Die Autoren bedanken sich bei Jane Johnson für die Math1, Ngn1 danken und Ptf1a Antikörpern und Connie Cepko für die pCAG :: GFP-Plasmid. Diese Arbeit wurde vom NIH R15 1R15HD059922-01 finanziert.

1. Zubereitungen vor der Elektroporation <ol><li> Amplify die DNA für die Elektroporation von einem Maxi Prep (Prime-It oder Qiagen). Die Konzentration der DNA sollte mindestens 1 mg / ml für eine effiziente Aufnahme sein. </li><li> Nehmen Sie 495 ul von DNA und mischen mit 5 ul von 0,01% Fast Green in 1 X PBS (phosphate buffered saline) in einem Mikrozentrifugenröhrchen. </li></ol> 2. Embryonale Ernte <ol><li> Stellen Sie zeitlich Paarungen von CD-1 Mäuse (Harlan). Prüfen auf das Vorhandensein von vaginalen Stecker und betrachten Sie das Datum ein Vaginalpfropf wie embryonale Tag (E) 0,5 eingehalten wird. Die Embryonen werden 11 Tage nach Visualisierung Stecker (E11.5) geerntet werden. </li><li> Platzieren Sie sterilisierten Instrumente in 70% Ethanol. Behandeln eines Laminarbox mit UV-Licht für mindestens eine Stunde vor der Verwendung. Sprayhood, Sezieren Fach, und Binokular mit 70% Ethanol. Vorheizen 1 X PBS auf 37 ° C </li><li> Am E11.5 einschläfern das Weibchen entsprechend den Bedingungen der vom Institut genehmigtionalen Ausschuss für die Pflege und Nutzung von Tieren (ICCUA). Platzieren Sie sezieren Tablett in der Sterilbank. Sprühen Sie den Bauch des Weibchens mit 70% Ethanol. </li><li> Öffnen Sie die Bauchhöhle und Pin die Wände zum Sezieren Fach. Ziehen Sie die Uterushörner so dass diese innerhalb der Bauchhöhle liegt. </li><li> Schneiden Sie vorsichtig öffnen Sie die Wand der Gebärmutter-Horn. Verwenden Sie eine 20 mm Löffel (Fine Scientific Tools) zur schonenden Entfernung der Embryo im Dottersack weg von der Plazenta. Ort Embryonen in einen 100 mm Gewebe-Kulturschale mit 10 ml sterilem 1 x PBS, die in 2,2 vorgewärmt wurde vorgefüllt. </li><li> Wiederholen Sie für alle Embryonen vorhanden. </li></ol> 3. Elektroporation von E11.5 Embryonen (1) <ol><li> Mit Hilfe eines 20 mm Löffel, übertragen Sie den ersten Embryo auf eine neue 100 mm-Schale mit 10 ml sterilem 1XPBS, die auf 37 vorgeheizt war vorgefüllt ° C. </li><li> Verwenden einer Pinzette 11 cm mit einer 0,05 x 0,02 mm Spitze (Fine Scientific Tools), um ihn wieder vorsichtigbewegen und entsorgen Sie den Dottersack. </li><li> Position Embryo, so dass seine dorsale Seite nach oben zeigt, so dass es die Karikatur in 1A ähnelt. Verwenden 7 mm Elektrode Paddel (Harvard Apparatus) vorsichtig halten den Embryo. Die Elektroden werden auf jeder Seite des Neuralrohrs auf der Ebene des Rautenhirns vierten Ventrikels positioniert werden. Die Kammer ist mit bloßem Auge, sondern unter Verwendung eines Dissektionsmikroskop kann eine genaue Paddel Anordnung zu erleichtern. Positionierung der Paddles ist entscheidend für die Bestimmung der Region, die die DNA elektroporierten empfängt. Wenn die untere Lippe rhombischen (LRL) des dorsalen embryonalen Hinterhirn gewünscht wird, muss Paddel Platz, so dass sie direkt flankieren den breitesten Teil des vierten Ventrikels Öffnung sein. </li><li> Benutzen Sie einen 1-ml-Spritze für die Erarbeitung der Plasmid-DNA mit 0,01% Fast Green gemischt. 500 ul der Mischung sollte ausreichend sein für die Elektroporation von mindestens 8-10 Embryonen (siehe 3.5). </li><li> Sanft Punktion der roofplate overlying den vierten Ventrikel mit einer 25G 08.05 Tuberkulin-Nadel an der 1 cc Spritze aufgezogen und das DNA-Farbstoff-Mischung in die Herzkammer. Erfolgreiche Injektionen werden durch die DNA-Farbstoffmischung Füllen des gesamten Ventrikelsystem (1C) aufweist. Die Menge an DNA-Farbstoffmischung üblicherweise injiziert weniger als 50 ul. Genaue Mengen sind variabel zwischen Embryonen als ein Teil der Mischung entweichen kann, der Herzkammer in die PBS den Embryo umgibt. Eine alternative Möglichkeit der Abgabe der DNA-Farbstoff-Gemisch würde durch den Zugriff auf das Ventrikelsystem durch Punktion des Velum über dem Mittelhirn sein. Wiederum sind erfolgreiche Injektionen durch die DNA-Farbstoffmischung Füllen des gesamten ventrikulären Systems gekennzeichnet sind. </li><li> Deliver fünf Rechteckimpulse mit einem elektrischen Impulsgeber (BTX) und 7 mm Elektrode Paddel. Jeder Impuls ist 50 V dauerhaft 5 ms pro Puls mit 500 ms zwischen jedem Impuls. Das Gewebe am nächsten zu dem positiv geladenen Elektrode wird dann take bis das Plasmid. </li></ol> 4. Kultur von Embryonen <ol><li> In einer Laminarbox füllen die äußeren Vertiefungen einer 12-Well-Kulturschale mit 2 ml DMEM/F12-Medien mit 10% fötalem Rinderserum, 5% Pferdeserum, 1% Glutamin, 1% Penicillin / Streptomycin ergänzt wurde vorerhitzt, die auf 37 ° C Die Kulturbedingungen wurden von de Diego und Kollegen angepasst. 