Name: mapping and application of enhancer-trap flippase expression in larval and adult drosophila cns
Uploaded: 2011-06-03T13:00:00
Duration: 9 min 45 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mapping and Application of Enhancer-trap Flippase Expression in Larval and Adult Drosophila CNS at JoVE.com

אנו מודים לקרן פנימית מאוניברסיטת אוקלהומה (ל BZ) וכן מענק NSF (IOS-1025556, ל RAB ו BZ) לתמיכה TRF, ראב, XP, AAO, MLW, CAS, וזה מחקר. מענק NIH (RO1 NS060878, כדי BZ) נתמך בחלקו ראב. RAB מודה NRSA NIH (T32 NS07292) אימון מענק הוענק אוניברסיטת ברנדייס, וכן מענק NIH (RO1 GM21473) הוענק ג&#39;פרי הול באוניברסיטת ברנדייס, לתמיכה בשלבים המוקדמים של המחקר הזה. אנו מודים ג&#39;פרי הול עידוד מתמשך שלו עבור פרויקט זה. אנו מודים לד&quot;ר קריסטין סקוט לספק לנו באמבטיה P&gt; Gal80 זן&gt;.

<ol>
	<li>Bohm, R. A., Welch, W. P., Goodnight, L. K., Cox, L. W., Henry, L. G., Gunter, T. C., Bao, H., Zhang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genetic+mosaic+approach+for+neural+circuit+mapping+in+Drosophila.">A genetic mosaic approach for neural circuit mapping in Drosophila.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107, 16378-16383 (2010).</li><li>Brand, A. H., Perrimon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+gene+expression+as+a+means+of+altering+cell+fates+and+generating+dominant+phenotypes.">Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating dominant phenotypes.</a> Development. 118, 401-415 (1993).</li><li>Bruno, B., Holbro, N., Reichert, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polycomb+group+genes+are+required+for+neural+stem+cell+survival+in+postembryonic+neurogenesis+of+Drosophila.">Polycomb group genes are required for neural stem cell survival in postembryonic neurogenesis of Drosophila.</a> Development. 134, 1091-1099 (2007).</li><li>Duffy, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GAL4+system+in+Drosophila:+a+fly+geneticist's+Swiss+army+knife.">GAL4 system in Drosophila: a fly geneticist's Swiss army knife.</a> Genesis. , 34-341 (2002).</li><li>Gordon, M. D., Scott, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+control+in+a+Drosophila+taste+circuit.">Motor control in a Drosophila taste circuit.</a> Neuron. 61, 373-384 (2009).</li><li>Lee, T., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mosaic+analysis+with+a+repressible+cell+marker+for+studies+of+gene+function+in+neuronal+morphogenesis.">Mosaic analysis with a repressible cell marker for studies of gene function in neuronal morphogenesis.</a> Neuron. 22, 451-461 (1999).</li><li>McGuire, S. E., Le, P. T., Osborn, A. J., Matsumoto, K., Davis, 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=Spatiotemporal+rescue+of+memory+dysfunction+in+Drosophila.">Spatiotemporal rescue of memory dysfunction in Drosophila.</a> Science. 302, 1765-1768 (2003).</li><li>Osterwalder, T., Yoon, K. S., White, B. H., Keshishian, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+conditional+tissue+specific+transgene+expression+system+using+inducible+GAL4.">A conditional tissue specific transgene expression system using inducible GAL4.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 98, 12596-12601 (2001).</li><li>Pignoni, F., Zipursky, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+Drosophila+eye+development+by+decapentaplegic.">Induction of Drosophila eye development by decapentaplegic.</a> Development. 124, 271-278 (1997).</li><li>Roman, G., Endo, K., Zong, L., Davis, 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=P[Switch],+a+system+for+spatial+and+temporal+control+of+gene+expression+in+Drosophila+melanogaster.">P[Switch], a system for spatial and temporal control of gene expression in Drosophila melanogaster.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 98, 12602-12607 (2001).</li><li>Xu, T., Rubin, G. M. <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+genetic+mosaics+in+developing+and+adult+Drosophila+tissues.">Analysis of genetic mosaics in developing and adult Drosophila tissues.</a> Development. 117, 1223-1237 (1993).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

המערכת Gal4/UAS כבר בשימוש נרחב בהצלחה על ידי Drosophilists ללימודים ביולוגיים שונים (Brand &amp; Perrimon, 1993; דאפי, 2002). עד כה, הקהילה לטוס יצרה אלפי האמרגן מונע משפר-מלכודת Gal4 הקווים. הכוח העיקרי של השיטה FINGR היא שזה תואמת למערכת Gal4/UAS, מה שהופך אותו ניתן להרחיב באופן משמעותי את כוחו של Gal4 ב תסיסנית מחקרים. אחד היישומים החשובים של השיטה FINGR היא לכוונן מעגלים עצביים הבסיסית התנהגות דרך צומת Gal4/Gal80. התנהגויות אלה עשויות לכלול, אך אינם מוגבלים, למידה וזיכרון, חיזור, שינה, קצב היממה. השיטה FINGR יכול לשמש גם כדי למפות את הנוירונים קריטי נוטים ניוון מוחיים בדוגמנות מחלות ניווניות אנושיות כגון אלצהיימר, טרשת לרוחב amyotrophic (ALS), מחלות פרקינסון. כמו כן, מוקדים של נוירונים או מעגלים עצביים חיוני קוקאין מתווך, אלכוהול, התמכרות חומר אחר יכול להיות ממופה בשיטת FINGR. יצוין כי Gal4s מותנה (Osterwalder et al, 2001;.. הרומית et al, 2001) ניתן להשתמש בשיטת FINGR על מנת להשיג שליטה הזמני של מעגלים עצביים והתנהגויות. שינוי של Gal80-המרת כלים באמצעות טמפרטורה רגיש Gal80 (Gal80 ts, מקגווייר et al., 2003) יכול לייצר גיגית P&gt; לעצור&gt; Gal80 ts או באמבטיה P&gt; Gal80 ts&gt; והוסיף הגמישות הזמני נוספת מניפולציה מעגל. מעבר למערכת העצבים, שיטת FINGR ישים באותה מידה הגבלת Gal4 ביטוי תת קבוצות של תאים אם היא הזרוע או הרגל. ET-FLPx2 הקווים יהיה משאב יקר ערך עבור כל ביולוגים תסיסנית מעוניין בניתוח FRT / FLP מבוססי המשובטים (שו &amp; Rubin, 1993), כולל MARCM (Lee &amp; Luo, 1999). צפוי גם כי חלק FLPx2-ET קווי עשוי להחליף heatshock-FLP לייצור שיבוטים לשעתקו עבור ניתוחים מורפולוגיים והתנהגותיים חוזרות ונשנות. כמו משפר-מלכודת Gal4 קווים, רוב ET-FLPx2 קווי צפויים לבוא לידי ביטוי באופן ספציפי בתאי עניין אחד. רוב קווי יביע FLP בתאים של ריבית בתאים או ברקמות אחרות. עם זאת, היעדר &quot;סגוליות רקמה&quot; של שניהם Gal4 ו ET-FLPx2 לא תהיה הדאגה העיקרית לשיטת FINGR עוד באזור שלהם חופפים רצוי ניסוי מסוים. FINGR נועד להפוך את שתי רחבה &#39;מערכות לאחת מעודן. שיטות מאויר בפרוטוקולים אלה הם סטנדרטיים למדי, צריך להיות לשחזור. השלבים העיקריים אזהרה המחייבים תשומת לב של אדם הם הבחירה והשימוש מקבע. Fixatives אחר מאשר PFA יש להימנע כי הם להרוות את אות ה-GFP. רשמנו לפנינו גם את המנה לנתיחה לא אמור לשמש עבור קיבעון עם PFA, כדי למנוע את האפשרות כי הביטוי FLP לא יהיה דיווח מהימן על ידי ה-GFP.

mapping and application of enhancer-trap flippase expression in larval and adult drosophila cns

השיטה Gal4 / כטב&quot;מ בינארית היא חזקה עבור גנים מניפולציה המעגלים העצביים ב תסיסנית. עבור מחקרים הנוירוביולוגי ביותר, לעומת זאת, Gal4 ביטוי רק לעתים נדירות רקמות ספציפיות מספיק כדי לאפשר התאמה מדויקת של המעגל עם readouts התנהגותיות. כדי להתגבר על משוכה גדולה, אנחנו לאחרונה פיתח את שיטת FINGR להשיג מגבילים יותר Gal4 ביטוי ברקמות של עניין. השיטה FINGR יש שלושה מרכיבים: 1) מערכת Gal4/UAS המסורתית; 2) קבוצה של FLP / FRT בתיווך Gal80 כלים להמרת: 3), משפר מלכודת FLP (ET-FLP). Gal4 משמש כדי להגדיר את המעגלים העצביים העיקריים של עניין. קילוף Gal4 עם כטב&quot;מ, מפעיל, כגון כטב&quot;מ-MJD78Q או כטב&quot;מ ש.י. ts, מווסת את הפעילות העצבית, אשר בתורו לידי ביטוי על ידי שינויים בהתנהגות לעוף. עם תוספת כטב&quot;מ-הכתב כמו כטב&quot;מ-GFP, המעגל העצבי מעורב בהתנהגות ספציפית ניתן למפות במקביל לניתוח מורפולוגי. עבור Gal4 שורות עם ביטוי רחב, Gal4 הביטוי ניתן להגביל על ידי שימוש בשני משלים Gal80-המרת כלים: גיגית P&gt; Gal80&gt; (&quot;להעיף החוצה&quot;) ו גיגית P&gt; לעצור&gt; Gal80 (&quot;להעיף ב &#39;). לבסוף, החוקרים יכולים לפנות Gal80 או לבטל, בהתאמה, עם עזרה של רקמות ספציפיות ET-FLP. ב להעיף במצב, Gal80 יהיה להדחיק Gal4 ביטוי בכל מקום Gal4 ו ET-FLP מצטלבים. במצב להעיף החוצה, Gal80 ישחרר Gal4 דיכוי התאים בהם חפיפה Gal4 ו FLP. שתי הגישות לאפשר הגבלה של מספר תאים המעגלים Gal4 מוגדרים, אלא דפוס הפוך. השיטה FINGR תואם את האוסף העצום של Gal4 קווי בקהילה לעוף תכליתי מאוד לניתוח המשובטים המסורתי למיפוי מעגלים עצביים. בפרוטוקול זה, אנו מדגימים את מיפוי דפוסי FLP ביטוי לבחור ET-FLPx2 קווים את האפקטיביות של השיטה FINGR בתאים photoreceptor. העיקרון של השיטה FINGR צריך גם לחול על אורגניזמים אחרים מודל גנטי בו Gal4/UAS, Gal80, FLP ו / FRT משמשים.

Watch this Scientific Journal Video about Mapping and Application of Enhancer-trap Flippase Expression in Larval and Adult Drosophila CNS at JoVE.com

Mapping and Application of Enhancer-trap Flippase Expression in Larval and Adult Drosophila CNS

אנו מתארים Flippase-Induced intersectional Gal80/Gal4 (FINGR) שיטת הדיכוי, המאפשר רקמות ספציפיות FLP לקבוע Gal80 דפוסי הביטוי. בכל מקום Gal4 חפיפה FLP, Gal4 הביטוי מופעלת (Gal80 התהפך החוצה) או לבטל (Gal80 התהפך ב). השיטה FINGR הוא תכליתי לניתוח המשובטים ומיפוי במעגל העצבי.

