המחבר עמוקות תודה ד ר Asako סוגימוטו (אוניברסיטת Tohoku) לדיון מועיל שלה. wyIs251 היה מתנה נדיבה של ד ר קאנג שן (אוניברסיטת סטנפורד). mnIs17 סופק על ידי CGC, אשר ממומן על ידי משרד NIH תוכניות תשתית מחקר (P40 OD010440). עבודה זו נתמכה על ידי גרנט JSPS KAKENHI #17 H 05010 ו- #16 H 06536, תחנת Sankyo קרן, קרן מדעי המוח וקרן נאיטו.

1. הכנת הדוגמא <ol><li>צור הטרנסגניים C. elegans זן עניין באמצעות מתודולוגיות הטרנסגניים 18. לחלופין, להשיג זנים המתאימים של מרכז הגנטיקה Caenorhabditis (CGC). כדי להמחיש תחבורה עצב של שלפוחית סינפטית מבשרי, השתמש את קו הטרנסגניים wyIs251 [Pmig-13::gfp::rab-3] 7. להתבונן: אי, להשיג את mnIs17 [osm-6::gfp] הטרנסגניים קו 19. זנים אלו נמצאים בשימוש בפרוטוקול זה. 
	הערה: גם מערך extrachromosomal, אינטגרציה הגנומי או אפילו GFP טוק-אין עבודות. כדי לצמצם את הרקע אותות, להשתמש היזמים תא ספציפי, ולא היזמים פאן עצבית. 
	הערה: תחזוקה של תולעים מתואר פרוטוקולים אחרים 20. זנים היו מתוחזקים על המדשאות של החיידק Escherischia OP50 מזין על גידול נמטודות צלחות (NGM) בינונית (1.7% (w/v) agarose, 50 מ מ NaCl, peptone 0.25% (w/v), 1 מ"מ CaCl 2, 5 מ"ג/מ"ל כולסטרול, 25 מ מ ח' 2 PO 4, 1 מ מ MgSO 4 על מנות פלסטיק קוטר 60 מ"מ) בגיל 20 מעלות צלזיוס</li>
	<li>לגדול תולעים ב 20 מעלות צלזיוס על צלחות NGM כדי בכל שלב במחזור החיים של התולעים. 
	הערה: אחד ניתן להבחין תחבורה עצב והן: אי בכל שלב. L4 מאוחר עד בוגר צעיר הוא פקד חיובי טוב כי פרסומים מרובים להשתמש אלה שלבים ודמיינו סחר אירועים 14 , 21 , 22 , 23.</li>
</ol> 2. הכנה של 10% Agarose הערה: ספקי רבים לספק מוצרים דומים כגון אגר אגר אבקות, agarose. השתמש agarose כיתה אלקטרופורזה (ג'ל חוזק &#62; 1200 גרם/ס"מ 2). אבקות אגר זול לא עובדים כי הג'ל שנוצר אינה חזקה מספיק כדי לשתק תולעים.
<ol><li>Agarose 0.4 גרם מיקס 4 מ"ל מים (DW) שפופרת זכוכית (1.5 ס"מ x 10.5 ס"מ) מזוקקים. לשים מכסה על צינור זכוכית כדי למנוע אידוי.</li>
	<li>שמכניסים את נקז זכוכית על גוש חום 95 מעלות צלזיוס במשך 90 דקות. בנוסף, להכין עוד מבחנה (1.5 ס"מ x 10.5 ס"מ) מלא DW, לשמור את זה 95 מעלות צלזיוס pipet של פסטר הכניס 95 ° C DW ( איור 1 א'). ניתן לראות הרבה בועות קטנות בצינור agarose, הפתרון צריך להיות עכורים. . תשאיר את זה עד הפתרון נעשה ברור ואז לערבב על ידי pipetting למעלה ולמטה עד הפתרון agarose הופך הומוגניות. 
	הערה: מיקרוגל לא ניתן להשתמש כדי להכין 10% הפתרון agarose כאשר עשה מ ד ו ו agarose. בועות קטנות הנגרמת על ידי מיקרוגל למנוע agarose נמס. עם זאת, הקרושה 10% agarose ג'ל יכול בקלות להיות מומסת שוב באמצעות מיקרוגל. צינורות זכוכית המכיל 10% agarose ג'ל יכול להיות שהוכנו מבעוד מועד ומאוחסנים ב 4 מעלות צלזיוס במשך לפחות 6 חודשים. אם כך להמיס את המניות באמצעות מיקרוגל בעת הצורך ולהתחיל שהוזכר בשלב 3 של פרוטוקול זה. 
	הערה: Agarose מאבד בהדרגה את היכולת לגבש אם מודגרות ב 95 מעלות צלזיוס במשך זמן רב או לאחר התמצקות חוזרות ונשנות, התכה. אם זה קורה, להכין חדש 10% agarose.</li>
</ol> 3. הכנת משטח Agarose <ol><li>שימוש את pipet פסטר ומחוממת מוכן בשלב 2.2, במקום 2 טיפות של 10% agarose על שקופית 76 x 22 מ מ.</li>
	<li>במהירות לכסות עם שקופית 2 76 x 22 מ מ השני לפני הירידה agarose עפור כפי שמוצג באיור 1 B ולדחוף למטה על השקופית השניה כדי לשטח את הפתרון agarose. העובי צריך להיות 0.5-1 מ מ.</li>
	<li>במהירות לרוקן את פיפטה פסטר מאת pipetting 95 ° C DW למעלה ולמטה עד הפתרון agarose נשטף. אחרת, pipet סתומים על ידי ג'ל agarose. להשאיר את עומד פיפטה 95 ° C DW.</li>
	חכה <li>1 דקות. משטח agarose טפסים והופך להיות מעונן. לאחר מכן, להחליק את השקופיות בנפרד ביד ( איור 1 ג).</li>
</ol> 4. הרכבה של תולעים הערה: כמויות קטנות אפילו בתנועת תולעת למנוע בתצפית. Levamisole באופן מסורתי שימש כדי למנוע תנועה תולעת agarose pad 24 , 25. עם זאת, Levamisole מעכב קולטנים עצביים C. elegans, ולכן עשוי להשפיע על האירועים סחר נוירונים 15. באמצעות גרגרי פוליסטירן תיאר אז היא חלופה טובה 17.
<ol><li>תחת מיקרוסקופ סטריאו מצויד transillumination מראה slidable, העברת ~ 30 תולעים הטרנסגניים לבטא את סמני המתאים כדי NGM החדש צלחת ללא חיידקים באמצעות חוט פלטינה לבחור. 
	הערה: איסוף חוט פלטינה פלטינה וארץ פסטר פיפטה (5 אינץ '), ונוצר שוטח את קצה החוט פלטינה. הכנת הפיקים תיל פלטינה וטיפול תולעים עם אלה מתוארים את Wormbook (http://www.wormbook.org).</li>
	<li>להשאיר את הצלחת עבור מינימלית 1 חיידקים הסרה אוטומטית של המשטחים של תולעים כמו התולעים הלאה NGM agarose ג'ל ללא חיידקים.</li>
	µL <li>לשים 0.5-1.0 ירידה של 2.6% 100 ננומטר קוטר פוליסטירן גרגרי במים על גבי משטח אגר ( איור 1 D). העבר 10-20 תולעים מהצלחת NGM נטולי חיידקים גרגרי. ירידה וכפולה התולעים באמצעות הכבל פלטינה לבחור להימנע חופפים של תולעת גופים ( איור 1 E)-</li>
	<li>להחיל על 22 x 40 מ מ 2 coverslip ( איור 1 F). לחצו בעדינות כדי להסיר בועות אוויר, אך להימנע תולעים מוחצת. המדגם מוכן כעת לדימות. 