15 </li><li> In Laminarströmungshaube Prise Embryonen bei Mittelteil (unterhalb des Herzens) mit einer Pinzette entfernen und hinteren Teil des Embryos. Platzieren der vordere Teil in eine der gefüllten Vertiefungen der 12-Well-Kulturschale. </li><li> Wiederholen Sie für alle Embryonen. Füllen nur die äußeren Vertiefungen der Platte mit 12 Vertiefungen, um eine Kontamination der Kulturen zu vermeiden. </li><li> Kultur Embryonen in einem 37 ° C Inkubator mit 5% CO 2. Die Expression des elektroporierte Plasmid sollte innerhalb von 24 Stunden zu beobachten sein. </li><li> Sollten mehr Kultur Zeiten gewünscht werden, füllen die aus Vertiefungen einer neuen 12-Well-Platte mit 2 mldie Medien in 4.1 verwendet. Mit einem sterilisierten Löffel übertragen die Embryonen zu einem Brunnen in der neuen Platte. Platzieren Sie zurück in die 37 ° C Inkubator. Kultur für bis zu 48 Stunden möglich ist. </li><li> Wenn die gewünschte Kultur Zeitpunkt erreicht ist, fixieren Embryonen für die Analyse (siehe unten). </li></ol> 5. Vorbereitung von Embryonen für die Analyse <ol><li> Spülen Embryonen in 1 × PBS bei 4 ° C für fünf Minuten. Wiederholen. </li><li> Befestigen Embryonen zur Analyse in 2% Paraformaldehyd (PFA) in 1XPBS für 2 Stunden bei 4 ° C </li><li> Spülen Embryonen in 1 × PBS bei 4 ° C für fünf Minuten. Wiederholen. </li><li> Äquilibrieren Embryonen in 30% Saccharose in 1 × PBS über Nacht bei 4 ° C </li><li> Einbetten Embryonen in optimaler Temperatur Cutting (OCT) Verbindung mit einem Trockeneis / Ethanol-Bad. Embryonen können bei -20 ° C gelagert werden </li><li> § Embryonen auf einem Kryostat (Leica) in 30 um Abschnitte und montieren auf Objektträgern (VWR, Superfrost Plus). Lagerung bei -20 ° C. </li></ol> 6. Immunohistochemistry Analyse <ol><li> Die Immunhistochemie wurde durchgeführt, wie in 16 beschrieben. Primäre Antikörper-Verdünnungen für diese Studie verwendet werden, gehören Kaninchen α-GFP (Invitrogen) 1:2500; Maus α-Mash1 (BD Biosciences) 1:100; Kaninchen α-Ngn1 (Jane Johnson) 1:5000; Kaninchen α-Ptf1a (Jane Johnson ) 1:2500; Kaninchen-Math1 (Jane Johnson) 1:100. Inkubieren Dia flach, Probe nach oben auf eine Färbegestell bei 4 ° C über Nacht. </li><li> Die Objektträger wurden auf einem zusammengesetzten Mikroskop (Olympus BX51) analysiert. </li></ol> 7. Repräsentative Ergebnisse Eine schematische in 1A zeigt die Elektroporation Experiment. 1B zeigt eine sagittale Ansicht eines E11.5 Embryos vor der Manipulation. Derselbe Embryo nach der Injektion des Plasmids, welches CAG :: GFP in 0,01% Fast Green ist in 1C und einem Vertreter unfixierten Embryo aufweist einseitige GFP gezeigtExpression in der dorsalen Rautenhirn 24 Stunden folgende Kultur wird in 1D gezeigt. Das Ausmaß der Fläche der LRL, die erfolgreich elektroporiert wird, ist variabel und wird eine starke Abhängigkeit von der Positionierung der Elektroden. In unseren Studien wurde festgestellt, dass 52 von 65 (80%) der elektroporierte Embryonen erfolgreich exprimierten GFP. Das Gewebe wurde als erfolgreich elektroporiert werden, wenn sie positiv für GFP in räumlich begrenzten Bereichen über mehrere Abschnitte war nach Fixierung und immunhistochemische Analyse (siehe unten). Embryonen, die diese Kriterien erfüllen konnten, wurden als erfolglose Elektroporation erzielt. Eine weitere Beurteilung Elektroporationseffizienz ermittelt werden kann, indem Immunhistochemie gegen GFP auf Querschnitten der elektroporierten Embryonen auf der Ebene des vierten Ventrikels. 2 zeigt repräsentative serielle Schnitte von einem Embryo Anzeigen einseitigeGFP-Expression. 2A zeigt eine schematische Darstellung, die idealisierten, dass die linke Seite des Embryos in Richtung der positiven Elektrode betrug veranschaulicht. Querschnitte (in Konzentrationen von der Mitte cartoons von 2A dargestellt) zeigen lokalisierten GFP-Expression ausschließlich auf der linken Seite des Rautenhirns Gewebe (2C und 2D). Das elektroporierte Bereich der LRL nicht verlängern die gesamte anterior-posterioren Achse des Neuralrohrs als Untersuchung von Schnitten 300 um rostralen oder mehr zu, dass in 2C gezeigt nicht ausdrücklich GFP (Abbildung 2B). Die Nützlichkeit dieser Methode für Manipulation der Genexpression ist abhängig von der Stabilität der Expression