מיפוי יישומים הביטוי Flippase Enhancer-מלכודת הזחל וגם למבוגרים תסיסנית CNS

The Gal4/ UAS binary method is powerful for gene and neural circuitry manipulation in Drosophila. For most neurobiological studies, however, Gal4 ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Mapping and Application of Enhancer-trap Flippase Expression in Larval and Adult Drosophila CNS

Visualization of Larval Segmental Nerves in 3rd Instar Drosophila Larval Preparations

Visualization of Larval Segmental Nerves in 3rd Instar Drosophila Larval Preparations

ויזואליזציה של עצבים המגזרי הזחל ב 3 Rd Instar תסיסנית הכנות הזחל

Drosophila melanogaster is emerging as a powerful model system for studying the development and function of the nervous system, particularly because of ...

Targeting Olfactory Bulb Neurons Using Combined In Vivo Electroporation and Gal4-Based Enhancer Trap Zebrafish Lines

Targeting Olfactory Bulb Neurons Using Combined In Vivo Electroporation and Gal4-Based Enhancer Trap Zebrafish Lines

מיקוד Bulb נוירונים חוש הריח שימוש משולב In vivo Electroporation ו Gal4 מבוסס Enhancer מלכודת קווי דג הזברה

In vivo electroporation is a powerful method for delivering DNA expression plasmids, RNAi reagents, and morpholino anti-sense oligonucleotides to specific ...

Dissection and Immunohistochemistry of Larval, Pupal and Adult Drosophila Retinas

Dissection and Immunohistochemistry of Larval, Pupal and Adult Drosophila Retinas

נתיחה ואימונוהיסטוכימיה של זחל, גלמים ומבוגרים<em&gt; דרוזופילה</em&gt; רשתיות

The compound eye of Drosophila melanogaster consists of about 750 ommatidia (unit eyes). Each ommatidium is composed of about 20 cells, including ...

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

דרוזופילה מבוגרים חוש הריח הלם למידה

Drosophila have been used in classical conditioning experiments for over 40 years, thus greatly facilitating our understanding of memory, including the ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

מיקרו-Iontophoresis מהיר של גלוטמט וגאבא: כלי שימושי לחקירת האינטגרציה סינפטית

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

Functional Imaging of Auditory Cortex in Adult Cats using High-field fMRI

הדמיה תפקודית של השמיעתי Cortex בחתולים בוגרים באמצעות גבוהה שדה fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal ...

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

Functional Analysis of the Larval Feeding Circuit in Drosophila

ניתוח פונקציונלי של מעגל האכלת הזחל ב דרוזופילה</i

The serotonergic  feeding circuit in Drosophila  melanogaster larvae can be used to investigate neuronal substrates of  critical importance during the ...

Live Imaging of Drosophila Larval Neuroblasts

Live Imaging of Drosophila Larval Neuroblasts

הדמיה חיה של<em&gt; דרוזופילה</em&gt; הזחל Neuroblasts

Stem cells divide asymmetrically to generate two progeny cells with unequal fate potential: a self-renewing stem cell and a differentiating cell. Given ...

Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective

Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective

רכישת באיכות גבוהה וידאו דיגיטלי של<em&gt; דרוזופילה</em&gt; Behaviors הזחל ומבוגרים מנקודת מבט רוחבי

Drosophila melanogaster is a powerful experimental model system for studying the function of the nervous system. Gene mutations that cause dysfunction of ...

Using Linear Agarose Channels to Study Drosophila Larval Crawling Behavior

Using Linear Agarose Channels to Study Drosophila Larval Crawling Behavior

שימוש בערוצי Agarose לינארית ללמוד<em&gt; תסיסנית</em&gt; התנהגות זחל זחילה

Drosophila larval crawling is emerging as a powerful model to study neural control of sensorimotor behavior. However, larval crawling behavior on flat ...