2 # 688A والإبلاغ Flippase خط GFP. دينار بحريني ، والتكبير عالية (زايس بخطة لامزيغ 63x النفط) الرأي الذي أخذ من نهاية الخلفي لفنك من اليرقات 3 طور مرحلي الثالثة.
الشكل 4. توصيف أنواع الخلايا داخل الجسم فطر الخط ET FLPx2 - # 150. AC ، صورة عالية التكبير (63x الغمر النفط) من الجسم من فطر اليرقة F1 الثابتة طور مرحلي 3 ملطخة REPO للسامية.
الشكل 5. من التوضيح Gal80 استراتيجيات انعكاس في وانعكاس المغادرة. أ في استراتيجية الوجه التدريجي ، تويولين المروج يحركها Gal80 (توب P> Gal80>) constitutively نشطة ، مما أدى إلى قمع GMR - Gal4 والنمط الظاهري العين البرية من نوع (العين الحمراء). تتم إزالة هذا القمع من خلال إدخال FLP (الأرجواني) ، والتي سوف الوجه Gal80 خارج (وسط ، الحمراء) والسماح GMR - Gal4 إلى محرك UAS - polyQ التعبير. هذه النتائج في ضمور خلايا مستقبلة للضوء (يتضح من النقاط البيضاء في العين). باء. في متبادلة للاستراتيجية السابقة ، وتوقف تويولين المروج يحركها Gal80 التعبير FRT (رمادي المثلث) يحيط "وقف" كودون. في غياب Gal80 ، GMR - Gal4 بربط UAS - polyQ تسبب تنكس الخلايا العصبية في خلايا مستقبلة للضوء (يتضح من النقاط البيضاء في العين). عن طريق عبور GMR - Gal4 ، UAS - polyQ ؛ الحوض P> وقف> GAL80 الذكور مع الإناث البكر التي تعبر FLP في خلايا مستقبلة للضوء ، FLP (الأرجواني) وحفز إعادة التركيب في المواقع FRT ، باستئصال "التوقف" كودون (وسط ، أحمر) ، وبالتالي السماح لGal80 التعبير وقمع GMR - Gal4. هذا وتحتفظ تنكس عصبي في خلايا مستقبلة للضوء (يتضح من عدم وجود ثهايت النقاط في العين).
الشكل 6. تطبيق الأسلوب FINGR في التقليب Gal80 خارج باستخدام ET - 688A FLPx2 الخط # ذرية F1 من كرة عرضية بين الخط FLPx2 ET - 688A # عذراء الى GMR - Gal4 ، UAS - polyQ ؛ tubP> GAL80 الذكور. نقص الصباغ في منتصف ommatidia العين يمثل التعبير FLP في خط # 688A. في هذا المجال أعفي Gal80 قمع GMR - Gal4 Gal4 السماح لحملة UAS - polyQ.
الشكل 7. تطبيق الأسلوب FINGR في التقليب Gal80 أو التصغير لتتقاطع في Gal4 مبصرات. ألف الحوض P> وقف> Gal80 متخاذلا في النظام يقيد GAL4 التعبير بطريقة تعتمد على FLP. في GMR - Gal4 ، UAS - polyQ ؛ الحوض P> وقف> GAL80 الذباب ، وتتحول خلايا مستقبلة للضوء وناقصة الصباغ (يطير إلى اليسار). بعد إدخال eyFLP ، وأعرب عن Gal80 في خلايا مستقبلة للضوء ، مما أسفر عن القمع الكامل GMR - Gal4 ، والتي بدورها بإيقاف polyQ التعبير وتنتج بعيون الذباب العادي (ذبابة اليمين). باء الحوض P> Gal80> الوجه ان نظام يعمل في الموضة العكس كما الحوض P> وقف> Gal80 متخاذلا في النظام. الحوض P> Gal80> constitutively يقمع GAL4 ويقمع التعبير عن polyQ (يسار يطير ، مع عيون العادي). بعد إدخال eyFLP ، هو انعكاس Gal80 انطلاقا من خلايا مستقبلة للضوء ، والتخفيف من قمع GMR - Gal4 وتحول على polyQ التعبير. هذا يؤدي إلى الذباب مع تتدهور ناقصة الصباغ والعينين (ذبابة اليمين).
وقد تم على نطاق واسع في النظام Gal4/UAS ويستخدم بنجاح من قبل Drosophilists للدراسات البيولوجية المختلفة (العلامة التجارية وPerrimon ، 1993 ؛ دافي ، 2002). حتى الآن ، وقد ولدت المجتمع يطير آلاف يحركها المروج ومحسن شرك خطوط Gal4. ومن نقاط القوة الرئيسية للأسلوب FINGR هو أنه متوافق مع نظام Gal4/UAS ، مما يجعل من الممكن توسيع نطاق كبير في قوة Gal4 في الدراسات ذبابة الفاكهة.