	הערה: מכיוון מנוהלת בלי הרדמה, תולעים קבועים רק על ידי כוח חיכוך שנוצר על ידי משטח אגר, גרגרי פוליסטירן, coverslip 17. הנוכחות של חיידקים מזין ו/או פתרון מידי יגרום את כוח חיכוך חלש יותר. 
	הערה: עבודה בגדלים שונים coverslips (למשל, 22 x 22 מ מ 2, 18 פרק 18 מ מ 2). עם זאת, coverslips גדול יכול למנוע טבילה במים או שמן מן המטרה העדשה דולפים לתוך דגימות במהלך הצפייה.</li>
</ol> 5. תצפית הערה: פרמטרים הדמיה מתאימים (עוצמת הלייזר, רווח, binning, וכו ') יהיה שונה עבור כל מערכת המיקרוסקופ והמצלמה. כאן, משמש מיקרוסקופ widefield מצויד ספינינג דיסק קונפוקלי סורק ומצלמה של מצלמות דיגיטלית.
<ol><li>להגדיר את בקרת טמפרטורה של השלב 20 ° C, או להתאים את טמפרטורת החדר ל- 20 מעלות צלזיוס</li>
	<li>לשים את השקופית מדגם על הבמה מיקרוסקופ. השתמש 100 x (מפתח נומרי = 1.3 או יותר) המטרה עדשה.</li>
	<li>לחפש את האזורים המצוין איור 2 א (עבור wyIs251 ותחבורה עצב) או איור 2 B (עבור mnIs17 ו: אי) כפקדים חיובי . ניתן לנתח תחומים אחרים כמו טוב 22.</li>
	<li>ערכת פרמטרים (CCD רווח = 200, Binning = 1 או 2, עוצמת הלייזר-488 ננומטר = 1.0-1.3 מגה-וואט). לבצע את זמן ההקלטה לשגות-4 מסגרות/s עבור עד 1 מינימלית שומרות קבצים כמו בתבנית mutli TIFF. 
	הערה: אם GFP אותות נעלמים וזה קשה להמשיך להתבונן GFP::RAB-3 או OSM-6::GFP ל 30 s, עוצמת הלייזר חזק מדי. במקרה זה, להפחית את עוצמת הלייזר. לעומת זאת, אם אין תנועה vesicular מוקלטת, עוצמת הלייזר הוא חלש מדי. במקרה כזה, להגביר את עוצמת הלייזר.</li>
	<li>להתבונן תולעת שונה וחזור 5.3 ו- 5.4. התצפיות יכולים להימשך עד 20 דקות, אבל כל תולעת צריך לצרוב פעם אחת בלבד כדי למנוע את ההשפעות של pנזק מרוכז. 
	הערה: תולעים נצפו לפחות 20 דקות ללא פגמים משמעותיים 7 , 27 , 28. התבוננות יותר ייתכן אבל הייבן &#39; t כבר נבדק עדיין. סימן ברור של מוות העצבית היא השינוי של מורפולוגיה עצביים כגון נפיחות neurite. כפי שניתן לראות אותות חלשים GFP אקסונים ו דנדריטים, הן wyIs251 והן mnIs17, מורפולוגיה neurite ניתן לבדוק בקלות על ידי פשוט להסתכל על אקסונים או דנדריטים. מורפולוגיה עצביים מוצגת באיור 2.</li>
	<li>ליצור קבצי סרט.
	<ol><li>פתוח TIFF מרובה הקובץ באמצעות תוכנה פיג'י. עבור אל הקובץ &#62; פתח ובחר את קובץ TIFF מרובה שנשמר בשלב 5.4. 
		הערה: פיג'י ניתן להוריד בכתובת jttps://fiji.sc. התמונה J ו תוספים יכול לשמש גם כדי ליצור kymographs. אם כך בצע את ההוראות הרלוונטיות עבור תוסף שבחרת.</li> <li>לחץ &#34; בחירה מלבנית &#34; לחצן ( איור 3 , חץ) ובחר תחום העניין על ידי ציור מלבן עם עכבר המחשב (מלבן צהוב איור 3 א). עבור אל התמונה &#62; ערימות &#62; כלי &#62; להפוך Substacks ובחר את מספרי פרוסה כלולים בתוך הסרט. נוצר substack.</li>
		<li>הפעל החלון substack על-ידי לחיצה וללכת תמונה &#62; התאם &#62; בהירות/חדות. מופיע חלון כדי להתאים את הבהירות והניגודיות. בחלון, החלק העליון בר (מינימום) ימינה כך האות רקע נעלם והיא השנייה להתעלות על הבר (מקסימום) שמאלה אז זה נעה שלפוחית חלקיקים ניתן לראות היטב מעל הרקע.</li>
		<li>ללכת תמונה &#62; ערימות &#62; זמן סטמפר. כמו בסרט מוקלטת-4 מסגרות לשנייה בשלב 5.4, מרווח הזמן הוא 0.25 s. לפיכך, הקלד &#34; 0.25 &#34; במרווח.</li>
		<li>לייצר קובץ הסרט על-ידי בחירת שמור &#62; AVI מהתפריט קובץ (הסרט 1 ו- 2). 
		הערה: באמצעות תוספים המתאים, באפשרותך לשמור את הקובץ בפורמטים אחרים כגון &#34; mpeg4 &#34; או &#34; mov &#34; קבצים.</li>
	</ol></li> <li>צור kymographs.
	<ol><li>לפתוח את הקבצים המקוריים של הסרט באמצעות תוכנה פיג'י שוב וחזור על שלבים 5.6.2 ו 5.6.3 להתאמת הבהירות והניגוד.</li>
		<li>לחץ &#34; מקוטע בקו &#34; ( איור 3 ב, חץ). באמצעות עכבר, צייר קו מקוטע לאורך האקסון (קו צהוב, איור 3 B) או cilia.</li>
		<li>הולכים לנתח &#62; רב Kymograph &#62; רב Kymograph ( איור 3 ג'). מופיע קו רוחב חלון ( איור 3 ד'). סוג &#34; 3 &#34; Linewidth חלון, לחץ על אישור ( איור 3 ד')-</li>
		חלון kymograph <li>נוצר. לשמור את התמונה בתבנית TIFF או JPEG.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Hirokawa, N., Niwa, S., Tanaka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+motors+in+neurons:+transport+mechanisms+and+roles+in+brain+function,+development,+and+disease.">Molecular motors in neurons: transport mechanisms and roles in brain function, development, and disease.</a> Neuron. 68 (4), 610-638 (2010).</li><li>Holzbaur, E. L., Scherer, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microtubules,+axonal+transport,+and+neuropathy.">Microtubules, axonal transport, and neuropathy.</a> N Engl J Med. 365 (24), 2330-2332 (2011).</li><li>Kamiya, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+diversity+of+axonemal+dyneins+as+studied+in+Chlamydomonas+mutants.">Functional diversity of axonemal dyneins as studied in Chlamydomonas mutants.</a> Int Rev Cytol. 219, 115-155 (2002).</li><li>Scholey, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraflagellar+transport+motors+in+cilia:+moving+along+the+cell's+antenna.">Intraflagellar transport motors in cilia: moving along the cell's antenna.