המחברים מבקשים להודות ג&#39;יין ג&#39;ונסון עבור Math1, Ngn1, ואת נוגדנים Ptf1a וקוני Cepko עבור pCAG :: GFP פלסמיד. עבודה זו מומנה על ידי NIH 1R15HD059922 R15-01.

1. ההכנות שקדמו electroporation <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגביר את ה-DNA על ידי electroporation הכנה מקסי (בפריים זה או Qiagen). הריכוז של ה-DNA צריך להיות מינימום של 1 מ&quot;ג / מ&quot;ל ​​לספיגה יעילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרה של 495 μL של ה-DNA ומערבבים עם μl 5 של גרין מהיר 0.01% ב 1 X PBS (פוספט שנאגרו מלוחים) בצינור microcentrifuge. </li></ol> 2. העוברית קציר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקים הזדווגויות זמן קבועים של CD-1 בעכברים (הרלן). יש לבדוק את הימצאותם של אטמי בנרתיק ורואים את התאריך תוסף הנרתיק הוא ציין כיום העוברית (E) 0.5. עוברים יהיה לקצור 11 ימים לאחר חזותי תקע (E11.5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים כלים סטריליים באתנול 70%. פנקו את הזרימה למינרית מכסה המנוע עם האור האולטרה סגול של לפחות שעה אחת לפני השימוש. מכסה המנוע ריסוס, מגש לנתח, וגם לנתח היקף עם אתנול 70%. חום לפני 1 X PBS על 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על E11.5 להרדים את הנקבה על פי התנאים שאושרו על ידי מכוןועדת לאומיים לטיפול ושימוש בעלי חיים (ICCUA). מניחים במגש לנתח בשכונה זרימה למינרית. לרסס את הבטן של הנקבה עם אתנול 70%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את חלל הצפק ולהצמיד את הקירות למגש לנתח. להוציא את קרני הרחם כך שהיא נשענת בתוך חלל הצפק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות לחתוך לפתוח את הקיר של קרן הרחם. בעזרת כף 20 מ&quot;מ (כלים מדעיים פיין) בעדינות כדי להוציא את העובר בתוך שק החלמון מן השליה. עוברים מקום לתוך צלחת 100 מ&quot;מ רקמת התרבות prefilled עם 10 מ&quot;ל של סטרילית 1 X PBS שהיה שחומם מראש ב 2.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על הפעולה עבור כל עוברי הנוכחי. </li></ol> 3. Electroporation של עוברים E11.5 (איור 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת כף 20 מ&quot;מ, להעביר את העובר הראשון מנה 100 מ&quot;מ חדש prefilled עם 10 מ&quot;ל של 1XPBS סטריליים שהיה שחומם מראש ל 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מלקחיים 11 ס&quot;מ עם קצה 0.05 0.02 מ&quot;מ x (כלים מדעיים פיין) בזהירות מחדשלהעביר וזורקים שק החלמון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עובר קבוצה, כך בצד הגב שלה פונה כלפי מעלה, כך שהוא דומה הקריקטורה באיור 1 א. השתמש 7 אלקטרודה מ&quot;מ משוטים (הרווארד Apparatus) בעדינות כדי להחזיק את העובר. האלקטרודות יש למקם בכל צד של הצינור העצבי ברמה של החדר למוח האחורי 4. החדר נראה לעין בלתי מזוינת, אך באמצעות מיקרוסקופ דיסקציה יכול להקל על מיקום ההנעה מדויקת. המיקום של המשוטים הוא קריטי בקביעת האזור שמקבל את ה-DNA electroporated. אם השפה התחתונה rhombic (LRL) למוח האחורי של העוברית הגב הוא הרצוי, משוטים חייב להיות מקום כזה שהם ישירות לאגף את החלק הרחב ביותר של פתיחת החדר 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מזרק 1 סמ&quot;ק להכין את ה-DNA פלסמיד מעורבב עם ירוק מהיר 0.01%. 500 μL של התערובת צריך להיות מספיק electroporation של לפחות 8-10 עוברים (ראה 3.5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות לנקב OV roofplateerlying החדר 4 עם מחט טוברקולין 25 גרם 5/8 מצורף מזרק 1 סמ&quot;ק להזריק את התערובת-DNA צבע לתוך החדר. זריקות מוצלחות מתאפיינות תערובת ה-DNA צבע מילוי המערכת חדרית שלמה (איור 1 ג). כמות תערובת ה-DNA צבע מוזרק בדרך כלל הוא פחות מ 50 μL. הסכומים המדויקים משתנים בין העוברים כמו חלק תערובת נוטה לדלוף לתוך החדר של PBS המקיף את העובר. אמצעי חלופי של מתן תערובת ה-DNA צבע תהיה דרך גישה למערכת חדרית ידי ניקוב וילונות שמעל המוח התיכון. שוב, זריקות מוצלחות מתאפיינות תערובת ה-DNA צבע מילוי המערכת החדר כולו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק חמש פולסים מרובעים באמצעות גנרטור חשמלי הדופק (BTX) ו -7 אלקטרודה משוטים מ&quot;מ. כל פעימה הוא 50 V לאורך 5 ms לכל הדופק עם 500 מילישניות בין הדופק בכל. רקמת הקרוב האלקטרודה במטען חיובי תאפשר טאקה את הפלסמיד. </li></ol> 4. תרבות של עוברים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשכונה זרימה למינרית, למלא את בארות החיצוניים של מנה של 12 גם בתרבות עם 2 מ&quot;ל של DMEM/F12 התקשורת השלימו עם סרום 10% שור עוברית, 5% סוסים סרום, גלוטמין 1%, 1% פניצילין / סטרפטומיצין שהיה שחומם מראש עד 37 ° C. התנאים תרבות הותאמו מ דה דייגו ועמיתיו. 15 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ב זרימה למינרית מכסה המנוע עוברים שלוחץ הבטן (מתחת ללב) עם מלקחיים ולהסיר החלק האחורי של העובר. מניחים את החלק הקדמי לאחת הבארות המלאים של מנה של 12 גם בתרבות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על הפעולה עבור כל העוברים. למלא רק את בארות החיצוניים של הצלחת 12-היטב כדי למנוע זיהום של תרבויות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות עוברים ב 37 ° C חממה עם 5% CO 2. ביטוי של הפלסמיד electroporated יש הנצפה בתוך 24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צריך עוד פעמים תרבות להיות הרצוי, למלא את הבארות מתוך צלחת 12 חדש היטב עם 2 מ&quot;ל שלהתקשורת המשמשים 4.1. בעזרת כף להעביר את העוברים עיקור היטב בצלחת החדש. מניחים בחזרה 37 ° C חממה. תרבות של עד 48 שעות אפשרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר זמן תרבות הרצוי הוא הגיע, לתקן עוברים לניתוח (ראה להלן). </li></ol> 5. אופן ההכנה של עוברים לניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף עוברים 1 X PBS על 4 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות. חזור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן עוברים לניתוח paraformaldehyde 2% (PFA) ב 1XPBS עבור 2 שעות 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף עוברים 1 X PBS על 4 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות. חזור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאזן עוברים סוכרוז 30% ב 1 X PBS לילה ב 4 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שבץ עוברים בטמפרטורה אופטימלית מתחם (אוקטובר) חיתוך באמצעות אמבט קרח יבש / אתנול. עוברים ניתן לאחסן ב -20 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סעיף עוברים על cryostat (לייקה) ל -30 חלקים מיקרומטר ו הר בשקופיות (VWR, Superfrost פלוס). חנות ב -20 ° C. </li></ol> 6. Immunohistochemistry ניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אימונוהיסטוכימיה בוצע כמתואר 16. דילולים נוגדנים ראשוניים המשמשים במחקר זה כוללים ארנב α-GFP (Invitrogen) 1:2500, עכבר α-Mash1 (BD Biosciences) 1:100, ארנב α-Ngn1 (ג&#39;יין ג&#39;ונסון) 1:5000, ארנב α-Ptf1a (ג&#39;יין ג&#39;ונסון ) 1:2500, ארנב Math1 (ג&#39;יין ג&#39;ונסון) 1:100. דגירה שטוח שקופיות, לצד הדגימה על מגש מכתים על 4 מעלות צלזיוס למשך הלילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שקופיות נותחו על מיקרוסקופ מתחם (אולימפוס BX51). </li></ol> 7. נציג תוצאות סכמטית באיור 1 א &#39;מתאר את הניסוי electroporation. 1B איור מראה נוף sagittal העובר E11.5 לפני מניפולציה. העובר גם לאחר הזרקה של החטיבה פלסמיד המכיל :: GFP בירוק מהיר 0.01% מוצגת באיור 1 ג ו העובר שאינו מקובע נציג מציג GFP חד צדדיתביטוי התרבות למוח האחורי הגב 24 שעות הבאה מוצג איור 1D. היקף בתחום LRL כי הוא electroporated בהצלחה הוא משתנה נראה תלויה מאוד המיקום של האלקטרודות. במחקרים שלנו נמצא כי 52 מתוך 65 (80%) של עוברי electroporated בהצלחה לידי ביטוי ה-GFP. רקמת נחשב להיות electroporated בהצלחה אם זה היה חיובי GFP באזורים מקומיים על כמה סעיפים לאחר ניתוח קיבוע immunohistochemical (ראה להלן). העוברים שלא הצליחו לענות על הקריטריונים דורגו כמו ניסיונות לא מוצלחים ב electroporation. הערכה נוספת של יעילות electroporation ניתן לוודא על ידי ביצוע אימונוהיסטוכימיה נגד ה-GFP על חלקים רוחביים של עוברי electroporated ברמה של החדר 4. תרשים 2 מציג חלקים סדרתיים נציג מעובר הצגת חד צדדיתה-GFP. איור 2 א הביטוי מראה סכימטי אידיאלית כי זה ממחיש את הצד השמאלי של העובר היה לכיוון האלקטרודה החיובית. חלקים רוחביים (ברמות המיוצגים על ידי קריקטורה אמצע איור 2 א) לחשוף את הביטוי GFP מקומי אך ורק בצד שמאל של רקמת למוח האחורי (איורים 2 ג ו 2 ד). אזור electroporated של LRL לא להאריך את ציר כולו הקדמי, האחורי של הצינור העצבי כמו בחינת סעיפים 300 מיקרומטר מקורי או יותר לזה שמוצג באיור 2 ג אין אקספרס GFP (איור 2 ב). השירות של assay זה מניפולציה של ביטוי גנים תלוי ביציבות של תחומים ביטוי חלבונים אנדוגניים. LRL התאפיינה כבעל תחומים אב ייחודיים המאופיינים ביטוי ההפרש של גורמי תעתוק proneural (נבדקה ב 1).תת קבוצה של גורמים אלה (Mash1, Math1, Ngn1, ו Ptf1a) נבחרו לניתוח בשל ו המוצע / או תפקידים שאפיינו במפרט של תת עצביים precerebellar ב LRL, נושא למחקרים עתידיים 16-18. כל ארבעה חלבונים יש תחומים הביטוי האופייניות ביותר ב למוח האחורי הזנב ב E11.5 16-18. הבחנו כי עוברים שהונחו תרבויות הצליחו להגדיל את שטחו וגם לא ליזום הייצור של האפיתל מקלעת דמית העין ו invagination של אירועים, LRL ו roofplate מורפולוגיים המתרחשים בין E11.5 ו E12.5 5. בהתבסס על תצפיות אלה נקבע כי התפתחות תקינה של עוברים אלה הופסק או עוכב גסה ואת השליטה להשוות את העוברים בתרבית צריך להיות עוברים שאין להם תרבות ב E11.5. על מנת להבטיח כי תרבות electroporation לא להפריע רמות של חלבונים אנדוגניים, ניתחנו ארבעה חלבונים שונים על ידי immunohistochemistry (IHC) ב -34 עוברים שונים שהיו electroporated ותרבותיים אז עבור שעות לפחות 24. לוח מראה את מספר העוברים ניתוח לכל הסמן כל אחוז העוברים ניתחו כי שמר על רמות חלבון נורמלי. איור 3 מציג נציג IHC נתונים מ 2 חלבונים ניתחו, Mash1 (איורים 3 א ו 3 ב) ו Math1 (איורים 3C ו 3D). הבחנו כי רוב העוברים שמר רמות נורמליות של electroporation הביטוי הבא ותרבות (איורים 3 ב ו 3D) לעומת העוברים הבקרה E11.5 (איורים 3 א ו 3 ג). חשוב לציין, תחומים הביטוי האופייני של חלבונים אלה לא היו מוטרדים. <img src="/files/ftp_upload/3983/3983fig1.jpg" alt="איור 1"/> באיור 1. Electroporation העוברים על E11.5. () סכמטי של הelectroporation דואר הניסוי. העובר E11.5 מופרד ביטוי פלסמיד בירוק מהיר 0.01% מוזרק לתוך החדר הרביעי. העובר הוא מוקף מכן על ידי משוטים האלקטרודה נתון 50 V הדופק לפני שיוצבו בתרבות (ב &#39;) צפו sagittal העובר E11.5 לפני ההזרקה. (ג) העובר באותו E11.5 בעקבות הזרקת פלסמיד בירוק מהיר 0.01%. (ד) ביטוי למוח האחורי חד צדדי של ה-GFP שנצפתה העובר E11.5 לאחר 24 שעות של תרבות. MB-המוח התיכון, 4V-4 החדר. <img src="/files/ftp_upload/3983/3983fig2.jpg" alt="איור 2"/> איור 2. הביטוי של ה-GFP של רקמות Electroporated. (א &#39;) קריקטורה משמאל מתאר את המיקום של אלקטרודות סביב העובר E11.5. הקריקטורה מתארת ​​את ספיגת התיכון ולהביא לידי ביטוי את ה-GFP קידוד פלסמיד בצד השמאלי של העובר. בקריקטורה מימין הוא סכימטי של סעיף רוחבי האידיאלי לקחת את העובר על levels כונה על ידי קווים שחורים הקריקטורה התיכון. (ב-D) אימונוהיסטוכימיה של ה-GFP על חלקים רוחביים באמצעות העובר E11.5 electroporated לאחר 24 שעות של תרבות. החיצים מצביעים על (RP) roofplate אשר מלכודות נוגדנים משני. תמונות נלקחים בהגדלה 10X. הרמות היחסיות של הסעיפים המוצגים מתוארים על ידי הקווים האופקיים באמצעות קריקטורה התיכון (). MB-המוח התיכון, 4V-4 החדר אני, RP-roofplate. <img src="/files/ftp_upload/3983/3983fig3.jpg" alt="איור 3"/> איור 3. ביטוי של חלבונים אנדוגניים השפה Rhombic תחתון אימונוהיסטוכימיה עבור Mash1 (A ו-B) או Math1 (C ו-D) השוואת חלקים רוחביים של עוברי E11.5 שלא היו מתורבת (C) עם העוברים שהיו electroporated עם החטיבה.: : GFP ותרבותיים עבור שעה 24 (B ו-D). תמונות שצולמו בהגדלה של 10X. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> Proneural Transcriptiעל פקטור ניתחו </td><td> מספר העוברים ניתחו </td><td> אחוז שימור דפוסי הביטוי רגיל </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> לוח ט אחוז העוברים Electroporated ותרבותיים תמך רגיל Proneural גורם שעתוק דומיינים ב LRL.