المهم تطبيق واحد من الأسلوب هو FINGR الدوائر العصبية الكامنة تهذيب السلوك من خلال Gal4/Gal80 التقاطع. قد تتضمن هذه السلوكيات ، ولكن لا تقتصر على والتعلم والذاكرة ، والتودد ، والنوم ، وإيقاع الساعة البيولوجية. ويمكن أيضا الأسلوب FINGR أن تستخدم لرسم خريطة للخلايا العصبية الحرجة التي تكون عرضة لأمراض التنكس العصبي في نمذجة الإنسان الاعصاب مثل الزهايمر والتصلب الوحشي الضموري (ALS) ، وأمراض الشلل الرعاش. وبالمثل ، قد يتم تعيينها من بؤر الخلايا العصبية أو الدوائر العصبية حاسمة للكوكايين وساطة ، والكحول ، وغيرها من إدمان المخدرات باستخدام أسلوب FINGR. وتجدر الإشارة إلى أن Gal4s الشرطي (Osterwalder وآخرون ، 2001 ؛ الرومانية وآخرون ، 2001..) ويمكن استخدامها مع طريقة FINGR من أجل السيطرة الزمنية الدوائر العصبية والسلوكيات. ويمكن تعديل أدوات - Gal80 تحويل باستخدام Gal80 حساسة للحرارة (Gal80 TS ، ماغواير وآخرون ، 2003) إنتاج الحوض P> وقف> Gal80 نهاية الخبر أو ف الحوض> Gal80 TS> ، مضيفا المزيد من المرونة الزمانية التلاعب في الدائرة. أبعد من الجهاز العصبي ، وطريقة FINGR ينطبق بالتساوي على تقييد Gal4 التعبير في مجموعات فرعية من الخلايا ما إذا كان هو الجناح أو الساق.
وسوف خطوط ET - FLPx2 يكون مصدرا قيما لجميع الأحياء ذبابة الفاكهة مهتمة FRT / FLP التحليل القائم على نسيلي (شو وروبن ، 1993) ، بما في ذلك MARCM (لي ولوه ، 1999). ومن المتوقع أيضا أن بعض خطوط ET - FLPx2 قد يحل محل heatshock - FLP للاستنساخ وتكرار لتكرار التحليلات المورفولوجية والسلوكية. مثل خطوط Gal4 محسن شرك ، فإن معظم ET - FLPx2 خطوط من غير المحتمل أن يتم التعبير عن وتحديدا في الخلايا من مصلحة احد. وأعرب معظم خطوط FLP في خلايا الفائدة وغيرها من الخلايا في الأنسجة أو كذلك. ومع ذلك ، فإن عدم وجود "خصوصية نسيج" على حد سواء وGal4 ET FLPx2 لا يشكل مصدر قلق كبير للأسلوب FINGR طالما منطقتهم متداخلة أمر مرغوب فيه لإجراء تجربة معينة. وقد صمم لتحويل FINGR البلدين واسع "في نظم واحد المكرر.
الأساليب هو موضح في هذه البروتوكولات هي المعيار وليس كما ينبغي استنساخه. الخطوات الرئيسية التي تتطلب الاهتمام تحذيرية واحد يتم اختيار واستخدام ومثبت. وينبغي تجنب مثبتات أخرى من منهاج العمل لأنها سوف يشفي GFP الإشارة. لاحظنا أيضا أنه لا ينبغي أن تستخدم طبق تشريح للتثبيت مع PFA لتجنب احتمال أن لا يكون التعبير FLP تفيد تقارير موثوق بها عن طريق GFP.
نشكر صندوق داخلي من جامعة أوكلاهوما (لBZ) ، ومنح من المؤسسة القومية للعلوم (IOS - 1025556 ، لBZ و RAB) لدعم TRF ، الرب ، XP ، AAO ، MLW ، المستخلصات ، وهذه البحوث. منحة المعاهد الوطنية للصحة (RO1 NS060878 ، لBZ) دعما جزئيا RAB. RAB يعترف بوجود NRSA المعاهد الوطنية للصحة (T32 NS07292) منحة تدريبية لمنح جامعة برانديز ، ومنحة المعاهد الوطنية للصحة (RO1 GM21473) منحت لقاعة جيفري في برانديز ، لدعم المراحل الأولى من هذه الدراسة. نشكر جيفري قاعة تشجيعات لسموه المتواصل لهذا المشروع. نشكر الدكتور كريستين سكوت لتزويدنا الحوض ف سلالة>> Gal80.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved