Name: in vivo laser axotomy in c. elegans
Uploaded: 2011-05-19T12:00:00
Duration: 9 min 18 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vivo Laser Axotomy in C. elegans at JoVE.com

Hammarlund laboratuarında İş tarafından finanse edilmektedir: NIH hibe R01 NS066082-01 ve T32GM007223, Beckman Vakfı ve Ellison Tıp Vakfı.

1. Sistem montajı Sisteminin belirli bileşenleri aşağıda özetlenmiştir. Doğru montaj yapıldığında, kullanıcının tek elle mikroskop odaklanmak gerekir, (ya fare, joystick ile) ile sahneye taşımak, ayak pedalı ile lazer etkinleştirin ve üzerinde net bir görüş var ekran görüntüsü. <ol><li> MicroPoint lazer epi-floresans bir bileşik mikroskop bağlantı noktasına monte edilebilir. Biz Nikon 80i kullanabilirsiniz, ancak, herhangi bir araştırma notu Dik veya ters çevrilmiş kapsamı çalışması gerekir. MicroPoint sistemi kesmek istediğiniz hücreleri etiketler fluorofor maç gereken özel bir dikroik içerecektir. Alternatif fluorophores etiketli Kesme hücreleri ek dichroics gerektirir. Ayrıca, bir darbe jeneratörü ve ayak pedalı MicroPoint sistemi ile geliyor. </li><li> 100x, 1.4 NA yağ performans cerrahi ve yenilenme değerlendirilmesi için objektif, artı slayt örnek bulmak için gerekli ek hedefler. Biz ameliyatı için bir Nikon Planı Apo VC ve 4x kaba odaklama ve örnek bulmak için yararlı olduğunu bulmak. </li><li> Joystick ile sahne Motorlu. Sahnede sadece hedefleme için kullanılan bu yana, son derece yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlik ile bir aşamasında, gereksiz. Biz önce OptiScan II (tartışma) kullanın. </li><li> Kamera. Kamera, bilgisayar monitörü görüntü görselleştirme 100x amacı ile etiketlenmiş neurite, odak ve hedef yeterli bir kare hızı sağlamak için ihtiyaç. Biz axotomy prosedürü sırasında aydınlatma ışığı azaltıcı (aşağıda, 1.7 bakınız) foto ağartma veya hasar potansiyel karıştırıcı etkilerini önlemek için tercih ediyor. Böylece, fotoğraf makinesi, bu düşük ışık seviyesini karşılamak için yeterince duyarlı olması gerekir. Biz Hamamatsu Orca 05G kullanımı ve 16.3 Hz görüntüleme yeterli olduğunu bulmak. Eşdeğer kameralar yerine olabilir. </li><li> Kamera sürücü, Bilgisayar, monitör, ve görüntüleme yazılımı. Ayrıca, (tartışma), bir fare ile motorlu sahne işlemek için görüntüleme yazılımı kullanın. </li><li> Hava tablo. Bu gereklilik, yere bağlı olarak değişebilir, fakat cerrahi 100x amacı ile yapılır, titreşim izolasyonu gerekli buluyorum. </li><li> Fluorofor aydınlatan ışık kılavuzu ve obtüratör mekanizması ile Işık kaynağı. Işık kılavuzu MicroPoint eklenecektir. Obtüratör mekanizması bağımsız lazer aydınlatma yoğunluğunu azaltmak için yararlıdır. Biz önce Lümen 200 veya Leica EL6000 kullanımı ve axotomy toplam ışık yoğunluğu% 80 kadar zayıflatır. </li></ol> 2. Lazer kurulum Ayrıntılı bir protokol başlangıçta hizalayın ve lazer odak MicroPoint lazer sistemi ile sağlanmaktadır. Biz ilk kurulum prosedürü üzerine başarılı bir şekilde takip edilmiştir varsayalım. Bu lazer mercek crosshair&#39;i ile hizalayarak içerir. Burada lazer odak ve yoğunluğu düzenli bakım için bir protokol sağlar. MicroPoint kılavuzda belirtildiği gibi, darbeli azot lazer insan gözü ciddi zarar verme yeteneğine sahiptir. Bakım lazer ışını doğrudan bakmak asla alınmalıdır. Kurulduktan sonra, bariyer filtresi güvenle göz mercekleri ile radyasyon engellemeniz gerekir. Bir organizmanın nöronlar Kesme kum tanesi büyüklüğü zor olabilir. Lazer tarafından yapılan hasar alan çok küçük olduğundan, bu örnek tam hedef için üç boyutlu lazer odak konumunu bilmek şarttır. Lazer odak yansıtılmış slayt kullanılarak bulunur. İlk olarak, lazer odak z konumu görüntüleme yolunu odak eşleşen olmadığını kontrol edin. Daha sonra, hasar odak xy konumu görüntüleme yazılımı crosshair&#39;i ile işaretlenir. Z-düzlemi yoğunlaşırken <ol><li> Nötral yoğunluk filtresi ND16 (Şekil 1a) itin. Biz netleme sırasında lazer azaltmak için epi-aydınlatma yolunda nötral yoğunluk filtreleri kullanın. Daha ince odaklanarak, ND16 ve ND4 floresan filtreleri hem itin. </li><li> Anahtarı ile 1 darbe MicroPoint lazer &#39;Seç&#39; (Şekil 1b), ve daha sonra uygun bir uzun geçiş bariyer filtresi (Şekil 1c) filtre tekerleği hareket döndü. </li><li> Sahneye yansıtılan slayt yerleştirin ve iletilen ışık kullanarak 4X amacı ile içinde iğne deliği odaklanmak. </li><li> Yansıtılmış slayt bir damla immersiyon yağı ekleyin ve 100X amacı ile iğne delikleri üzerinde odaklanılması. Ile kamera deklanşör kolu (Şekil 1d) ve lazer çekim hızı (Şekil 1e) anahtarlama optik yol açın. Gerekirse iğne deliği kenarları keskin, bu yüzden iletilen ışık yoğunluğunu azaltmak: Bu tam olarak odaklama yardımcı olacaktır. </li><li> Ayak pedalı basın. Bu ayna lazer düzgün odaklı ise küçük bir delik üretmek gerekir. </li><li> Yansıtılmış slayt düzlemi biraz üstünde mikroskop Focus ve lazer tekrar ateş. Bu daha küçük yapmak gerekirilk atış daha delik, ya da hiç iz bırakmak. Yansıtılmış slayt altında yoğunlaşarak tekrarlayın. </li><li> Bir delik 2.5 veya daha büyük bir delik üretilen ayna yüzeyi altında veya üstünde duruluyor ise, lazer ablasyon baş odak halkası ile tekrar odaklayın. Delik hala düzgün merceğindeki crosshair&#39;i ile uyumlu olduğunu doğrulayın. Tutarlı kullanımı ile, z-düzlemi odak nadiren ayarlanması gerekiyor. </li></ol> Xy düzleminde yoğunlaşırken <ol start="8"><li> Yukarıda 2.3 üzerinden 2.1 adımları izleyin ve küçük bir delik ayna slayt yapmak için ayak pedalına basın. </li><li> Başlatın menüsü Elements &#39;Acquire&#39; çekim modu &#39;Canlı&#39;. &#39;Ölçü&#39; araç &#39;seçeneğini ROI editörü&#39;, sonra &#39;çift çapraz&#39; aracını seçin ve yeni deliğin merkezi ile hizalamak crosshair&#39;i sürükleyin. Ve daha sonra &#39;Çıkış editörü&#39; ROI Kaydet &#39;ve canlı çekim modu devam tıklayın. </li><li> Fare ile sahne işlemek için Elements &#39;fare XY&#39; ayarı etkinleştirin. </li><li> Nötral yoğunluk filtresi (ler), orijinal pozisyonuna (lar) geri çekin 10 lazer bakliyat ve yansıtılmış slayt kaldırmak. </li></ol> Lazer güç ayarlama <ol start="12"><li> Lazer güç seçtiğiniz nöron kesmek için gerekli olan minimum gücü ayarlanabilir olmalıdır. Yaşayan solucanlar (aşağıda açıklanmıştır) kesim ise zayıflatıcı plaka (Şekil 1f) hareket ederek güç ayarlayın. Lazer gücü çok yüksek ise, bu çevresel hasara neden olan veya solucan bir delik patlama olacak. Lazer gücü çok düşükse, nöron sever. Sistem kurulduktan sonra, zayıflatıcı pozisyonu nadiren değiştirilmesi gerekir. Lazer zayıflarsa, zayıflatıcı plaka kesme devam taşındı ihtiyacı varsa, boya hücre boya değiştirilmesi