<ol>
	<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>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

בטכניקה electroporation במבחנה הציג במחקר זה היא מתודולוגיה חדשנית יכול להיות מנוצל ביעילות לתמרן ביטוי גנים העוברים מתחת לגיל 12 ימים של הריון. המיקום של העוברים לתוך תרבות מאפשרת ביטוי של גן הציג עוקף הקטלניות נצפתה כאשר עוברים electroporated מותר להישאר in vivo. טכני...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> הערות (לא חובה) </td></tr><tr><td> Cryostat </td><td> Leica </td><td> CM-1850 </td><td></td></tr><tr><td> Biologie עצה Dumoxel טיפול דומונט מלקחיים </td><td> כלים מדעיים יפות </td><td> 11252-30 </td><td></td></tr><tr><td> 20 מ&quot;מ מוריה כף מחוררת </td><td> כלים מדעיים יפות </td><td> 10370-17 </td><td></td></tr><tr><td> ECM 830 electroporation כיכר Wave Generator </td><td> BTX (VWR) </td><td> 47745-928 </td><td></td></tr><tr><td> הרווארד Apparatus Tweezertrodes 7 מ&quot;מ * אלקטרודות </td><td> BTX (פישר) </td><td> BTX450165 </td><td></td></tr><tr><td> פישר Isotemp CO 2 החממה </td><td> דיג </td><td> 1325525 </td><td></td></tr><tr><td> NAPCO CO 2 גז הרגולטור </td><td> דיג </td><td> 15497020 </td><td></td></tr><tr><td> 12 ובכן בתרבית רקמה צלחות </td><td> BD פלקון (פישר) </td><td> 877229 </td><td></td></tr><tr><td> HyClone נוזלי מדיה DMEM/F-12 (1:1), עם גלוטמין-L ו HEPES: 500 מ&quot;ל </td><td> Thermo Scientific (פישר) </td><td> SH3002301 </td><td></td></tr><tr><td> HyClone * תורמים סוסים סרום </td><td> Thermo Scientific (פישר) </td><td> SH3007402 </td><td></td></tr><tr><td> העובר שור סרום, מוסמך, מומת חום </td><td> Invitrogen </td><td> 16140-063 </td><td></td></tr><tr><td> cellgro * 10,000 IU פניצילין, 10,000 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​סטרפטומיצין </td><td> Mediatech (פישר) </td><td> MT-30-002-CI </td><td></td></tr><tr><td> HyClone * L-גלוטמין L-גלוטמין: 200mM ב NaCl 0.85% </td><td> Thermo Scientific (פישר) </td><td> SH3003401 </td><td></td></tr><tr><td> מהיר גרין </td><td> דיג </td><td> AC41053-0250 </td><td> 0.01% </td></tr></tbody></table>