</a> J Cell Biol. 180 (1), 23-29 (2008).</li><li>Rosenbaum, J. L., Witman, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraflagellar+transport.">Intraflagellar transport.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 3 (11), 813-825 (2002).</li><li>Ishikawa, H., Marshall, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ciliogenesis:+building+the+cell's+antenna.">Ciliogenesis: building the cell's antenna.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 12 (4), 222-234 (2011).</li><li>Niwa, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoinhibition+of+a+Neuronal+Kinesin+UNC-104/KIF1A+Regulates+the+Size+and+Density+of+Synapses.">Autoinhibition of a Neuronal Kinesin UNC-104/KIF1A Regulates the Size and Density of Synapses.</a> Cell Rep. 16 (8), 2129-2141 (2016).</li><li>Snow, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+anterograde+intraflagellar+transport+motors+cooperate+to+build+sensory+cilia+on+C.+elegans+neurons.">Two anterograde intraflagellar transport motors cooperate to build sensory cilia on C. elegans neurons.</a> Nat Cell Biol. 6 (11), 1109-1113 (2004).</li><li>Ou, G., Blacque, O. E., Snow, J. J., Leroux, M. R., Scholey, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+coordination+of+intraflagellar+transport+motors.">Functional coordination of intraflagellar transport motors.</a> Nature. 436 (7050), 583-587 (2005).</li><li>Zhou, R., Niwa, S., Homma, N., Takei, Y., Hirokawa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KIF26A+is+an+unconventional+kinesin+and+regulates+GDNF-Ret+signaling+in+enteric+neuronal+development.">KIF26A is an unconventional kinesin and regulates GDNF-Ret signaling in enteric neuronal development.</a> Cell. 139 (4), 802-813 (2009).</li><li>Zhao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Charcot-Marie-Tooth+disease+type+2A+caused+by+mutation+in+a+microtubule+motor+KIF1Bbeta.">Charcot-Marie-Tooth disease type 2A caused by mutation in a microtubule motor KIF1Bbeta.</a> Cell. 105 (5), 587-597 (2001).</li><li>Niwa, S., Tanaka, Y., Hirokawa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KIF1Bbeta-+and+KIF1A-mediated+axonal+transport+of+presynaptic+regulator+Rab3+occurs+in+a+GTP-dependent+manner+through+DENN/MADD.">KIF1Bbeta- and KIF1A-mediated axonal transport of presynaptic regulator Rab3 occurs in a GTP-dependent manner through DENN/MADD.</a> Nat Cell Biol. 10 (11), 1269-1279 (2008).</li><li>Zhou, R., Niwa, S., Guillaud, L., Tong, Y., Hirokawa, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+molecular+motor,+KIF13A,+controls+anxiety+by+transporting+the+serotonin+type+1A+receptor.">A molecular motor, KIF13A, controls anxiety by transporting the serotonin type 1A receptor.</a> Cell Rep. 3 (2), 509-519 (2013).</li><li>Klassen, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Arf-like+small+G+protein,+ARL-8,+promotes+the+axonal+transport+of+presynaptic+cargoes+by+suppressing+vesicle+aggregation.">An Arf-like small G protein, ARL-8, promotes the axonal transport of presynaptic cargoes by suppressing vesicle aggregation.</a> Neuron. 66 (5), 710-723 (2010).</li><li>Mondal, S., Ahlawat, S., Koushika, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+microfluidic+devices+for+in+vivo+imaging+of+C.+elegans,+Drosophila+and+zebrafish.">Simple microfluidic devices for in vivo imaging of C. elegans, Drosophila and zebrafish.</a> J Vis Exp. (67), (2012).</li><li>Chai, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+cellular+dynamics+during+Caenorhabditis+elegans+postembryonic+development.">Live imaging of cellular dynamics during Caenorhabditis elegans postembryonic development.</a> Nat Protoc. 7 (12), 2090-2102 (2012).</li><li>Kim, E., Sun, L., Gabel, C. V., Fang-Yen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+imaging+of+Caenorhabditis+elegans+using+nanoparticle-mediated+immobilization.">Long-term imaging of Caenorhabditis elegans using nanoparticle-mediated immobilization.</a> PLoS One. 8 (1), 53419 (2013).</li><li>Berkowitz, L. A., Knight, A. L., Caldwell, G. A., Caldwell, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+stable+transgenic+C.+elegans+using+microinjection.">Generation of stable transgenic C. elegans using microinjection.</a> J Vis Exp. (18), (2008).</li><li>Collet, J., Spike, C. A., Lundquist, E. A., Shaw, J. E., Herman, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+osm-6,+a+gene+that+affects+sensory+cilium+structure+and+sensory+neuron+function+in+Caenorhabditis+elegans.">Analysis of osm-6, a gene that affects sensory cilium structure and sensory neuron function in Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 148 (1), 187-200 (1998).