gerekir (bakınız tartışma) bir işareti olabilir. </li></ol> 3. Solucanlar hareketsiz <ol><li> % 3 M9 erimiş agaroz, 22mm KH2PO4, 42mm Na2HPO4, 85mm NaCl, 1mm MgSO4 bir çözüm hazırlayın. Erimiş agaroz 5 ml, 15 ml şahin tüp içine koyun. Başka bir tüp su ile doldurun. Modüler bir gözü Yeri tüpler 55 ° C&#39;ye kadar Her tüp için mini su banyoları oluşturmak için gözü su ile doldurun. Not: agaroz büyük miktarlarda önceden hazırlanan ve daha sonraki deneyler için yeniden erimiş olabilir. </li><li> Etiketleme bant her iki slaytlar ve bu slaytları arasında temiz bir slayt iki kat yerleştirin. Temiz slayt ve sonucu agaroz pad (Şekil 2) iki adet bant kalınlığı, böylece ilk yer dik başka bir slayt ortasında plastik bir ampul pipet kullanarak agaroz bir damla koyun. 30 saniye sonra yastık iki slaytları teker teker çıkarın. Durulayın ve plastik pipet sonraki slaytlar ile kullanmak için, su dolu bir şahin tüp içinde saklayın. </li><li> Sonra, yer 3-5 ped merkezinde 0.10 mm veya 0.05 mikron polistiren boncuklar mcL. 5-10 solucanlar ilgi nöronların floresan proteini ifade ekleyin. Ilgi nöronların asimetrik solucanın sağ veya sol tarafında dağıtılan platin alma, solucanlar doğru tarafı yukarı bakacak şekilde çevirmek için kullanın. Worms agaroz pedleri hazırlanması 10 dakika içinde slaytlar konulmalıdır. </li><li> Solucanlar bir kapak kayma dikkatlice yerleştirin. Kapak kayma yerleştirildikten sonra, bu manikür bozabilir ve solucanları yok edecektir agaroz pad göre hareket yok. Mikroskop aşamasında hazırlanan slayt yerleştirin. </li></ol> 4. Kes nöronlar <ol><li> Optik yol geçiş kolu ile göz mercekleri içine doğrudan güneş ışığı. 4X amacı ile kesilebilir solucan odaklanın kapak astar üzerine petrol bir damla yerleştirin ve 100X amacı geçmek. Kamera optik yol dönün. </li><li> Crosshair&#39;i merkezinde altında seçtiğiniz nöron taşımak için fareyi kullanın. Lazer yangın ayak pedalına basın ve nöronal süreci sever. Gerekirse, bakliyat iki takım nöron koparmak için kullanılabilir. İlk başta, bu nöronların sonraki rejenerasyon değerlendirmek için bireysel solucanlar kesilmiş sahip olduğu tam olarak takip etmek için yararlı olur. Doğru yapıldığında, lazer axotomy çevresindeki cilt dokusu veya diğer nöronların (bkz. Şekil 3) önemli bir hasara neden olmadan, nöron küçük bir mola üretir. Bazı durumlarda, küçük bir iz, site çevresinde yaralanma meydana gelebilir. </li><li> Solucanlar agaroz pad üzerinde kalmasını dikkatli olmak, doğrudan yukarı doğru hareketi kapak kayma kaldırarak solucanlar kurtarın. Lamel kapalı slayt yapmayın. Sonra, iğne burun forseps ile solucanlar etrafında ped kesmek ve OP50 8 içeren taze bir numaralı seribaşı NGM plaka agaroz bölümüne yerleştirin . Boncuk solucanlar ücretsiz ve agaroz kaldırmak için steril M9 10 mcL pad üzerinde yerleştirin. </li></ol> 5. Puan nöron rejenerasyonu için <ol><li> Agaroz adım 2.2 &#39;de belirtildiği gibi, dolgusunu hazırlayın. </li><li> 3-5 ve Yeri solucanlarmu; polistiren boncuklar L. Lamel uygulayın. Slaytlar sırayla hazırlıklı olmak, ya da alternatif tüm solucanlar, avans ve 10 cm kültür yemekleri, her agaroz nemli tutmak için nemli bir Kimwipe içeren muhafaza slaytlar hazırlanmış olabilir. </li><li> 100X amacı kopmuş nöronlar görselleştirmek için kullanın. Birçok nöronlar, kesme sitesi distal nöronal güdük kalacaktır. Biz bu kalıntının varlığı gerçekten nöron (Şekil 4) kopmuş olduğunu bir göstergesi olarak kullanırlar. Bu güdük varlığı kesmeyin kesilen ve yeniden bir nöron ayırt etmek mümkün kılar. Not: her iki distal ve proksimal kütükleri başlangıçta kesildikten sonra geri çekin. </li><li> Rejenerasyon değerlendirin. Çeşitli parametreler tespit edilebilir. Bir basit test yaralı nöron bir büyüme konisi oluşmuş (Şekil 4a) ve (Şekil 4b) rejenere olup olmadığını, ya da. Alternatif olarak, neurite süresini izlenebilir ve karşılaştırılabilir. </li></ol> 6. Temsilcisi sonuçları Bir örnek olarak, γ-amino butirik asit (GABA), motor nöronların yenilenme karakterizasyonu açıklar. Bu nöronlar ventral sinir kablosunu ikamet ve dorsal sinir kablosu dairesel süreçleri uzatmak, 9 doğru hareketlilik için gereklidir. GABA nöronlar unc -47 veya unc -25 rehberleri (C. elegans Genetik Merkezi&#39;nden suşlar sırasıyla EG1285 ve CZ1200, kontrol altında, yeşil floresan proteininin (GFP), genetik olarak kodlanmış bir florofor ifade ederek görüntülenebilmekte .) Dağı L4-aşamada solucanlar açıklandığı gibi, solucanlar, sağ tarafta GABA nöronlar bakacak şekilde çevirin ve kapağı kayma bir yer. Dorsal ve ventral kabloları arasında her solucan, yarıda arka commissures 1-3 kesin. Ile çapraz veya bu gibi diğer commissures, salkımlı sonra puanı zor olduğunu commissures kesme kaçının. Açıklandığı gibi solucanlar kurtarın. Başarılı axotomy 18 ila 24 saat sonra, solucanlar, ameliyat sonrası iyileşti ve normal lokomotor ve yumurtlama davranışlar sergilemek olacaktır. Ölü ya da hasta olan solucanlar atın. Açıklandığı gibi kalan remount ve yenilenme değerlendirmek. Biz genellikle başına en az 30 kesilmiş nöronlar deneysel durumu değerlendirmek üzere hedefliyoruz. OxIs12 hayvanlarda genellikle kopmuş L4 GABA nöronların% 60-70 oranında bir büyüme konisi yapısı, bir ucu ve birkaç neurite şube uzantısı membran genişletilmesi ve kesme sitesi (Şekil 4a) göç kanıtladığı başlatmışlardır. Birçok durumda, büyüme konileri, dorsal sinir kablosu, bir komşu nöronal komissür ya da distal güdük yeniden göç etmiş. Nöron Geriye kalan% 30 ya axotomy site proksimal güdük oluşturan büyüme başlattık, ya da sadece küçük filopodia (Şekil 4b) genişletilmiş olacak. <img src="/files/ftp_upload/2707/2707fig1.jpg" alt="Şekil 1"/> Şekil 1. UV lazer axotomy sistemi darbeli. Özgül bileşenleri şunlardır: (a) ND filtre, (b) darbe seçici (c) filtre tekerleği kolu (d), kolu (e) lazer deklanşör ve (f) zayıflatıcı plaka geçiş optik yol. <img src="/files/ftp_upload/2707/2707fig2.jpg" alt="Şekil 2"/> Şekil 2. Agaroz ped hazırlanması. Istenilen kalınlıkta bir agaroz yastık hazırlamak için, iki kat bant (yeşil) iki slaytlar üzerine yerleştirilir. Bir slayt ilk iki arasına yerleştirilir ve agaroz bir damla, sonra temiz bir slayt eklenir. Son olarak, dördüncü bir slayt, iki adet bant kalınlığı, bir yastık içinde ilk üç dik olarak yerleştirilir. <img src="/files/ftp_upload/2707/2707fig3.jpg" alt="Şekil 3"/> Şekil 3. Temsilcisi GABA nöron axotomies. Tipik bir deneyde, GABA nöron commissures solucanın lateral ortasında kesilmiş. Hemen önce (sol panel) ve (sağ panel) axotomy sonra kopmuş komissür gösterilmiştir. Tüm görüntüler 100X petrol amacı ile alınmıştır. <img src="/files/ftp_upload/2707/2707fig4.jpg" alt="Şekil 4"/> Şekil 4. GABA nöron axotomies Temsilcisi sonuçlar. 24 saat sonrası axotomy kopmuş aksonların rejenerasyonu için attı. (A) olmayan rejenere akson (b) (ok) proksimal güdük olarak görülür bir büyüme konisi (ok) ile rejenere akson gösterilmiştir. Her kesim aksonun distal güdük her paneli (ok ucu) gösterilir ve akson kopmuş olduğunu bir göstergesidir.

