Name: channelrhodopsin2 mediated stimulation of synaptic potentials at drosophila neuromuscular junctions
Uploaded: 2009-03-16T00:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Channelrhodopsin2 Mediated Stimulation of Synaptic Potentials at Drosophila Neuromuscular Junctions at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקים RO1GM-33205 ו MH-LC עד 067,284 גריפית על ידי מלגה לתואר ראשון באוניברסיטת ברנדייס בקיץ מחקר NJ הורנשטיין. ניסויים ראשוניים של טכניקה זו בוצעו בשלב המעבדה לביולוגיה ימית במסגרת מערכות עצביות 2008 ובקיץ התנהגות כמובן (NIMH מענק: R25 MH059472) ב וודס הול, מסצ&#39;וסטס.

חלק 1: טיפול בבעלי חיים וחוצה גנטי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור כטב&quot;מ-ChR2 ו-OK371 GAL4 קווי לטוס בבקבוקים נפרד המכיל התקשורת לטוס תקן 8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איסוף בתולות OK371-GAL4 קווי לעוף הזכרים של כטב&quot;מים-ChR2 הקווים. </li><li styl...

<ol>
	<li>Keshishian, H., Broadie, K., Chiba, A., Bate, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Drosophila+neuromuscular+junction:+a+model+system+for+studying+synaptic+development+and+function.">The Drosophila neuromuscular junction: a model system for studying synaptic development and function.</a> Annu Rev Neurosci. 19, 545 (1996).</li><li>Collins, C. A., DiAntonio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+development:+insights+from+Drosophila.">Synaptic development: insights from Drosophila.</a> Curr Opin Neurobiol. 17 (1), 35 (2007).</li><li>Lagow, R. D., 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=Modification+of+a+hydrophobic+layer+by+a+point+mutation+in+syntaxin+1A+regulates+the+rate+of+synaptic+vesicle+fusion.">Modification of a hydrophobic layer by a point mutation in syntaxin 1A regulates the rate of synaptic vesicle fusion.</a> PLoS Biol. 5 (4), e72 (2007).</li><li>Nagel, G., 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=Light+activation+of+channelrhodopsin-2+in+excitable+cells+of+Caenorhabditis+elegans+triggers+rapid+behavioral+responses.">Light activation of channelrhodopsin-2 in excitable cells of Caenorhabditis elegans triggers rapid behavioral responses.</a> Curr Biol. 15 (24), 2279 (2005).</li><li>Nagel, G., 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=Channelrhodopsin-2,+a+directly+light-gated+cation-selective+membrane+channel.">Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 100 (24), 13940 (2003).</li><li>Schroll, 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=Light-induced+activation+of+distinct+modulatory+neurons+triggers+appetitive+or+aversive+learning+in+Drosophila+larvae.">Light-induced activation of distinct modulatory neurons triggers appetitive or aversive learning in Drosophila larvae.</a> Curr Biol. 16 (17), 1741 (2006).</li><li>Lin, D. M., Auld, V. J., Goodman, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+neuronal+cell+ablation+in+the+Drosophila+embryo:+pathfinding+by+follower+growth+cones+in+the+absence+of+pioneers.">Targeted neuronal cell ablation in the Drosophila embryo: pathfinding by follower growth cones in the absence of pioneers.</a> Neuron. 14 (4), 707 (1995).</li><li>Ralph Greenspan, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fly Pushing: The Theory and Practice of Drosophila Genetics, 2nd ed. , (2004).</li></ol>

צעדים קריטיים לערב גם את לנתיחה הראשוני של הכניסה לתאי שריר. אם עצבים נחתכים או שריר פגום במהלך הניתוח הראשוני קשה כדי להמשיך את שאר הניסוי. במהלך הניתוח, יש להיזהר מאוד זווית לנתח מספריים כלפי מעלה ככל האפשר במהלך חתך הגבי. במהלך השלב המכריע השני, נכנסים לתא השריר, יש ...

<table border="1">
<tr>
<td>Material Name</td>
<td>Type</td>
<td>Company</td>
<td>Catalogue Number</td>
<td>Comment</td>
</tr>	
<tr>
<td>Sylgard</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ellsworth adhesives </td>
<td>4019862</td>
<td><a href="http://www.ellsworth.com" target="_blank">www.ellsworth.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Minutens Pins</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>26002-10</td>
<td><a href="http://www.finescience.com" target="_blank">www.finescience.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Dissecting Dish</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.fishersci.com" target="_blank">www.fishersci.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Neuroprobe Intracellular Amplifier and Head Stage</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>A-M Systems</td>
<td>680100</td>
<td><a href="http://www.a-msystems.com" target="_blank">www.a-msystems.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML866/" target="_blank">Powerlab 4/30 data acquisition system</a></td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">AD instruments</a></td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">www.adinstruments.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Grass stimulator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Grass instruments</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.grasstechnologies.com" target="_blank">www.grasstechnologies.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Desktop Computer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dell</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.dell.com" target="_blank">www.dell.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Dissecting Scope</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Leica</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.leica-microsystems.com" target="_blank">www.leica-microsystems.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Light Source</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dolan-Jenner</td>
<td>41446-062</td>
<td><a href="http://www.dolan-jenner.com" target="_blank">www.dolan-jenner.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Fly Media</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>All-Trans-Retinal</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma-Aldrich</td>
<td>116-31-4</td>
<td><a href="http://www.sigmaaldrich.com" target="_blank">www.sigmaaldrich.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>OK-371 Gal4 Flies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Aberle lab, Griffith lab, Bloomington stock center </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>UAS-ChR2 Flies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fiala lab, Griffith lab </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>LED controller circuit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Built in Griffith lab</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.ledsupply.com" target="_blank">http://www.ledsupply.com</a> 
<a href="http://www.futureelectronics.com" target="_blank">http://www.futureelectronics.com</a> 
Composed of: 
1. 200 mA Buck Puck 
2. Blue LED 
3. Insulated wire 
4. Circuit bread board </td>
</tr>
<tr>
<td>LED Heat Sink</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thor Labs</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.thorlabs.com/" target="_blank">http://www.thorlabs.com/</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Air Table</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>TMC</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.techmfg.com/products/accessories/intro3.html" target="_blank">http://www.techmfg.com/products/accessories/intro3.html</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Faraday Cage</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Built in Griffith lab</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr>
<tr>
<td>Leica Leitz M Micro-Manipulator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Leica Leitz</td>
<td>ACS01</td>
<td><a href="http://www.leica-microsystems.com" target="_blank">www.leica-microsystems.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Electrode Holder</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Axon Instruments</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.axon.com" target="_blank">www.axon.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Borosilicate Glass</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>FHC</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.fh-co.com/p14-15.pdf" target="_blank">www.fh-co.com/p14-15.pdf</a></td>
</tr>
<tr>
<td>Electrode Puller</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sutter Instruments</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.sutter.com" target="_blank">www.sutter.com</a></td>
</tr>
<tr>
<td>HL 3.1 Saline with 0.8mM Ca2+</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Contents (mM): 
NaCl:70 KCl:5 CaCl2: 0.8 MgCl2:4Sucrose:115 
NaHCO3: 10 Trehalose: 5 HEPES
</td>
</tr>
<tr>
<td>Micro-Dissection Tools</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>&nbsp;</td>
<td><a href="http://www.finescience.com" target="_blank">www.finescience.com</a></td>
</tr>		
</tbody>
</table>

channelrhodopsin2 mediated stimulation of synaptic potentials at drosophila neuromuscular junctions

<em&gt; תסיסנית</em&gt; הכנה הזחל neuromuscular הוכיחה להיות כלי שימושי לחקר הפיזיולוגיה הסינפטי<sup&gt; 1,2,3</sup&gt;. נכון לעכשיו, רק את האמצעים לעורר junctional פוטנציאלים מעוררים (EJPs) בהכנה זו כרוכה בשימוש אלקטרודות יניקה. הן במחקר והן מעבדות ההוראה, התלמידים מתקשים לעיתים קרובות תמרונים וטיפול זה סוג של אלקטרודה מגרה. בעבודה הנוכחית, אנו מראים כיצד מרחוק לעורר פוטנציאלים סינפטיים ב NMJ הזחל ללא שימוש אלקטרודות יניקה. על ידי הבעת channelrhodopsin2 (ChR2)<sup&gt; 4,5,6</sup&gt; ב<em&gt; תסיסנית</em&gt; מנוע הנוירונים באמצעות<em&gt; GAL4-כטב&quot;מ</em&gt; מערכת<sup&gt; 7</sup&gt;, וביצוע שינויים קלים לבוש electrophysiology בסיסיים, הצלחנו לעורר אמין EJPs עם פולסים של אור כחול. טכניקה זו יכולה להיות שימוש מסוים במעבדות הוראה הנוירופיזיולוגיה שם תלבושת תלמיד לתרגל זמן ומשאבים מוגבלים.

Watch this Scientific Journal Video about Channelrhodopsin2 Mediated Stimulation of Synaptic Potentials at Drosophila Neuromuscular Junctions at JoVE.com

Channelrhodopsin2 Mediated Stimulation of Synaptic Potentials at Drosophila Neuromuscular Junctions

פרוצדורה זו משתמשת ערוץ תכלת המופעל אצות תא ספציפי כלי הביטוי הגנטי לעורר פוטנציאלים סינפטיים עם להבזקי האור בצומת neuromuscular (NMJ) ב<em&gt; תסיסנית</em&gt; הזחלים. טכניקה זו היא זולה וקלה לשימוש חלופה גירוי יניקה אלקטרודה ללימודי פיזיולוגיה הסינפטי מחקר ומעבדות הוראה.

Channelrhodopsin2 גירוי מתווכת של פוטנציאלים Synaptic בבית תסיסנית Neuromuscular כלאיים

The Drosophila larval neuromuscular preparation has proven to be a useful tool for studying synaptic physiology1,2,3. Currently, the only means available ...

Research

JoVE Journal

Biology

Channelrhodopsin2 Mediated Stimulation of Synaptic Potentials at Drosophila Neuromuscular Junctions

Loading Drosophila Nerve Terminals with Calcium Indicators

טוען תסיסנית מסופי עצב עם אינדיקטורים סידן

Calcium plays many roles in the nervous system but none more impressive than as the trigger for neurotransmitter release, and none more profound than as ...

Operant Learning of Drosophila at the Torque Meter

למידה אופרנטית של תסיסנית במד מומנט

For experiments at the torque meter, flies are kept on standard fly medium at 25&deg;C and 60% humidity with a 12hr light/12hr dark regime. A standardized ...

A Magnetic Tether System to Investigate Visual and Olfactory Mediated Flight Control in Drosophila

מערכת מגנטית לקשור לחקור חזותית חוש הריח בקרת טיסה מתווך תסיסנית

It has been clear for many years that insects use visual cues to stabilize their heading in a wind stream. Many animals track odors carried in the wind. ...

Electrophysiological Methods for Recording Synaptic Potentials from the NMJ of Drosophila Larvae

שיטות אלקטרו עבור הקלטה פוטנציאלים Synaptic מן NMJ של הזחלים תסיסנית

In this video, we describe the electrophysiological methods for recording synaptic transmission at the neuromuscular junction (NMJ) of Drosophila larva. ...

Visually Mediated Odor Tracking During Flight in Drosophila

ראייה ריח מעקב מתווכת במהלך טיסה ב תסיסנית

Flying insects use visual cues to stabilize their heading in a wind stream. Many animals additionally track odors carried in the wind. As such, visual ...

Visualizing the Live Drosophila Glial-neuromuscular Junction with Fluorescent Dyes

Visualizing the Live Drosophila Glial-neuromuscular Junction with Fluorescent Dyes

לדמיין את חיים תסיסנית גליה-neuromuscular צומת עם צבעי ניאון

Our project identified GFP labeled glial structures at the developing larval fly neuromuscular synapse. To look at development of live glial-nerve-muscle ...

Dissecting and Recording from The C. Elegans Neuromuscular Junction

הביתור, הקלטה מ צומת C. elegans Neuromuscular

Neurotransmission is the process by which neurons transfer information via chemical signals to their post-synaptic targets, on a rapid time scale.   This ...

In vivo Imaging of Intact Drosophila Larvae at Sub-cellular Resolution

In vivo Imaging of Intact Drosophila Larvae at Sub-cellular Resolution

בתחום ההדמיה vivo של הזחלים תסיסנית אינטקט ברזולוציה משנה הסלולר

Recent improvements in optical imaging, genetically encoded fluorophores and genetic tools allowing efficient establishment of desired transgenic animal ...

Quantitative Comparison of cis-Regulatory Element (CRE) Activities in Transgenic Drosophila melanogaster

Quantitative Comparison of cis-Regulatory Element CRE Activities in Transgenic Drosophila melanogaster

השוואה כמותית של Cis-רגולטוריות (Cre) אלמנט פעילות טראנסגנטי תסיסנית melanogaster</em

Gene expression patterns are specified by cis-regulatory element (CRE) sequences, which are also called enhancers or cis-regulatory modules. A typical CRE ...

Recombineering Homologous Recombination Constructs in Drosophila

Recombineering Homologous Recombination Constructs in Drosophila

Recombineering הומולוגי רקומבינציה בבונה<em&gt; דרוזופילה</em

The continued development of techniques for fast, large-scale manipulation of endogenous gene loci will broaden the use of Drosophila melanogaster as a ...