Domänen für die endogene Proteine. Die LRL als Vorläuferzellen, die einzigartige Domänen, die unterschiedliche Expression von proneurale Transkriptionsfaktoren (Übersicht in 1) dadurch gekennzeichnet.Ein Teil dieser Faktoren (Mash1, Math1, Ngn1 und Ptf1a) wurden für die Analyse aufgrund ihrer geplanten und / oder gekennzeichnet Rollen in der Spezifikation der neuronalen Subtypen precerebellar in der LRL, ein Thema weiterer Studien 16-18 gewählt. Alle vier Proteine ​​haben sehr charakteristischen Ausdruck Domains im kaudalen Hirnstamm bei E11.5 16-18. Wir beobachteten, dass Embryonen, die Kulturen gelegt wurden, um an Größe zu und scheiterte ebenfalls keine Produktion von Epithel des Plexus choroideus und Invagination der LRL und roofplate, morphologischen Ereignisse, die zwischen E11.5 und E12.5 5 auftreten zu initiieren. Basierend auf diesen Beobachtungen wurde festgestellt, dass eine normale Entwicklung in diesen Embryonen gestoppt wurde oder grob verzögert und die vergleichbare Regelung für den kultivierten Embryonen sollten unkultivierten Embryonen bei E11.5 sein. Um sicherzustellen, dass Kultur und Elektroporation nicht stören Konzentrationen endogener Proteine, analysierten wir vier verschiedene Proteine, die von immunohistochemistry (IHC) in 34 verschiedenen Embryonen, die Elektroporation und wurden dann kultiviert für mindestens 24 Stunden. Tabelle I zeigt die Anzahl der Embryonen für jeden Marker und der prozentuale Anteil der Embryonen analysiert, dass beibehalten normalen Protein-Spiegel. Abbildung 3 zeigt repräsentative Daten IHC analysiert von zwei der Proteine ​​analysiert, Mash1 (3A und 3B) und Math1 (3C und 3D). Wir beobachteten, dass die Mehrheit der Embryonen ein normales Niveau der Expression nach der Elektroporation und die Kultur (3B und 3D) gehalten zu den Kontrolltieren Embryonen E11.5 (3A und 3C) verglichen. Wichtig ist, wurden die charakteristischen Ausdruck Domänen dieser Proteine ​​nicht gestört. <img src="/files/ftp_upload/3983/3983fig1.jpg" alt="1"/> Abbildung 1. Elektroporation von Embryonen bei E11.5. (A) Schematische Darstellung the Elektroporation Experiment. Ein E11.5 Embryo isoliert und das Expressionsplasmid in 0,01% Fast Green in den vierten Ventrikel injiziert. Der Embryo wird dann durch die Elektrode Schaufeln flankiert und einer 50 V-Impuls, bevor sie in Kultur (B) Sagittal Ansicht eines E11.5 Embryos vor der Injektion angeordnet. (C) Das gleiche E11.5 Embryos nach der Injektion von Plasmid in 0,01% Fast Green. (D) Einseitige Hinterhirn Expression von GFP beobachtet in E11.5 Embryo nach 24 Stunden der Kultur. mb-Mittelhirn; 4V-vierten Ventrikels. <img src="/files/ftp_upload/3983/3983fig2.jpg" alt="2"/> Abbildung 2. Die Expression von GFP in elektroporiertem Tissue. (A) Die Karikatur auf der linken Seite zeigt die Platzierung der Elektroden um einen E11.5 Embryos. Mittlerer cartoons zeigt Aufnahme und Expression von GFP-codierende Plasmid auf der linken Seite des Embryos. Cartoon auf der rechten Seite ist schematisch von einer idealisierten Querschnitt durch den Embryo in l genommenevels bezeichnet mit schwarzen Linien in der Mitte Karikatur. (B-D) Immunhistochemie für GFP auf Querschnitten durch eine elektroporierte E11.5 Embryo nach 24 Stunden Kultur. Die Pfeile zeigen die roofplate (RP), hält den sekundären Antikörper. Die Bilder werden mit 10facher Vergrößerung. Die relativen Werte der Abschnitte dargestellt sind durch die horizontalen Linien in der Mitte Karton in (A) dargestellt. mb-Mittelhirn; l 4V-vierten Ventrikels; rp-roofplate. <img src="/files/ftp_upload/3983/3983fig3.jpg" alt="Abbildung 3"/> Abbildung 3. Die Expression von endogenen Proteinen in der unteren Lippe rhombische Immunhistochemie für Mash1 (A und B) oder Math1 (C und D) Vergleichen Querschnitte E11.5 Embryonen, die nicht kultiviert (A, C) mit Embryonen, die mit CAG elektroporiert wurden.: : GFP und für 24 h (B und D). Bilder mit 10facher Vergrößerung. <table border="1"><tbody><tr><td> Proneurale TranscriptiFactor auf Analysierte </td><td> Anzahl der Embryonen Analysierte </td><td> Prozentsatz Beibehaltung normaler Expression Patterns </td></tr><tr><td> Math1 </td><td> 15 </td><td> 86,7% </td></tr><tr><td> Mash1 </td><td> 12 </td><td> 83,3% </td></tr><tr><td> Ngn1 </td><td> 7 </td><td> 71,4% </td></tr><tr><td> Ptf1a </td><td> 6 </td><td> 100% </td></tr></tbody></table> Tabelle I. Anteil der elektroporiert und kultivierten Embryonen Zurückhalten der proneurale Transkriptionsfaktors Domains in der LRL.

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	<li>Ray, R. S., Dymecki, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rautenlippe+Redux+--+toward+a+unified+view+of+the+precerebellar+rhombic+lip.">Rautenlippe Redux -- toward a unified view of the precerebellar rhombic lip.</a> Current opinion in cell biology. 21, 741-747 (2009).</li><li>Machold, R., Fishell, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Math1+is+expressed+in+temporally+discrete+pools+of+cerebellar+rhombic-lip+neural+progenitors.">Math1 is expressed in temporally discrete pools of cerebellar rhombic-lip neural progenitors.</a> Neuron. 48, 17-24 (2005).</li><li>Wingate, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rhombic+lip+and+early+cerebellar+development.">The rhombic lip and early cerebellar development.</a> Curr. Opin. Neurobiol. 11, 82-88 (2001).</li><li>Wingate, R. J., Hatten, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+rhombic+lip+in+avian+cerebellum+development.">The role of the rhombic lip in avian cerebellum development.</a> Development (Cambridge, England). 126, 4395-4404 (1999).</li><li>Altman, J., Bayer, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Development of Cerebellar System: In relation to its evolution, structure, and function. , (1997).</li><li>Farago, A. F., Awatramani, R. B., Dymecki, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+of+the+brainstem+cochlear+nuclear+complex+is+revealed+by+intersectional+and+subtractive+genetic+fate+maps.">Assembly of the brainstem cochlear nuclear complex is revealed by intersectional and subtractive genetic fate maps.</a> Neuron. 50, 205-218 (2006).</li><li>Wang, V. Y., Rose, M. F., Zoghbi, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Math1+expression+redefines+the+rhombic+lip+derivatives+and+reveals+novel+lineages+within+the+brainstem+and+cerebellum.">Math1 expression redefines the rhombic lip derivatives and reveals novel lineages within the brainstem and cerebellum.</a> Neuron. 48, 31-43 (2005).</li><li>Rodriguez, C. I., Dymecki, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Origin+of+the+precerebellar+system.">Origin of the precerebellar system.</a> Neuron. 27, 475-486 (2000).</li><li>Taber-Pierce, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histogenesis+of+the+nuclei+griseum+ponitis,+corporis+pontobulbaris+and+reticularis+tegmenti+pontis+(bechterew)+in+mouse.">Histogenesis of the nuclei griseum ponitis, corporis pontobulbaris and reticularis tegmenti pontis (bechterew) in mouse.</a> J. Comp. Neurol. 126, 219-240 (1966).</li><li>Dipietrantonio, H. J., Dymecki, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zic1+levels+regulate+mossy+fiber+neuron+position+and+axon+laterality+choice+in+the+ventral+brain+stem.">Zic1 levels regulate mossy fiber neuron position and axon laterality choice in the ventral brain stem.</a> Neuroscience. 162, 560-573 (2009).</li><li>Takahashi, M., Sato, K., Nomura, T., Osumi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manipulating+gene+expressions+by+electroporation+in+the+developing+brain+of+mammalian+embryos.">Manipulating gene expressions by electroporation in the developing brain of mammalian embryos.</a> Differentiation. 70, 155-162 (2002).</li><li>Taniguchi, H., Kawauchi, D., Nishida, K., Murakami, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classic+cadherins+regulate+tangential+migration+of+precerebellar+neurons+in+the+caudal+hindbrain.">Classic cadherins regulate tangential migration of precerebellar neurons in the caudal hindbrain.</a> Development (Cambridge, England). 133, 1923-1931 (2006).</li><li>Kawauchi, D., Taniguchi, H., Watanabe, H., Saito, T., Murakami, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+visualization+of+nucleogenesis+by+precerebellar+neurons:+involvement+of+ventricle-directed,+radial+fibre-associated+migration.">Direct visualization of nucleogenesis by precerebellar neurons: involvement of ventricle-directed, radial fibre-associated migration.</a> Development (Cambridge, England). 133, 1113-1123 (2006).</li><li>Okada, T., Keino-Masu, K., Masu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migration+and+nucleogenesis+of+mouse+precerebellar+neurons+visualized+by+in+utero+electroporation+of+a+green+fluorescent+protein+gene.">Migration and nucleogenesis of mouse precerebellar neurons visualized by in utero electroporation of a green fluorescent protein gene.</a> Neuroscience research. 57, 40-49 (2007).</li><li>de Diego, I., Kyriakopoulou, K., Karagogeos, D., Wassef, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+influences+on+the+migration+of+precerebellar+neurons+in+the+caudal+medulla.">Multiple influences on the migration of precerebellar neurons in the caudal medulla.</a> Development (Cambridge, England). 129, 297-306 (2002).</li><li>Landsberg, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hindbrain+rhombic+lip+is+comprised+of+discrete+progenitor+cell+populations+allocated+by+Pax6.">Hindbrain rhombic lip is comprised of discrete progenitor cell populations allocated by Pax6.</a> Neuron. 48, 933-947 (2005).</li><li>Hoshino, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ptf1a,+a+bHLH+transcriptional+gene,+defines+GABAergic+neuronal+fates+in+cerebellum.">Ptf1a, a bHLH transcriptional gene, defines GABAergic neuronal fates in cerebellum.</a> Neuron. 47, 201-213 (2005).</li><li>Yamada, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Origin+of+climbing+fiber+neurons+and+their+developmental+dependence+on.">Origin of climbing fiber neurons and their developmental dependence on.</a> Ptf1a. J. Neurosci. 27, 10924-10934 (2007).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Die In-vitro-Elektroporation Technik in dieser Studie vorgestellt ist eine neuartige Methodik, die effizient genutzt werden können, um die Genexpression in Embryonen zu manipulieren jünger als 12 Tagen der Trächtigkeit. Die Platzierung der Embryonen in Kultur erlaubt die Expression des eingeführten Gens und umgeht die Letalität beobachtet, wenn elektroporierten Embryonen erlaubt, in vivo bleibt. Diese Technik erlaubt die Manipulation der Genexpression in der embryonalen Vorläufer, die bisher nich...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> Kryostat </td><td> Leica </td><td> CM-1850 </td><td></td></tr><tr><td> Biologie Spitze Dumoxel behandelt DUMONT Pinzetten </td><td> Feine Wissenschaftliche Werkzeuge </td><td> 11252-30 </td><td></td></tr><tr><td> 20 mm MORIA Schaumlöffel </td><td> Feine Wissenschaftliche Werkzeuge </td><td> 10370-17 </td><td></td></tr><tr><td> ECM 830 Square Wave Generator Elektroporation </td><td> BTX (VWR) </td><td> 47745-928 </td><td></td></tr><tr><td> Harvard Apparatus 7 mm * Elektroden Tweezertrodes </td><td> BTX (Fisher) </td><td> BTX450165 </td><td></td></tr><tr><td> Fisher Isotemp CO 2-Inkubator </td><td> Fischer </td><td> 1325525 </td><td></td></tr><tr><td> NAPCO CO 2-Gas Regulator </td><td> Fischer </td><td> 15497020 </td><td></td></tr><tr><td> 12 well-Zellkulturplatten </td><td> BD Falcon (Fisher) </td><td> 877229 </td><td></td></tr><tr><td> HyClone Liquid Media DMEM/F-12 (1:1); mit L-Glutamin und HEPES; 500mL </td><td> Thermo Scientific (Fisher) </td><td> SH3002301 </td><td></td></tr><tr><td> HyClone * Donor Pferdeserum </td><td> Thermo Scientific (Fisher) </td><td> SH3007402 </td><td></td></tr><tr><td> Rinderfötenserum, Qualifizierte, hitzeinaktiviertem </td><td> Invitrogen </td><td> 16140-063 </td><td></td></tr><tr><td> CellGro * 10.000 IE Penicillin, 10.000 ug / ml Streptomycin </td><td> Mediatech (Fisher) </td><td> MT-30-002-CI </td><td></td></tr><tr><td> HyClone * L-Glutamin L-Glutamin, 200 mM in 0,85% NaCl </td><td> Thermo Scientific (Fisher) </td><td> SH3003401 </td><td></td></tr><tr><td> Fast-Grün </td><td> Fischer </td><td> AC41053-0250 </td><td> 0,01% </td></tr></tbody></table>

in vitro electroporation of the lower rhombic lip of midgestation mouse embryos

Das rautenförmige Lippe ist eine embryonale Neuroepithels im Rautenhirn an der Verbindungsstelle zwischen dem Rohr und dem neuronalen roofplate des vierten Ventrikels (Übersicht in 1) angeordnet ist. Die rhombischen Lippe in den oberen rhombischen Lippe (URL), die Rhombomer 1 (R1) umfasst und erzeugt Neuronen des Kleinhirns und des unteren rhombischen Lippe (LRL), die Anlass zu vielfältigen neuronalen Hirnstamm Linien 2-4 unterteilt werden. LRL Derivate umfassen die auditorischen Neuronen des Cochlea-Kerne und die der precerebellar Kerne, die bei der Regulierung der Balance und motorische Kontrolle 8.5 beteiligt sind. Neurogenese aus dem LRL tritt über eine große zeitliche Fenster, das embryonalen Tag (E) 9,5 bis 16,5 5, 9 umfasst. Unterschiedliche neuronale Linien ergeben sich aus der LRL als postmitotischen Zellen (oder geboren sind) während der verschiedenen Entwicklungs-Tag während dieser neurogenen Fenster. Elektroporation von Genexpression Konstrukte können verwendet werdenManipulation der Genexpression in LRL Vorläuferzellen und kann potentiell verändern das Schicksal der Neuronen aus dieser Region von 10 bis 12 produziert. Veränderung der Genexpression von LRL Vorläuferzellen der Maus über die in utero Elektroporation ist sehr erfolgreich für die Manipulation von Linien an embryonalen Tag E12.5 oder später 10, 12-14 geboren. In utero Elektroporationen vor E12.5 erfolglos waren in erster Linie auf die Letalität mit Punktion des vierten Ventrikels roofplate, ein notwendiger Schritt bei der Bereitstellung von exogenen DNA, die in die LRL elektroporiert assoziiert ist. Allerdings ergeben sich viele LRL abgeleitet Abstammungslinien von der LRL früher als E12.5 9. Diese früher geboren Linien sind die Neuronen, die den lateralen retikulären umfassen, externe keilig, und olivaris inferior Kerne der precerebellar System, das auf Eingaben aus dem Rückenmark und Cortex zum Kleinhirn 5 verbinden funktionieren. Um zu manipulieren Expression in der LRLvon Embryonen jünger als E12.5, entwickelten wir ein in vitro System, in dem Embryonen in Kultur nach Elektroporation platziert werden. Diese Studie stellt eine effiziente und effektive Methode zur Manipulation der Genexpression von LRL Vorläuferzellen bei E11.5. Embryonen mit dem grün fluoreszierenden Protein (GFP) aus der aktiven weitgehend CAG-Promotor gesteuert elektroporiert reproduzierbar GFP exprimierten nach 24 Stunden Kultur. Ein kritischer Aspekt dieses Assays ist, dass die Genexpression wird nur wegen der Expression des exogenen Gens und nicht wegen Nebenwirkungen verändert, die durch die Elektroporation und Kulturverfahren. Es wurde festgestellt, dass das endogene Gen-Expressionsmuster ungestört bleiben in elektroporierte und kultivierten Embryonen. Dieser Test kann verwendet werden, um das Schicksal von Zellen, die aus dem LRL von Embryonen jünger als E12.5 durch die Einführung von Plasmiden zur Überexpression zu verändern oder knock down (durch RNAi) werden von verschiedenen pro-neuronalen Transkriptionsfaktoren.

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In vitro Electroporation of the Lower Rhombic Lip of Midgestation Mouse Embryos

Diese Studie beschreibt die Entwicklung eines<em&gt; In-vitro-</em&gt; Elektroporation Technik, die für die Manipulation der Genexpression in der unteren rhombischen Lippe Schwangerschaft ab Embryonen erlaubt.

In-vitro-Elektroporation von der Unteren Rhombischer Lip von der Schwangerschaft ab muriner Embryonen

The rhombic lip is an embryonic neuroepithelium located in the hindbrain at the junction between the neural tube and the roofplate of the fourth ventricle ...

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Research

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Neuroscience

In vitro Electroporation of the Lower Rhombic Lip of Midgestation Mouse Embryos

10.3K Aufrufe.  University of Illinois at Springfield. Diese Studie beschreibt die Entwicklung eines In-vitro- Elektroporation Technik, die für die Manipulation der Genexpression in der unteren rhombischen Lippe Schwangerschaft ab Embryonen erlaubt.

Serie: In vitro Electroporation of the Lower Rhombic Lip of Midgestation Mouse Embryos

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

The targeting and refinement of RGC projections to the midbrain is a popular and powerful model system for studying how precise patterns of neural connectivity form during development. In mice, retinofugal projections are arranged in a topographic manner and form eye-specific layers in the Lateral Geniculate Nucleus (dLGN) of the thalamus and the Superior Colliculus (SC). The development of these precise patterns of retinofugal projections has typically been studied by labeling populations of RGCs with fluorescent dyes and tracers, such as horseradish peroxidase1-4. However, these methods are too coarse to provide insight into developmental changes in individual RGC axonal arbor morphology that are the basis of retinotopic map formation. They also do not allow for the genetic manipulation of RGCs.
Recently, electroporation has become an effective method for providing precise spatial and temporal control for delivery of charged molecules into the retina5-11. Current retinal electroporation protocols do not allow for genetic manipulation and tracing of retinofugal projections of a single or small cluster of RGCs in postnatal mice. It has been argued that postnatal in vivo electroporation is not a viable method for transfecting RGCs since the labeling efficiency is extremely low and hence requires targeting at embryonic ages when RGC progenitors are undergoing differentiation and proliferation6. 
In this video we describe an in vivo electroporation protocol for targeted delivery of genes, shRNA, and fluorescent dextrans to murine RGCs postnatally. This technique provides a cost effective, fast and relatively easy platform for efficient screening of candidate genes involved in several aspects of neural development including axon retraction, branching, lamination, regeneration and synapse formation at various stages of circuit development. In summary we describe here a valuable tool which will provide further insights into the molecular mechanisms underlying sensory map development.

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

We demonstrate an in vivo electroporation protocol for transfecting single or small clusters of retinal ganglion cells (RGCs) and other retinal cell types in postnatal mice over a wide range of ages. The ability to label and genetically manipulate postnatal RGCs in vivo is a powerful tool for developmental studies.

Die Transfektion von Maus retinalen Ganglienzellen durch In vivo Elektroporation

The targeting and refinement of RGC projections to the midbrain is a popular and powerful model system for studying how precise patterns of neural ...

Forschung

Neurowissenschaften

Quantifying the Activity of cis-Regulatory Elements in the Mouse Retina by Explant Electroporation