<ol>
	<li>Hammarlund, M., Nix, P., Hauth, L., Jorgensen, E. M., Bastiani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axon+regeneration+requires+a+conserved+MAP+kinase+pathway.">Axon regeneration requires a conserved MAP kinase pathway.</a> Science. 323, 802-806 (2009).</li><li>Ghosh-Roy, A., Wu, Z., Goncharov, A., Jin, Y., Chisholm, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+and+Cyclic+AMP+Promote+Axonal+Regeneration+in+Caenorhabditis+elegans+and+Require+DLK-1+Kinase.">Calcium and Cyclic AMP Promote Axonal Regeneration in Caenorhabditis elegans and Require DLK-1 Kinase.</a> Journal of Neuroscience. 30, 3175-3183 (2010).</li><li>Wu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caenorhabditis+elegans+neuronal+regeneration+is+influenced+by+life+stage,+ephrin+signaling,+and+synaptic+branchi+ng.">Caenorhabditis elegans neuronal regeneration is influenced by life stage, ephrin signaling, and synaptic branchi ng.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 15132-15137 (2007).</li><li>Yan, D., Wu, Z., Chisholm, A. D., Jin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+DLK-1+Kinase+Promotes+mRNA+Stability+and+Local+Translation+in+C.+elegans+Synapses+and+Axon+Regeneration.">The DLK-1 Kinase Promotes mRNA Stability and Local Translation in C. elegans Synapses and Axon Regeneration.</a> Cell. 138, 1005-1018 (2009).</li><li>Yanik, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurosurgery:+Functional+regeneration+after+laser+axotomy.">Neurosurgery: Functional regeneration after laser axotomy.</a> Nature. 432, 822-822 (2004).</li><li>Gabel, C. V., Antoine, F., Chuang, C., Samuel, A. D. T., Chang, C. <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+nanosecond+laser+axotomy:+cavitation+dynamics+and+vesicle+transport.">In vivo nanosecond laser axotomy: cavitation dynamics and vesicle transport.</a> Optics Express. 16, 9884-9894 (2008).</li><li>Rao, G. N., Kulkarni, S. S., Koushika, S. P., Rau, K. R. <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+nanosecond+laser+axotomy:+cavitation+dynamics+and+vesicle+transport.">In vivo nanosecond laser axotomy: cavitation dynamics and vesicle transport.</a> Optics Express. 16, 9884-9894 (2008).</li><li>Wood, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Nematode+Caenorhabditis+Elegans.">The Nematode Caenorhabditis Elegans.</a> , (1988).</li><li>McLntire, S. L., Jorgensen, E., Kaplan, J., Horvitz, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+GABAergic+nervous+system+of+Caenorhabditis+elegans.">The GABAergic nervous system of Caenorhabditis elegans.</a> Nature. 364, 337-341 (1993).</li><li>Bourgeois, F., Ben-Yakar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+laser+nanoaxotomy+properties+and+their+effect+on+axonal+recovery+in.">Femtosecond laser nanoaxotomy properties and their effect on axonal recovery in.