</li><li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans.">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77 (1), 71-94 (1974).</li><li>Niwa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+nephronophthisis-related+gene+ift-139+is+required+for+ciliogenesis+in+Caenorhabditis+elegans.">The nephronophthisis-related gene ift-139 is required for ciliogenesis in Caenorhabditis elegans.</a> Sci Rep. 6, 31544 (2016).</li><li>Maeder, C. I., San-Miguel, A., Wu, E. Y., Lu, H., Shen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+neuron-wide+analysis+of+synaptic+vesicle+precursor+trafficking.">In vivo neuron-wide analysis of synaptic vesicle precursor trafficking.</a> Traffic. 15 (3), 273-291 (2014).</li><li>Wu, Y. E., Huo, L., Maeder, C. I., Feng, W., Shen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+balance+between+capture+and+dissociation+of+presynaptic+proteins+controls+the+spatial+distribution+of+synapses.">The balance between capture and dissociation of presynaptic proteins controls the spatial distribution of synapses.</a> Neuron. 78 (6), 994-1011 (2013).</li><li>Dwyer, N. D., Adler, C. E., Crump, J. G., L'Etoile, N. D., Bargmann, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarized+dendritic+transport+and+the+AP-1+mu1+clathrin+adaptor+UNC-101+localize+odorant+receptors+to+olfactory+cilia.">Polarized dendritic transport and the AP-1 mu1 clathrin adaptor UNC-101 localize odorant receptors to olfactory cilia.</a> Neuron. 31 (2), 277-287 (2001).</li><li>Fang-Yen, C., Gabel, C. V., Samuel, A. D., Bargmann, C. I., Avery, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+microsurgery+in+Caenorhabditis+elegans.">Laser microsurgery in Caenorhabditis elegans.</a> Methods Cell Biol. 107, 177-206 (2012).</li><li>Kumar, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Caenorhabditis+elegans+Kinesin-3+motor+UNC-104/KIF1A+is+degraded+upon+loss+of+specific+binding+to+cargo.">The Caenorhabditis elegans Kinesin-3 motor UNC-104/KIF1A is degraded upon loss of specific binding to cargo.</a> PLoS Genet. 6 (11), 1001200 (2010).</li><li>Zheng, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+vesicle+protein+SAM-4+regulates+the+processivity+of+synaptic+vesicle+transport.">The vesicle protein SAM-4 regulates the processivity of synaptic vesicle transport.</a> PLoS Genet. 10 (10), 1004644 (2014).</li><li>Blacque, O. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+WD+repeat-containing+protein+IFTA-1+is+required+for+retrograde+intraflagellar+transport.">The WD repeat-containing protein IFTA-1 is required for retrograde intraflagellar transport.</a> Mol Biol Cell. 17 (12), 5053-5062 (2006).</li><li>Evans, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+modulation+of+IFT+kinesins+extends+the+sensory+repertoire+of+ciliated+neurons+in+Caenorhabditis+elegans.">Functional modulation of IFT kinesins extends the sensory repertoire of ciliated neurons in Caenorhabditis elegans.</a> J Cell Biol. 172 (5), 663-669 (2006).</li><li>Shaner, N. C., Steinbach, P. A., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+guide+to+choosing+fluorescent+proteins.">A guide to choosing fluorescent proteins.</a> Nat Methods. 2 (12), 905-909 (2005).</li><li>Bindels, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=mScarlet:+a+bright+monomeric+red+fluorescent+protein+for+cellular+imaging.">mScarlet: a bright monomeric red fluorescent protein for cellular imaging.</a> Nat Methods. 14 (1), 53-56 (2017).</li><li>Prevo, B., Mangeol, P., Oswald, F., Scholey, J. M., Peterman, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+differentiation+of+cooperating+kinesin-2+motors+orchestrates+cargo+import+and+transport+in+C.+elegans+cilia.">Functional differentiation of cooperating kinesin-2 motors orchestrates cargo import and transport in C. elegans cilia.</a> Nat Cell Biol. 17 (12), 1536-1545 (2015).</li><li>Robison, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detyrosinated+microtubules+buckle+and+bear+load+in+contracting+cardiomyocytes.">Detyrosinated microtubules buckle and bear load in contracting cardiomyocytes.</a> Science. 352 (6284), 0659 (2016).</li><li>Hayashi, S., Okada, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+superresolution+fluorescence+imaging+with+spinning+disk+confocal+microscope+optics.">Ultrafast superresolution fluorescence imaging with spinning disk confocal microscope optics.</a> Mol Biol Cell. 26 (9), 1743-1751 (2015).</li></ol>