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

השפה היא rhombic neuroepithelium עובריים למוח האחורי ממוקם בצומת שבין הצינור העצבי ואת roofplate של החדר הרביעי (בדיקה ב 1). השפה rhombic נחלקים השפה rhombic העליון (URL) הכולל rhombomere 1 (R1), ויוצר הנוירונים של המוח הקטן ואת השפתיים rhombic נמוך (LRL), אשר מעלה את מגוון שושלות גזע המוח נוירונים 2-4. נגזרים LRL כוללים הנוירונים קולי של גרעינים שבלול ושל גרעינים precerebellar המעורבים בוויסות איזון ושליטה מוטורית 5-8. Neurogenesis מ LRL מתרחשת מעל חלון הזמני גדול שמקיף ימים עובריים (ה) 9.5-16.5 5, 9. שושלות עצביים שונים לצאת מן LRL כמו תאים postmitotic (או נולדו) במהלך ימים התפתחותיים שונים במהלך חלון זה neurogenic. Electroporation של מבנים ביטוי גנים יכולה לשמשלתפעל ביטוי גנים אבות LRL ואף עלולים לשנות את גורלם של נוירונים המופקים באזור זה 10-12. ביטוי גנים שינוי של אבות LRL של העכבר באמצעות ב electroporation ברחם היה מוצלח מאוד עבור מניפולציה שושלות שנולדו ביום עובריים E12.5 או במאוחר 10, 12-14. ב electroporations ברחם לפני E12.5 לא הצליחו בעיקר בשל הקטלניות קשור ניקוב roofplate החדר הרביעי, צעד הכרחי באספקת DNA אקסוגני אשר electroporated אל LRL. עם זאת, רבים שושלות הנגזרות LRL נובעים LRL לפני E12.5 9. שושלות אלו שנולדו לפני כן כוללים הנוירונים המרכיבים את הרשתית לרוחב, דמויי יתד? חיצוני, גרעינים olivary הנחות של מערכת precerebellar שבה לתפקד להתחבר כניסות מ חוט השדרה אל קליפת המוח הקטן 5. על מנת לתפעל ביטוי LRLעוברים מתחת לגיל E12.5, פיתחנו במערכת במבחנה שבה עוברים ממוקמים בתרבות בעקבות electroporation. מחקר זה מציג שיטה יעילה ואפקטיבית על מניפולציה של ביטוי גנים של אבות LRL ב E11.5. עוברים electroporated עם חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) מונע מן האמרגן החטיבה פעילה רחב reproducibly הביע GFP לאחר 24 שעות של תרבות. היבט חשוב של assay זה הוא ביטוי גנים משתנה רק בגלל הביטוי של הגן אקסוגני ולא בגלל השפעות משניות הנובעות electroporation וטכניקות culturing. נקבע כי ביטוי את דפוסי גנים אנדוגניים להישאר ללא הפרעה עוברים electroporated ותרבותיים. Assay זה יכול להיות מנוצל כדי לשנות את גורלו של תאים המתפתחים מתוך LRL של עוברים מתחת לגיל E12.5 באמצעות הקדמה של פלסמידים עבור ביטוי יתר או להפיל (באמצעות RNAi) של אחר בעדגורמי שעתוק עצביים.

Watch this Scientific Journal Video about In vitro Electroporation of the Lower Rhombic Lip of Midgestation Mouse Embryos at JoVE.com

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

המחקר מתאר את התפתחות<em&gt; במבחנה</em&gt; Electroporation טכניקה המאפשרת מניפולציה של ביטוי גנים שפתיים rhombic התחתון של עוברי midgestation.

ב electroporation חוץ גופית של השפה Rhombic התחתון של עוברי עכברים Midgestation

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 ...

in-vitro-electroporation-lower-rhombic-lip-midgestation-mouse

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

10.3K Views.  University of Illinois at Springfield. המחקר מתאר את התפתחות במבחנה Electroporation טכניקה המאפשרת מניפולציה של ביטוי גנים שפתיים rhombic התחתון של עוברי midgestation.

Video: 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.

Transfection של תאים עכבר רשתית גנגליון על ידי 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 ...

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.

כימות של פעילות Cis-Regulatory אלמנטים ברשתית עכבר ידי electroporation Explant

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.

ב electroporation vivo של הרשתית עכבר פיתוח

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.

עכבר בתוך הרחם Electroporation: ג&#39;ין מבוקרת transfection Spatiotemporal

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.

ין העברת לאוזן הפנימית על ידי פיתוח מאוס<em&gt; In vivo</em&gt; 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 ...

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.

להדמיה מניפולציה גנטית של דנדריטים עם קוצים בקליפת עכבר היפוקמפוס מוחין באמצעות<em&gt; ברחם</em&gt; 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 ...

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.

Electroporation של המוח האחורי כדי לעקוב אחר מסלולים ויעדי axonal Synaptic בעובר האפרוח

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.

מניפולציה גנטית של העכבר באמצעות פיתוח היפותלמוס<em&gt; ברחם</em&gt; Electroporation

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.

<em&gt; חוץ גופייה</em&gt; הכנה של נוירונים enteric המבודדים וגליה ממקלעת Myenteric של העכבר הבוגר

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.