</a> C. elegans. Optics Express. 15, 8521-8531 (2007).</li><li>Chung, S., Mazur, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+laser+ablation+of+neurons+in+C.+elegans+for+behavioral+studies.">Femtosecond laser ablation of neurons in C. elegans for behavioral studies.</a> Applied Physics A: Materials Science &#38; Processing. 96, 335-341 (2009).</li><li>Steinmeyer, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+a+femtosecond+laser+microsurgery+system.">Construction of a femtosecond laser microsurgery system.</a> Nature Protocols. 5, 395-407 (2010).</li><li>Wang, Z., Jin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissection+of+axon+regeneration.+Current+Opinion+in+Neurobiology.">Genetic dissection of axon regeneration. Current Opinion in Neurobiology.</a> , (2010).</li><li>Huang, X., Cheng, H. -. J., Tessier-Lavigne, M., Jin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MAX-1,+a+Novel+PH/MyTH4/FERM+Domain+Cytoplasmic+Protein+Implicated+in+Netrin-Mediated+Axon+Repulsion.">MAX-1, a Novel PH/MyTH4/FERM Domain Cytoplasmic Protein Implicated in Netrin-Mediated Axon Repulsion.</a> Neuron. 34, 563-576 (2002).</li><li>McIntire, S. L., Reimer, R. J., Schuske, K., Edwards, R. H., Jorgensen, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+characterization+of+the+vesicular+GABA+transporter.">Identification and characterization of the vesicular GABA transporter.</a> Nature. 389, 870-876 (1997).</li><li>Fang-Yen, C., Gabel, C. V., Samuel, A. D. T., 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=.">.</a> Laser microsurgery in C. elegans in Methods in Cell Biology: Caenorhabditis elegans: Modern Biological Analysis of an Organism. , .</li><li>Guo, S. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+laser+nanoaxotomy+lab-on-a-chip+for+in+vivo+nerve+regeneration+studies.">Femtosecond laser nanoaxotomy lab-on-a-chip for in vivo nerve regeneration studies.</a> Nature Methods. 5, 531-533 (2008).</li><li>Zeng, F., Rohde, C. B., Yanik, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-cellular+precision+on-chip+small-animal+immobilization,+multi-photon+imaging+and+femtosecond-laser+manipulation.">Sub-cellular precision on-chip small-animal immobilization, multi-photon imaging and femtosecond-laser manipulation.</a> Lab on a Chip. 8, 653-656 (2008).</li><li>Rohde, C. B., Zeng, F., Gonzalez-Rubio, R., Angel, M., Yanik, M. F., F, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+system+for+on-chip+high-throughput+whole-animal+sorting+and+screening+at+subcellular+resolution.">Microfluidic system for on-chip high-throughput whole-animal sorting and screening at subcellular resolution.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 13891-13895 (2007).</li><li>Hulme, S. E., Shevkoplyas, S. S., Apfeld, J., Fontana, W., Whitesides, 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=A+microfabricated+array+of+clamps+for+immobilizing+and+imaging+C.+elegans.">A microfabricated array of clamps for immobilizing and imaging C. elegans.</a> Lab on a Chip. 7, 1515-1523 (2007).</li><li>Ben-Yakar, A., Chronis, N., Lu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidics+for+the+analysis+of+behavior,+nerve+regeneration,+and+neural+cell+biology+in+C.