המחבר אין לחשוף.

הגבלה לגבי שיטות קיימות השיטה המתוארת כאן ממוטבת להתבונן מהר אירועים כגון: אי ולהזמנת עצב. לפיכך, קיבעון יותר תקבל עדיפות גבוהה יותר זמן הדגירה. ואילו היינו מסוגלים להבחין באירועים סחר לפחות 20 דקות ללא ההפרעות משמעותית, שיטה זו ייתכן שלא יתאים תמיד להתבונן איטי אירועים הדורשים ?...

תא חי הדמיה הוא כלי חיוני עבור ניתוח התחבורה תאיים. בביולוגיה דופאמינרגיים, ניתוחים של תחבורה עצב תאים חיים הדמיה חיוניים להבנת תפקוד ואת מורפוגנזה עצביים1. פגמים תחבורה עצב ביסוד הפרעות ניווניות מספר2. קינזין superfamily חלבונים ו דינאין נושאים תעבורה עצב anterogradely והן retrogradely, בהתאמה1,2.
Cilia הם עוד תא הסלולר שבה microtubule רשת ומכונות לסחר בבני אדם הם מפותח מאוד3. מכונות סינתזת חלבון הוא לא מקומי ב- cilia, מה שאומר חלבונים ciliary חייב להיות מועבר מן הציטופלסמה אל העצות cilia. קינזין cilia ספציפיים דינאין, קראו קינזין-2 ו- cytoplasmic דינאין-2, בהתאמה, להעביר את הרכיבים של cilia4, תופעה הנקראת intraflagellar תחבורה: (אי)5. ירידת ערך של: אי גורמת קשת של מחלות שנקרא ciliopathies6. לפיכך, ניתוח של המנגנון: אי על ידי הדמיה תא חי נדרש להבין מנגנונים בסיסיים של היווצרות ciliary ו פתוגנזה.
Caenorhabditis elegans (C. elegans) הוא מודל טוב ללמוד תחבורה עצב ו: אי-7,-8,-9. להתבונן: אי, Chlamydomonas כבר בשימוש נרחב כמו אורגניזם מודל5,6. כמו Chlamydomonas הוא אורגניזם חד־תאיות, קשרי הגומלין בין: אי עם ההזדקנות, תפקוד התנהגות יהיה קשה לנתח. בנוסף, טכניקות גנטיים חיוניים כגון CRISPR/Cas9 לא הוחלו על Chlamydomonas. מודל עילאיים, כגון עכברים דרוזופילה, הפרעה תחבורה עצב,: אי לעיתים קרובות גורמת פנוטיפים קטלני משום תחבורה עצב,: אי חיוניים עבור מורפוגנזה והומאוסטזיס של חיות 10, 11. במקרה של עכברים, תרבית תאים, תרביות תאים בדרך כלל צורך להתבונן תחבורה עצב,: אי, אשר דורש מיומנויות רבות זמן רב12,13. בנוסף, הרבה חשוב בהקשר פיזיולוגיים עלול ללכת לאיבוד בתוך תאים בתרבית, שורות תאים. . כי מערכת העצבים אינה חיונית להישרדותו של התולעים, C. elegans מוטציות תחבורה עצב או: אי אילו הם שיבשו אינן קרובות קטלני7,9,14. תחבורה עצב,: אי ישירות נראים ויוו ללא ניתוח כי C. elegans הוא שקוף, ולכן קל להתבונן סמני מתויג GFP.
ישנם מספר פרוטוקולים לשתק C. elegans, כגון באמצעות מכשיר microfluidic15, רפידות agarose עם הרדמה16, או גרגרי17. ההכללה של הרדמה עלול לעכב את האירועים סחר נוירונים15. חיסרון ברור של שיטת microfluidic-התקן היא הכנת התקן microfluidic אינה תמיד קלה. במקום זאת, קיבעון על-ידי agarose כריות וגרגרי היא דרך נוחה וקלה לביצוע זמן לשגות הדמיית C. elegans. כאן, אתאר את פרוטוקול בסיסי זה כדי לשתק C. elegans והמחש תחבורה עצב,: אי ויוו ב C. elegans. בהשוואה לשיטות אחרות, השיטה המתוארת כאן אינו מצריך ציוד מיוחד, הרבה יותר זול וקל לביצוע.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="837">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Slideglass (76&#160; x 26 mm)</td>
			<td style="width:167px;">Matsunami</td>
			<td style="width:139px;">S1111</td>
			<td style="width:271px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Coverglass (22&#160; x 40 mm)</td>
			<td style="width:167px;">Matsunami</td>
			<td style="width:139px;">C024401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Agarose</td>
			<td style="width:167px;">Wako</td>
			<td style="width:139px;">318-01195</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Polystylene microbeads 0.1 micron</td>
			<td style="width:167px;">Polysciences</td>
			<td style="width:139px;">#00876</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Heat block</td>
			<td style="width:167px;">TAITEC</td>
			<td style="width:139px;">0063288-000</td>
			<td>CTU-mini</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Microscope</td>
			<td style="width:167px;">Olympus</td>
			<td style="width:139px;">IX-71</td>
			<td>widefield microscope</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Spinning disk Scanner</td>
			<td style="width:167px;">Yokogawa</td>
			<td style="width:139px;">CSU-X1</td>
			<td>spinning disc confocal scanner&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Digital CCD camera</td>
			<td style="width:167px;">Hamamatsu Photonics</td>
			<td style="width:139px;">C10600-10B</td>
			<td>ORCA-R2 degital CCD camera</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Objective lens (x100, NA1.4)</td>
			<td style="width:167px;">Olympus</td>
			<td style="width:139px;">UPLSAPO 100XO</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Pasteur pipette (5 inch)</td>
			<td style="width:167px;">IWAKI</td>
			<td style="width:139px;">IK-PAS-5P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:263px;">Glass tube (1.5 cm diameter x 10.5 cm)</td>
			<td style="width:167px;">IWAKI</td>
			<td style="width:139px;">9820TST15-105NP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">TV9211: wyIs251</td>
			<td style="width:167px;">Laboratory of Kang Shen</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">OTL11: mnIs17</td>
			<td style="width:167px;">Ref. 27, 29</td>
			<td style="width:139px;">N/A</td>
			<td>SP2101 was backcrossed with wild type for 6 times</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Stereo microscope</td>
			<td style="width:167px;">Carl Zeiss</td>
			<td style="width:139px;">435064-9000-000</td>
			<td>STEMI 508&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Mirror transillumination unit</td>
			<td style="width:167px;">Carl Zeiss</td>
			<td>435425-9010-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">platinum wire (0.2 mm)</td>
			<td style="width:167px;">Nilaco Corporation</td>
			<td style="width:139px;">m78483501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">60 mm plastic dish</td>
			<td style="width:167px;">Falcon</td>
			<td style="width:139px;">#351007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">Fiji</td>
			<td style="width:167px;">N/A</td>
			<td style="width:139px;">N/A</td>
			<td>https://fiji.sc/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:263px;">nematode growth medium (NGM)&#160;&#160;</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td>1.7% (w/v) agarose, 50mM NaCl, 0.25% (w/v) Peptone, 1 mM CaCl2, 5 mg/mL Cholesterol, 25 mM KH2PO4, 1 mM MgSO4&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

immobilization of caenorhabditis elegans to analyze intracellular transport in neurons

עצב תחבורה ותעבורה intraflagellar: (אי) חיוניים עבור מורפוגנזה האקסון ואת cilia ותפקוד. קינזין superfamily חלבונים דינאין המנועים המולקולריים המסדירים anterograde ותעבורה רטרוגרדית, בהתאמה בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. מנועים אלה להשתמש microtubule רשתות מסילות. Caenorhabditis elegans (C. elegans) הוא אורגניזם מודל חזק ללמוד תחבורה עצב ו: אי ויוו. כאן, אתאר פרוטוקול להתבונן תחבורה עצב,: אי חי C. elegans. ניתן לאבחן מטען מועבר על-ידי תיוג חלבונים מטענים באמצעות חלבונים פלורסנט כגון חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP). C. elegans הוא שקוף, יכול לבוא לידי ביטוי מתויג GFP מטען החלבונים תאים מסוימים תחת תאים ספציפיים היזמים. תולעים חיים ניתן לתקן באמצעות גרגרי על 10% agarose ג'ל מבלי להרוג או מאלחש את התולעים. בתנאים אלה, תנועת המטען יכול להיות ישירות שנצפו אקסונים ו cilia החיים C. elegans ללא ניתוח. בשיטה זו ניתן ליישם את ההתבוננות בכל מולקולה מטען תאים על-ידי שינוי החלבונים היעד ו/או את התאים שהם באים לידי ביטוי. חלבונים הבסיסיות ביותר כגון המנועים המולקולריים, מתאם חלבונים המעורבים: אי ולהזמנת עצב נשמרים C. elegans. בהשוואה לאורגניזמים אחרים מודל, מוטציות יכול להיות שהושג ומתוחזק בקלות רבה יותר C. elegans. שילוב של שיטה זו עם מוטציות C. elegans שונים יכול להבהיר את המנגנונים המולקולריים תחבורה עצב,: אי.