Transcription factors within cellular gene networks control the spatiotemporal pattern and levels of expression of their target genes by binding to cis-regulatory elements (CREs), short (&tilde;300-600 bp) stretches of genomic DNA which can lie upstream, downstream, or within the introns of the genes they control. CREs (i.e., enhancers/promoters) typically consist of multiple clustered binding sites for both transcriptional activators and repressors1-3. They serve as logical integrators of transcriptional input giving a unitary output in the form of spatiotemporally precise and quantitatively exact promoter activity. Most studies of mammalian cis-regulation to date have relied on mouse transgenesis as a means of assaying the enhancer function of CREs4-5. This technique is time-consuming, costly and, on account of insertion site effects, largely non-quantitative. On the other hand, quantitative assays for mammalian CRE function have been developed in tissue culture systems (e.g., dual luciferase assays), but the in vivo relevance of these results is often uncertain. 
Electroporation offers an excellent alternative to traditional mouse transgenesis in that it permits both spatiotemporal and quantitative assessment of cis-regulatory activity in living mammalian tissue. This technique has been particularly useful in the analysis of cis-regulation in the central nervous system, especially in the cerebral cortex and the retina6-8. While mouse retinal electroporation, both in vivo and ex vivo, has been developed and extensively described by Matsuda and Cepko6-7,9, we have recently developed a simple approach to quantify the activity of photoreceptor-specific CREs in electroporated mouse retinas10. Given that the amount of DNA that is introduced into the retina by electroporation can vary from experiment to experiment, it is necessary to include a co-electroporated 'loading control' in all experiments. In this respect, the technique is very similar to the dual luciferase assay used to quantify promoter activity in cultured cells. 
When assaying photoreceptor cis-regulatory activity, electroporation is usually performed in newborn mice (postnatal day 0, P0) which is the time of peak rod production11-12. Once retinal cell types become post-mitotic, electroporation is much less efficient. Given the high rate of rod birth in newborn mice and the fact that rods constitute more than 70% of the cells in the adult mouse retina, the majority of cells that are electroporated at P0 are rods. For this reason, rod photoreceptors are the easiest retinal cell type to study via electroporation. The technique we describe here is primarily useful for quantifying the activity of photoreceptor CREs.

Quantifying the Activity of cis-Regulatory Elements in the Mouse Retina by Explant Electroporation

This protocol describes a simple and inexpensive way to quantify the activity of cis-regulatory elements (i.e., enhancer/promoters) in living mouse retinas via explant electroporation. DNA preparation, retinal dissection, electroporation, retinal explant culture, and post-fixation analysis and quantification are described.

Die Quantifizierung der Aktivität von Cis-Regulatorische Elemente in der Maus Retina durch Explantation Elektroporation

Transcription factors within cellular gene networks control the spatiotemporal pattern and levels of expression of their target genes by binding to ...

In vivo Electroporation of Developing Mouse Retina

The functional characterization of genes expressed during mammalian retinal development remains a significant challenge. Gene targeting to generate constitutive or conditional loss of function knockouts remains cost and labor intensive, as well as time consuming. Adding to these challenges, retina expressed genes may have essential roles outside the retina leading to unintended confounds when using a knockout approach. Furthermore, the ability to ectopically express a gene in a gain of function experiment can be extremely valuable when attempting to identify a role in cell fate specification and/or terminal differentiation.
We present a method for the rapid and efficient incorporation of DNA plasmids into the neonatal mouse retina by electroporation. The application of short electrical impulses above a certain field strength results in a transient increase in plasma membrane permeability, facilitating the transfer of material across the membrane 1,2,3,4. Groundbreaking work demonstrated that electroporation could be utilized as a method of gene transfer into mammalian cells by inducing the formation of hydrophilic plasma membrane pores allowing the passage of highly charged DNA through the lipid bilayer 5. Continuous technical development has resulted in the viability of electroporation as a method for in vivo gene transfer in multiple mouse tissues including the retina, the method for which is described herein 6, 7, 8, 9, 10. 
DNA solution is injected into the subretinal space so that DNA is placed between the retinal pigmented epithelium and retina of the neonatal (P0) mouse and electrical pulses are applied using a tweezer electrode. The lateral placement of the eyes in the mouse allows for the easy orientation of the tweezer electrode to the necessary negative pole-DNA-retina-positive pole alignment. Extensive incorporation and expression of transferred genes can be identified by postnatal day 2 (P2). Due to the lack of significant lateral migration of cells in the retina, electroporated and non-electroporated regions are generated. Non-electroporated regions may serve as internal histological controls where appropriate. 
Retinal electroporation can be used to express a gene under a ubiquitous promoter, such as CAG, or to disrupt gene function using shRNA constructs or Cre-recombinase. More targeted expression can be achieved by designing constructs with cell specific gene promoters. Visualization of electroporated cells is achieved using bicistronic constructs expressing GFP or by co-electroporating a GFP expression construct. Furthermore, multiple constructs may be electroporated for the study of combinatorial gene effects or simultaneous gain and loss of function of different genes. Retinal electroporation may also be utilized for the analysis of genomic cis-regulatory elements by generating appropriate expression constructs and deletion mutants. Such experiments can be used to identify cis-regulatory regions sufficient or required for cell specific gene expression 11. Potential experiments are limited only by construct availability.

In vivo Electroporation of Developing Mouse Retina

A method for the incorporation of plasmid DNA into murine retinal cells for the purpose of performing either gain- or loss of function studies in vivo is presented. This method capitalizes on the transient increase in permeability of cell plasma membranes induced by the application of an external electrical field.

In-vivo-Elektroporation von Entwicklung Maus Retina

The functional characterization of genes expressed during mammalian retinal development remains a significant challenge.  Gene targeting to generate ...

Mouse in Utero Electroporation: Controlled Spatiotemporal Gene Transfection

In order to understand the function of genes expressed in specific region of the developing brain, including signaling molecules and axon guidance molecules, local gene transfer or knock- out is required. Gene targeting knock-in or knock-out into local regions is possible to perform with combination with a specific CRE line, which is laborious, costly, and time consuming. Therefore, a simple transfection method, an in utero electroporation technique, which can be performed with short time, will be handy to test the possible function of candidate genes prior to the generation of transgenic animals 1,2. In addition to this, in utero electroporation targets areas of the brain where no specific CRE line exists, and will limit embryonic lethality 3,4. Here, we present a method of in utero electroporation combining two different types of electrodes for simple and convenient gene transfer into target areas of the developing brain. First, a unique holding method of embryos using an optic fiber optic light cable will make small embryos (from E9.5) visible for targeted DNA solution injection into ventricles and needle type electrodes insertion to the targeted brain area 5,6. The patterning of the brain such as cortical area occur at early embryonic stage, therefore, these early electroporation from E9.5 make a big contribution to understand entire area patterning event. Second, the precise shape of a capillary prevents uterine damage by making holes by insertion of the capillary. Furthermore, the precise shape of the needle electrodes are created with tungsten and platinum wire and sharpened using sand paper and insulated with nail polish 7, a method which is described in great detail in this protocol. This unique technique allows transfection of plasmid DNA into restricted areas of the brain and will enable small embryos to be electroporated. This will help to, open a new window for many scientists who are working on cell differentiation, cell migration, axon guidance in very early embryonic stage. Moreover, this technique will allow scientists to transfect plasmid DNA into deep parts of the developing brain such as thalamus and hypothalamus, where not many region-specific CRE lines exist for gain of function (GOF) or loss of function (LOF) analyses.