+elegans.">Microfluidics for the analysis of behavior, nerve regeneration, and neural cell biology in C. elegans.</a> Current Opinion in Neurobiology. 19, 561-567 (2009).</li><li>Samara, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+in+vivo+femtosecond+laser+neurosurgery+screen+reveals+small-molecule+enhancer+of+regeneration.">Large-scale in vivo femtosecond laser neurosurgery screen reveals small-molecule enhancer of regeneration.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. , (2010).</li><li>Nelson, F. K., Riddle, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+study+of+the+Caenorhabditis+elegans+secretory-excretory+system+using+laser+microsurgery.">Functional study of the Caenorhabditis elegans secretory-excretory system using laser microsurgery.</a> Journal of Experimental Zoology. 231, 45-56 (1984).</li><li>Sulston, J. E., White, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+and+cell+autonomy+during+postembryonic+development+of+Caenorhabditis+elegans.">Regulation and cell autonomy during postembryonic development of Caenorhabditis elegans.</a> Developmental Biology. 78, 577-597 (1980).</li><li>Kimble, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alterations+in+cell+lineage+following+laser+ablation+of+cells+in+the+somatic+gonad+of+Caenorhabditis+elegans.">Alterations in cell lineage following laser ablation of cells in the somatic gonad of Caenorhabditis elegans.</a> Developmental Biology. 87, 286-300 (1981).</li><li>Allen, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-synapse+ablation+and+long-term+imaging+in+live+C.+elegans.">Single-synapse ablation and long-term imaging in live C. elegans.</a> Journal of Neuroscience Methods. 173, 20-26 (2008).</li><li>Pujol, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+Innate+Immune+Responses+to+Infection+and+Wounding+in+the+C.+elegans+Epidermis.">Distinct Innate Immune Responses to Infection and Wounding in the C. elegans Epidermis.</a> Current biology. CB 18, 481-489 (2008).</li></ol>

Çeşitli lazer sistemleri neurites C ile kesmek için kullanılır elegans ve birçok çalışmalar ayrıntılı 3,7,10,11 onların performansını inceledik. Protokolünde kullanılan MicroPoint lazer anahtar teslimi bir sistemi kurmak ve sürdürmek için kolay ve araştırmacılar için bir Ti-Safir lazer sistemi ile karşılaştırıldığında oldukça düşük bir maliyetle kullanılabilir. Ancak, Ti-Safir sistemi ile karşılaştırıldığında, bazı uygulamalar için dezavantaj olabilir daha geniş bir alana zarar vermek MicroPoint lazer bekleniyor. Ti-Safir sistemi istenirse, böyle bir sistem inşa mükemmel bir protokol 12 kullanılabilir. Geçerli protokol C. nöronların çeşitli yapılabilir elegans, ancak biz farklı türleri arasındaki nöronların rejeneratif kabiliyetleri farklılıklar 13 beklenen unutmayın. Ayrıca, farklı transgenik kökenden rejeneratif başarısını etkileyebilir. Yenileyici GABA nöron yüzdesi farklı transgenik marker suşları arasında oldukça tutarlı olmasına rağmen, biz oxIs12 15 solucanlar vs juIs76 14 rejenerasyon genel bir hafif bir artış kaydetti var. Dokunmatik nöronlar belirteçleri arasındaki farklar da 2 tarif edilmiştir. Boncuk, daha hızlı ve daha tutarlı immobilizasyon 16 sonuç olarak anestezikler daha ziyade mikro solucanlar hareketsiz tercih ediyor . Rejenerasyon anestezi 17 