תחבורה עצב בנוירונים DA9 באמצעות קו wyIs251 , anterograde והן רטרוגרדית עצב התעבורה של GFP::RAB-3 ניתן במקביל להקליט בנוירון מוטורי DA9. המהירות הממוצעת של anterograde ותעבורה רטרוגרדית ב- proximal הגבי הפעולה באקסון של הנוירון DA9 הוא כ 1.8 ו- 2.6 μm/s, בהתאמה22. המספר של שלפו?...

Watch this Scientific Journal Video about Immobilization of Caenorhabditis elegans to Analyze Intracellular Transport in Neurons at JoVE.com

Immobilization of Caenorhabditis elegans to Analyze Intracellular Transport in Neurons

Caenorhabditis elegans (C. elegans) הוא מודל טוב ללמוד תחבורה עצב, תאיים. . הנה, אני מתארת פרוטוקול ויוו הקלטה וניתוח התחבורה עצב, intraflagellar C. elegans.

קיבעון של Caenorhabditis elegans לנתח להובלה תאיים בנוירונים

Axonal transport and intraflagellar transport (IFT) are essential for axon and cilia morphogenesis and function. Kinesin superfamily proteins and dynein ...

The overall goal of this time lapse recording is to observe the intracellular transport events in Caenorhabditis elegans neurons.This method can help answer key questions in the cell biology field such as axonal transport and interflagellar transport.The main advantage of this technique is that one can observe intracellular transport in C.Elegans without dissection.Start this experiment by growing transgenic C.elegans strain of interest at 20

immobilization-caenorhabditis-elegans-to-analyze-intracellular

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Immobilization of Caenorhabditis elegans to Analyze Intracellular Transport in Neurons

7.9K Views.  Tohoku University. The overall goal of this time lapse recording is to observe the intracellular transport events in Caenorhabditis elegans neurons.This method can help answer key questions in the cell biology field such as axonal transport and interflagellar transport.The main advantage of this technique is that one can observe intracellular transport in C.Elegans without dissection.Start this experiment by growing transgenic C.elegans strain of interest at 20

Video: Immobilization of Caenorhabditis elegans to Analyze Intracellular Transport in Neurons

Comprehensive Assessment of Germline Chemical Toxicity Using the Nematode Caenorhabditis elegans

Identifying the reproductive toxicity of the thousands of chemicals present in our environment has been one of the most tantalizing challenges in the field of environmental health. This is due in part to the paucity of model systems that can (1) accurately recapitulate keys features of reproductive processes and (2) do so in a medium- to high-throughput fashion, without the need for a high number of vertebrate animals.
We describe here an assay in the nematode C. elegans that allows the rapid identification of germline toxicants by monitoring the induction of aneuploid embryos. By making use of a GFP reporter line, errors in chromosome segregation resulting from germline disruption are easily visualized and quantified by automated fluorescence microscopy. Thus the screening of a particular set of compounds for its toxicity can be performed in a 96- to 384-well plate format in a matter of days. Secondary analysis of positive hits can be performed to determine whether the chromosome abnormalities originated from meiotic disruption or from early embryonic chromosome segregation errors. Altogether, this assay represents a fast first-pass strategy for the rapid assessment of germline dysfunction following chemical exposure.

Comprehensive Assessment of Germline Chemical Toxicity Using the Nematode Caenorhabditis elegans

We describe the detailed steps of a high-throughput chemical assay in the nematode Caenorhabditis elegans used to assess germline toxicity. In this assay, disruption of germline function following chemical exposure is monitored using a fluorescent reporter specific to aneuploid embryos.

הערכה מקיפה של תאי מין כימי רעילות שימוש נמטודות<em&gt; Elegans Caenorhabditis</em

Identifying the reproductive toxicity of the thousands of chemicals present in our environment has been one of the most tantalizing challenges in the ...

Spatial and Temporal Analysis of Active ERK in the C. elegans Germline

The evolutionarily conserved&#160;extracellular signal transducing RTK-RAS-ERK pathway is an important kinase-signaling cascade that controls multiple cellular and developmental processes principally via activation of ERK, the terminal kinase of the pathway. Tight regulation of ERK activity is essential for normal development and homeostasis; overly active ERK results in excessive cellular proliferation, while underactive ERK causes cell death. C. elegans is a powerful model system that has helped characterize the function and regulation of RTK-RAS-ERK signaling pathway during development. In particular, the RTK-RAS-ERK pathway is essential for C. elegans germline development, which is the focus of this method. Using antibodies specific to the active, diphosphorylated form of ERK (dpERK), the stereotypical localization pattern can be visualized within the germline. Because this pattern is both spatially and temporally controlled, the ability to reproducibly assay dpERK is useful to identify regulators of the pathway that affect dpERK signal duration and amplitude and thus germline development. Here we demonstrate how to successfully dissect, stain, and image dpERK within the C. elegans gonad. This method can be adapted for spatial localization of any signaling or structural protein in the C. elegans gonad, provided an antibody compatible with immunofluorescence is available.

Spatial and Temporal Analysis of Active ERK in the C. elegans Germline

We present an immunofluorescence&#160;imaging-based method for spatial and temporal localization of active ERK in the dissected C. elegans gonad. The protocol described here can be adapted for visualization of any signaling or structural protein in the C. elegans gonad, provided a suitable antibody reagent is available.

ניתוח במרחב ובזמן של ERK פעיל<em&gt; C. elegans</em&gt; germline

The evolutionarily conserved&#160;extracellular signal transducing RTK-RAS-ERK pathway is an important kinase-signaling cascade that controls multiple ...

Use of Immunolabeling to Analyze Stable, Dynamic, and Nascent Microtubules in the Zebrafish Embryo

Microtubules (MTs) are dynamic and fragile structures that are challenging to image in vivo, particularly in vertebrate embryos. Immunolabeling methods are described here to analyze distinct populations of MTs in the developing neural tube of the zebrafish embryo. While the focus is on neural tissue, this methodology is broadly applicable to other tissues. The procedures are optimized for early to mid-somitogenesis-stage embryos (1 somite to 12 somites), however they can be adapted to a range of other stages with relatively minor adjustments. The first protocol provides a method to assess the spatial distribution of stable and dynamic MTs and perform a quantitative analysis of these populations with image-processing software. This approach complements existing tools to image microtubule dynamics and distribution in real-time, using transgenic lines or transient expression of tagged constructs. Indeed, such tools are very useful, however they do not readily distinguish between dynamic and stable MTs. The ability to image and analyze these distinct microtubule populations has important implications for understanding mechanisms underlying cell polarization and morphogenesis. The second protocol outlines a technique to analyze nascent MTs specifically. This is accomplished by capturing the de novo growth properties of MTs over time, following microtubule depolymerization with the drug nocodazole and a recovery period after drug washout. This technique has not yet been applied to the study of MTs in zebrafish embryos, but is a valuable assay for investigating the in vivo function of proteins implicated in microtubule assembly.