Mouse in Utero Electroporation: Controlled Spatiotemporal Gene Transfection

A gene transfer method into the developing mouse brain is described by using a unique surgical method and special shape of electrodes. This unique technique allows transfection of plasmid DNA temporally and spatially, which will aid many neuroscientists in studying brain development.

Maus in Utero Elektroporation: Kontrollierte Spatiotemporal Gene Transefection

In order to understand the function of genes expressed in specific region of the developing brain, including signaling molecules and axon guidance ...

Gene Transfer to the Developing Mouse Inner Ear by In Vivo Electroporation

The mammalian inner ear has 6 distinct sensory epithelia: 3 cristae in the ampullae of the semicircular canals; maculae in the utricle and saccule; and the organ of Corti in the coiled cochlea. The cristae and maculae contain vestibular hair cells that transduce mechanical stimuli to subserve the special sense of balance, while auditory hair cells in the organ of Corti are the primary transducers for hearing 1. Cell fate specification in these sensory epithelia and morphogenesis of the semicircular canals and cochlea take place during the second week of gestation in the mouse and are largely completed before birth 2,3. Developmental studies of the mouse inner ear are routinely conducted by harvesting transgenic embryos at different embryonic or postnatal stages to gain insight into the molecular basis of cellular and/or morphological phenotypes 4,5. We hypothesize that gene transfer to the developing mouse inner ear in utero in the context of gain- and loss-of-function studies represents a complimentary approach to traditional mouse transgenesis for the interrogation of the genetic mechanisms underlying mammalian inner ear development6.
The experimental paradigm to conduct gene misexpression studies in the developing mouse inner ear demonstrated here resolves into three general steps: 1) ventral laparotomy; 2) transuterine microinjection; and 3) in vivo electroporation. Ventral laparotomy is a mouse survival surgical technique that permits externalization of the uterus to gain experimental access to the implanted embryos7. Transuterine microinjection is the use of beveled, glass capillary micropipettes to introduce expression plasmid into the lumen of the otic vesicle or otocyst. In vivo electroporation is the application of square wave, direct current pulses to drive expression plasmid into progenitor cells8-10. 
We previously described this electroporation-based gene transfer technique and included detailed notes on each step of the protocol11. Mouse experimental embryological techniques can be difficult to learn from prose and still images alone. In the present work, we demonstrate the 3 steps in the gene transfer procedure. Most critically, we deploy digital video microscopy to show precisely how to: 1) identify embryo orientation in utero; 2) reorient embryos for targeting injections to the otocyst; 3) microinject DNA mixed with tracer dye solution into the otocyst at embryonic days 11.5 and 12.5; 4) electroporate the injected otocyst; and 5) label electroporated embryos for postnatal selection at birth. We provide representative examples of successfully transfected inner ears; a pictorial guide to the most common causes of otocyst mistargeting; discuss how to avoid common methodological errors; and present guidelines for writing an in utero gene transfer animal care protocol.

Gene Transfer to the Developing Mouse Inner Ear by In Vivo Electroporation

The mouse inner ear is a placode-derived sensory organ whose developmental program is elaborated during gestation. We define an in utero gene transfer technique consisting of three steps: mouse ventral laparotomy, transuterine microinjection, and in vivo electroporation. We use digital video microscopy to demonstrate the critical experimental embryological techniques.

Gentransfer an sich entwickelnden Maus Innenohr<em&gt; In Vivo</em&gt; Die Elektroporation

The mammalian inner ear has 6 distinct sensory epithelia: 3 cristae in the ampullae of the semicircular canals; maculae in the utricle and saccule; and ...

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

In utero electroporation (IUE) has become a powerful technique to study the development of different regions of the embryonic nervous system 1-5. To date this tool has been widely used to study the regulation of cellular proliferation, differentiation and neuronal migration especially in the developing cerebral cortex 6-8. Here we detail our protocol to electroporate in utero the cerebral cortex and the hippocampus and provide evidence that this approach can be used to study dendrites and spines in these two cerebral regions.
Visualization and manipulation of neurons in primary cultures have contributed to a better understanding of the processes involved in dendrite, spine and synapse development. However neurons growing in vitro are not exposed to all the physiological cues that can affect dendrite and/or spine formation and maintenance during normal development. Our knowledge of dendrite and spine structures in vivo in wild-type or mutant mice comes mostly from observations using the Golgi-Cox method 9. However, Golgi staining is considered to be unpredictable. Indeed, groups of nerve cells and fiber tracts are labeled randomly, with particular areas often appearing completely stained while adjacent areas are devoid of staining. Recent studies have shown that IUE of fluorescent constructs represents an attractive alternative method to study dendrites, spines as well as synapses in mutant / wild-type mice 10-11 (Figure 1A). Moreover in comparison to the generation of mouse knockouts, IUE represents a rapid approach to perform gain and loss of function studies in specific population of cells during a specific time window. In addition, IUE has been successfully used with inducible gene expression or inducible RNAi approaches to refine the temporal control over the expression of a gene or shRNA 12. These advantages of IUE have thus opened new dimensions to study the effect of gene expression/suppression on dendrites and spines not only in specific cerebral structures (Figure 1B) but also at a specific time point of development (Figure 1C).
Finally, IUE provides a useful tool to identify functional interactions between genes involved in dendrite, spine and/or synapse development. Indeed, in contrast to other gene transfer methods such as virus, it is straightforward to combine multiple RNAi or transgenes in the same population of cells. 
In summary, IUE is a powerful method that has already contributed to the characterization of molecular mechanisms underlying brain function and disease and it should also be useful in the study of dendrites and spines.

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

This article describes in detail a protocol to electroporate in utero the cerebral cortex and the hippocampus at E14.5 in mice. We also show that this is a valuable method to study dendrites and spines in these two cerebral regions.

Visualisierung und genetische Manipulation von Dendriten und Dornen in der Maus Hirnrinde und im Hippocampus mit<em&gt; In utero</em&gt; Die Elektroporation

In utero electroporation (IUE) has become a powerful technique to study the development of different regions of the embryonic nervous system 1-5. To date ...

Electroporation of the Hindbrain to Trace Axonal Trajectories and Synaptic Targets in the Chick Embryo

Electroporation of the chick embryonic neural tube has many advantages such as being quick and efficient for the expression of foreign genes into neuronal cells. In this manuscript we provide a method that demonstrates uniquely how to electroporate DNA into the avian hindbrain at E2.75 in order to specifically label a subset of neuronal progenitors, and how to follow their axonal projections and synaptic targets at much advanced stages of development, up to E14.5. We have utilized novel genetic tools including specific enhancer elements, Cre/Lox - based plasmids and the PiggyBac-mediated DNA transposition system to drive GFP expression in a subtype of hindbrain cells (the dorsal most subgroup of interneurons, dA1). Axonal trajectories and targets of dA1 axons are followed at early and late embryonic stages at various brainstem regions. This strategy contributes advanced techniques for targeting cells of interest in the embryonic hindbrain and for tracing circuit formation at multiple stages of development.