Immunolabeling methods to analyze distinct populations of microtubules in the developing zebrafish brain are described here, which are broadly applicable to other tissues. The first protocol outlines an optimized method for immunolabeling stable and dynamic microtubules. The second protocol provides a method to image and quantify nascent microtubules specifically.

השימוש Immunolabeling כדי לנתח Microtubules יציב, דינמי, המתהווה של העובר דג זברה

Microtubules (MTs) are dynamic and fragile structures that are challenging to image in vivo, particularly in vertebrate embryos. Immunolabeling methods ...

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Nervous system development involves a sequential series of events that are coordinated by several signaling pathways and regulatory networks. Many of the proteins involved in these pathways are evolutionarily conserved between mammals and other eukaryotes, such as the fruit fly Drosophila melanogaster, suggesting that similar organizing principles exist during the development of these organisms. Importantly, Drosophila has been used extensively to identify cellular and molecular mechanisms regulating processes that are required in mammals including neurogenesis, differentiation, axonal guidance, and synaptogenesis. Flies have also been used successfully to model a variety of human neurodevelopmental diseases. Here we describe a protocol for the step-by-step microdissection, fixation, and immunofluorescent localization of proteins within the adult Drosophila brain. This protocol focuses on two example neuronal populations, mushroom body neurons and retinal photoreceptors, and includes optional steps to trace individual mushroom body neurons using Mosaic Analysis with a Repressible Cell Marker (MARCM) technique. Example data from both wild-type and mutant brains are shown along with a brief description of a scoring criteria for axonal guidance defects. While this protocol highlights two well-established antibodies for investigating the morphology of mushroom body and photoreceptor neurons, other Drosophila brain regions and the localization of proteins within other brain regions can also be investigated using this protocol.

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

This protocol describes the dissection and immunostaining of adult Drosophila melanogaster brain tissues. Specifically, this protocol highlights the use of Drosophila mushroom body and photoreceptor neurons as example neuronal subsets that can be accurately used to uncover general principles underlying many aspects of neuronal development.

ניתוח Immunofluorescent מכתים של פטריות הגוף והנפש ומה קולט אור נוירונים במוח למבוגרים דרוזופילה melanogaster

Nervous system development involves a sequential series of events that are coordinated by several signaling pathways and regulatory networks. Many of the ...

Application of RNAi and Heat-shock-induced Transcription Factor Expression to Reprogram Germ Cells to Neurons in C. elegans

Studying the cell biological processes during converting the identities of specific cell types provides important insights into mechanism that maintain and protect cellular identities. The conversion of germ cells into specific neurons in the nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) is a powerful tool for performing genetic screens in order to dissect regulatory pathways that safeguard established cell identities. Reprogramming of germ cells to a specific type of neurons termed ASE requires transgenic animals that allow broad over-expression of the Zn-finger transcription factor (TF) CHE-1. Endogenous CHE-1 is expressed exclusively in two head neurons and is required to specify the glutamatergic ASE neurons fate, which can easily be visualized by the gcy-5prom::gfp reporter. A trans gene containing the heat-shock promoter-driven che-1 gene expression construct allows broad mis-expression of CHE-1 in the entire animal upon heat-shock treatment. The combination of RNAi against the chromatin-regulating factor LIN-53 and heat-shock-induced che-1 over-expression leads to reprogramming of germ cell into ASE neuron-like cells. We describe here the specific RNAi procedure and appropriate conditions for heat-shock treatment of transgenic animals in order to successfully induce germ cell to neuron conversion.

Application of RNAi and Heat-shock-induced Transcription Factor Expression to Reprogram Germ Cells to Neurons in C. elegans

This protocol describes how to study cellular processes during cell fate conversion in Caenorhabditis elegans in vivo. Using transgenic animals, allowing heat-shock promoter-driven overexpression of the neuron fate-inducing transcription factor CHE-1 and RNAi-mediated depletion of the chromatin-regulating factor LIN-53 germ cell to neuron reprogramming can be observed in vivo.

היישום של RNAi חום-הלם-induced בביטוי פקטור שעתוק כדי לתכנת בתאי הנבט את הנוירונים C . elegans

Studying the cell biological processes during converting the identities of specific cell types provides important insights into mechanism that maintain ...

Assessing Lysosomal Alkalinization in the Intestine of Live Caenorhabditis elegans

The nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) is a model system that is widely used to study longevity and developmental pathways. Such studies are facilitated by the transparency of the animal, the ability to do forward and reverse genetic assays, the relative ease of generating fluorescently labeled proteins, and the use of fluorescent dyes that can either be microinjected into the early embryo or incorporated into its food (E. coli strain OP50) to label cellular organelles (e.g. 9-diethylamino-5H-benzo(a)phenoxazine-5-one and (3-{2-[(1H,1&#39;H-2,2&#39;-bipyrrol-5-yl-kappaN(1))methylidene]-2H-pyrrol-5-yl-kappaN}-N-[2-(dimethylamino)ethyl]propanamidato)(difluoro)boron). Here, we present the use of a fluorescent pH-sensitive dye that stains intestinal lysosomes, providing a visual readout of dynamic, physiological changes in lysosomal acidity in live worms. This protocol does not measure lysosomal pH, but rather aims to establish a reliable method of assessing physiological relevant variations in lysosomal acidity. cDCFDA is a cell-permeant compound that is converted to the fluorescent fluorophore 5-(and-6)-carboxy-2&#39;,7&#39;-dichlorofluorescein (cDCF) upon hydrolysis by intracellular esterases. Protonation inside lysosomes traps cDCF in these organelles, where it accumulates. Due to its low pKa of 4.8, this dye has been used as a pH sensor in yeast. Here we describe the use of cDCFDA as a food supplement to assess the acidity of intestinal lysosomes in C. elegans. This technique allows for the detection of alkalinizing lysosomes in live animals, and has a broad range of experimental applications including studies on aging, autophagy, and lysosomal biogenesis.

Assessing Lysosomal Alkalinization in the Intestine of Live Caenorhabditis elegans

A step-by-step guide to probe loss of lysosomal acidity in the intestine of C. elegans using the pH-sensitive vital dye 5(6)-carboxy-2&#39;,7&#39;-dichlorofluorescein diacetate (cDCFDA)

הערכת Alkalinization Lysosomal ב המעי של חיים Caenorhabditis elegans

The nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) is a model system that is widely used to study longevity and developmental pathways. Such studies are ...

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and chromosome dynamics. While the germline is an excellent model, the analysis is often two dimensional due to the time and labor required for three-dimensional analysis. Major readouts in such studies are the number/position of nuclei and protein distribution within the germline. Here, we present a method to perform automated analysis of the germline using confocal microscopy and computational approaches to determine the number and position of nuclei in each region of the germline. Our method also analyzes germline protein distribution that enables the three-dimensional examination of protein expression in different genetic backgrounds. Further, our study shows variations in cytoskeletal architecture in distinct regions of the germline that may accommodate specific spatial developmental requirements. Finally, our method enables automated counting of the sperm in the spermatheca of each germline. Taken together, our method enables rapid and reproducible phenotypic analysis of the C. elegans germline.

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

We present an automated method for three-dimensional reconstruction of the Caenorhabditis elegans germline. Our method determines the number and position of each nucleus within the germline and analyses germline protein distribution and cytoskeletal structure.

ניתוח חישובית של Germline Caenorhabditis elegans ללמוד הפצה של גרעינים, חלבונים ו את שלד התא

The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and ...

Studying Oxidative Stress Caused by the Mitis Group Streptococci in Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans (C. elegans), a free-living nematode, has emerged as an attractive model to study host-pathogen interactions. The presented protocol uses this model to determine the pathogenicity caused by the mitis group streptococci via the production of H2O2. The mitis group streptococci are an emerging threat that cause many human diseases such as bacteremia, endocarditis, and orbital cellulitis. Described here is a protocol to determine the survival of these worms in response to H2O2 produced by this group of pathogens. Using the gene skn-1 encoding for an oxidative stress response transcription factor, it is shown that this model is important for identifying host genes that are essential against streptococcal infection. Furthermore, it is shown that activation of the oxidative stress response can be monitored in the presence of these pathogens using a transgenic reporter worm strain, in which SKN-1 is fused to green fluorescent protein (GFP). These assays provide the opportunity to study the oxidative stress response to H2O2 derived by a biological source as opposed to exogenously added reactive oxygen species (ROS) sources.

Studying Oxidative Stress Caused by the Mitis Group Streptococci in Caenorhabditis elegans

The nematode Caenorhabditis elegans is an excellent model to dissect host-pathogen interactions. Described here is a protocol to infect the worm with members of the mitis group streptococci and determine activation of the oxidative stress response against H2O2 produced by this group of organisms.

לימוד לחץ חימצוני נגרם על-ידי Streptococci קבוצה מיטיס ב Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans (C. elegans), a free-living nematode, has emerged as an attractive model to study host-pathogen interactions. The presented ...

Isotropic Light-Sheet Microscopy and Automated Cell Lineage Analyses to Catalogue Caenorhabditis elegans Embryogenesis with Subcellular Resolution

Caenorhabditis elegans (C. elegans) stands out as the only organism in which the challenge of understanding the cellular origins of an entire nervous system can be observed, with single cell resolution, in vivo. Here, we present an integrated protocol for the examination of neurodevelopment in C. elegans embryos. Our protocol combines imaging, lineaging and neuroanatomical tracing of single cells in developing embryos. We achieve long-term, four-dimensional (4D) imaging of living C. elegans&#160;embryos with nearly isotropic spatial resolution through the use of Dual-view Inverted Selective Plane Illumination Microscopy (diSPIM). Nuclei and neuronal structures in the nematode embryos are imaged and isotropically fused to yield images with resolution of ~330 nm in all three dimensions. These minute-by-minute high-resolution 4D data sets are then analyzed to correlate definitive cell-lineage identities with gene expression and morphological dynamics at single-cell and subcellular levels of detail. Our protocol is structured to enable modular implementation of each of the described steps and enhance studies on embryogenesis, gene expression, or neurodevelopment.

Here, we present a combinatorial approach using high-resolution microscopy, computational tools, and single-cell labeling in living C. elegans embryos to understand single cell dynamics during neurodevelopment.

איזוטרופי מיקרוסקופ גיליון אור אוטומטי שושלת היוחסין ניתוח לקטלוג Caenorditis הEmbryogenesis עם רזולוציה Subcellular

Caenorhabditis elegans (C. elegans) stands out as the only organism in which the challenge of understanding the cellular origins of an entire nervous ...

Measuring Sperm Guidance and Motility within the Caenorhabditis elegans Hermaphrodite Reproductive Tract

Successful fertilization is fundamental to sexual reproduction, yet little is known about the mechanisms that guide sperm to oocytes within the female reproductive tract. While in vitro studies suggest that sperm of internally fertilizing animals can respond to various cues from their surroundings, the inability to visualize their behavior inside the female reproductive tract creates a challenge for understanding sperm migration and mobility in its native environment. Here, we describe a method using C. elegans that overcomes this limitation and takes advantage of their transparent epidermis. C. elegans males stained with a mitochondrial&#160; dye are mated with adult hermaphrodites, which act as modified females, and deposit fluorescently labeled sperm into the hermaphrodite uterus. The migration and motility of the labeled sperm can then be directly tracked using an epi-fluorescence microscope in a live hermaphrodite. In wild-type animals, approximately 90% of the labeled sperm crawl through the uterus and reach the fertilization site, or spermatheca. Images of the uterus can be taken 1 h after mating to assess the distribution of the sperm within the uterus and the percentage of sperm that have reached the spermatheca. Alternatively, time-lapse images can be taken immediately after mating to assess sperm speed, directional velocity and reversal frequency. This method can be combined with other genetic and molecular tools available for the C.elegans to identify novel genetic and molecular mechanisms that are important in regulating sperm guidance and motility within the female reproductive tract.

Measuring Sperm Guidance and Motility within the Caenorhabditis elegans Hermaphrodite Reproductive Tract

Sperm must successfully navigate through the oviduct to fertilize an oocyte. Here, we describe an assay for measuring sperm migration within the C. elegans hermaphrodite uterus. This assay can provide quantitative data on sperm distribution within the uterus after mating, as well as on speed, directional velocity, and reversal frequency.

מדידת הדרכה זרע ותנועתיות בתוך האלגיה של מערכת הרבייה של האנדרוגינוס

Successful fertilization is fundamental to sexual reproduction, yet little is known about the mechanisms that guide sperm to oocytes within the female ...