How neuronal networks are established in the embryonic brain is a fundamental question in developmental neurobiology. Here we combined an electroporation technique with novel genetic tools, such as Cre/Lox&#x2013;plasmids and PiggyBac-mediated DNA transposition system in the avian hindbrain to label dorsal interneurons and track their axonal projections and synaptic targets at various developmental stages.

Elektroporation des Hinterhirn zu Axonal Trajectories und Synaptic Treffer in der Embryo-Küken Trace

Electroporation of  the chick embryonic neural tube has many advantages such as being quick and efficient  for the expression of foreign genes into ...

Genetic Manipulation of the Mouse Developing Hypothalamus through In utero Electroporation

Genetic modification of specific regions of the developing mammalian brain is a very powerful experimental approach. However, generating novel mouse mutants is often frustratingly slow. It has been shown that access to the mouse brain developing in utero with reasonable post-operatory survival is possible. Still, results with this procedure have been reported almost exclusively for the most superficial and easily accessible part of the developing brain, i.e. the cortex. The thalamus, a narrower and more medial region, has proven more difficult to target. Transfection into deeper nuclei, especially those of the hypothalamus, is perhaps the most challenging and therefore very few results have been reported. Here we demonstrate a procedure to target the entire hypothalamic neuroepithelium or part of it (hypothalamic regions) for transfection through electroporation. The keys to our approach are longer narcosis times, injection in the third ventricle, and appropriate kind and positioning of the electrodes. Additionally, we show results of targeting and subsequent histological analysis of the most recessed hypothalamic nucleus, the mammillary body.

Genetic Manipulation of the Mouse Developing Hypothalamus through In utero Electroporation

Despite the functional and medical importance of the hypothalamus, in utero genetic manipulation of its development has rarely been attempted. We show a detailed procedure for in utero electroporation into the mouse hypothalamus and show representative results of total and partial (regional) hypothalamic transfection.

Genetische Manipulation der Maus entwickeln Hypothalamus durch<em&gt; In utero</em&gt; Elektroporation

Genetic  modification of specific regions of the developing mammalian brain is a very  powerful experimental approach. However, generating novel mouse ...

An In-vitro Preparation of Isolated Enteric Neurons and Glia from the Myenteric Plexus of the Adult Mouse

The enteric nervous system is a vast network of neurons and glia running the length of the gastrointestinal tract that functionally controls gastrointestinal motility. A procedure for the isolation and culture of a mixed population of neurons and glia from the myenteric plexus is described. The primary cultures can be maintained for over 7 days, with connections developing among the neurons and glia. The longitudinal muscle strip with the attached myenteric plexus is stripped from the underlying circular muscle of the mouse ileum or colon and subjected to enzymatic digestion. In sterile conditions, the isolated neuronal and glia population are preserved within the pellet following centrifugation and plated on coverslips. Within 24-48 hr, neurite outgrowth occurs and neurons can be identified by pan-neuronal markers. After two days in culture, isolated neurons fire action potentials as observed by patch clamp studies. Furthermore, enteric glia can also be identified by GFAP staining. A network of neurons and glia in close apposition forms within 5 - 7 days. Enteric neurons can be individually and directly studied using methods such as immunohistochemistry, electrophysiology, calcium imaging, and single-cell PCR. Furthermore, this procedure can be performed in genetically modified animals. This methodology is simple to perform and inexpensive. Overall, this protocol exposes the components of the enteric nervous system in an easily manipulated manner so that we may better discover the functionality of the ENS in normal and disease states.

An In-vitro Preparation of Isolated Enteric Neurons and Glia from the Myenteric Plexus of the Adult Mouse

We demonstrate a cell culture protocol for the direct study of neuronal and glial components of the enteric nervous system. A neuron/glia mixed culture on coverslips is prepared from the myenteric plexus of adult mouse providing the ability to examine individual neuron and glia function by electrophysiology, immunohistochemical, etc.

Ein<em&gt; In-vitro</em&gt; Vorbereitung von isolierten Neuronen und Glia Enteric vom Plexus myentericus der erwachsenen Maus

The enteric nervous system is a vast network of neurons and glia running the length of the gastrointestinal tract that functionally controls ...

In vivo Postnatal Electroporation and Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Mouse Acute Brain Slices

The subventricular zone (SVZ) is one of the main neurogenic niches in the postnatal brain. Here, neural progenitors proliferate and give rise to neuroblasts able to move along the rostral migratory stream (RMS) towards the olfactory bulb (OB). This long-distance migration is required for the subsequent maturation of newborn neurons in the OB, but the molecular mechanisms regulating this process are still unclear. Investigating the signaling pathways controlling neuroblast motility may not only help understand a fundamental step in neurogenesis, but also have therapeutic regenerative potential, given the ability of these neuroblasts to target brain sites affected by injury, stroke, or degeneration.
In this manuscript we describe a detailed protocol for in vivo postnatal electroporation and subsequent time-lapse imaging of neuroblast migration in the mouse RMS. Postnatal electroporation can efficiently transfect SVZ progenitor cells, which in turn generate neuroblasts migrating along the RMS. Using confocal spinning disk time-lapse microscopy on acute brain slice cultures, neuroblast migration can be monitored in an environment closely resembling the in vivo condition. Moreover, neuroblast motility can be tracked and quantitatively analyzed. As an example, we describe how to use in vivo postnatal electroporation of a GFP-expressing plasmid to label and visualize neuroblasts migrating along the RMS. Electroporation of shRNA or CRE recombinase-expressing plasmids in conditional knockout mice employing the LoxP system can also be used to target genes of interest. Pharmacological manipulation of acute brain slice cultures can be performed to investigate the role of different signaling molecules in neuroblast migration. By coupling in vivo electroporation with time-lapse imaging, we hope to understand the molecular mechanisms controlling neuroblast motility and contribute to the development of novel approaches to promote brain repair.

In vivo Postnatal Electroporation and Time-lapse Imaging of Neuroblast Migration in Mouse Acute Brain Slices

Neuroblast migration is a fundamental event in postnatal neurogenesis. We describe a protocol for efficient labeling of neuroblasts by in vivo postnatal electroporation and subsequent visualization of their migration using time-lapse imaging of acute brain slices. We include a description for the quantitative analysis of neuroblast dynamics by video tracking.