nedeniyle olası karıştırıcı etkileri, ücretsiz gözlemlemek mümkün olduğu gibi, bu da avantajlıdır . Immobilizasyon için alternatif bir anestezi gerektirmeyen yöntem mikroakışkan cihazların kullanımı. Axotomy için Mikroakiskan kullanımı yaygın 17-22 tarif edilmiştir. Biz her hafta MicroPoint kılavuzda belirtilen prosedürü izleyerek bir kez tutarlı kullanımı ile, en iyi Kumarin boya hücrede 440 lazer fonksiyonları değişmiş olduğunu bulabilirsiniz. Gerekirse, zayıflama sürgüsünü gücünü artırmak için kullanılır, ancak bu eski boya veya lazer hiza bir göstergesi olabilir. Ayrıca, boya hücre sınırlı bir ömrü vardır ve bir süre sonunda (Bkz Sorun Giderme) yeniden inşa edilecek veya değiştirilecek gerekecektir. Bu hayvan eksik felç olur, özellikle lazer odak işareti crosshair&#39;i altında hedef neurite manevra zor olabilir. Biz kesinlikle kullanışlı olmasına rağmen manuel bir aşamada, bu amaç için en uygun olduğunu bulabilirsiniz. Joystick kontrollü motorlu aşamasında daha hassas ve motorlu sahne taşımak için fare ile sürükleyerek görüntü destekleyen yazılım kullanarak en iyi olduğunu bulmak. Nikon Elements bu özelliği sağlar ve bu protokolü açıklanan, ancak ücretsiz micromanager paketi gibi diğer görüntüleme yazılımı, benzer işlevlere sahip olabilir. Ince hedefleme farklı bir şekilde hayvan yerine, lazer odağı taşımak için. Galvanometre ışın direksiyon mekanizması olarak kullanılabilir MicroPoint lazer add-on, bu yaklaşım tercih edilir. Nöronal rejenerasyon çalışması için uygulama yanı sıra, lazer ablasyon diğer hücre tipleri, cilt, kas, ya da özel hücreler gibi, ya da belirli nöron sinaps 23-27 bozmaya kullanılabilir . Ayrıca bu sistem ile, yaralanma ya da hastalık eşlik nöronların dejenerasyonu düzenleyen yollar araştırılmalıdır olabilir. Darbeli lazerler kullanmak gibi nöronal rejenerasyon ve diğer ilgili işlemleri kolaylaştırmak, genetik faktörler ve hücre biyolojik değişiklikler ışık tutmaya devam edecektir. Sorun Giderme: Bazı ortak sorunları ve bunlarla ilişkili çözümleri burada nitelendirdi. <ol type="a"><li> Lazer düzgün kesme değildir. Ya lazer odak dışında (bkz. Bölüm 2) Bunun nedeni, büyük olasılıkla, ya da boya hücreye boya değiştirilmesi gerekir (MicroPoint el kitabına bakın). Alternatif olarak, boya hücre değiştirilmesi veya yeniden inşa edilmesi gerekebilir. </li><li> Solucanlar agaroz pad üzerinde hareket ediyor. Bu genellikle agaroz pedi çok nemli olduğunu bir göstergesidir. Biz pedleri, solucanlar, bu sorunu aşmak için, üzerlerine yerleştirilen önce yaklaşık 30 saniye boyunca bırakılamayacak gerektiğini bulabilirsiniz. Ayrıca, daha küçük boyutlu (0.05 mikron) mikro kullanmayı deneyebilirsiniz. </li><li> Solucanlar kurtarma, zor ve verimsiz . Bu yanlış lamel kaldırma veya kuru bir agaroz ped neden olabilir. Pad çok kuru ise, aksonlar boncuklu görünüm geliştirmek olduğunu fark edebilirsiniz. Bazı durumlarda, solucanlar yakında sonra yapıldı pad üzerinde yer verilmemesi nedeniyle bu. Alternatif olarak, eski bir stok agaroz çözüm tekrarlanan erime sonra% 3 daha yüksek konsantrasyon olabilir. </li></ol>

<table border="1"><tbody><tr><th> Reaktifin Adı </th><th> Şirket </th><th> Katalog numarası </th><th> Yorumlar </th></tr><tr><td> 0.05 mikron Polistiren Boncuk </td><td> Polysciences, Inc. </td><td> 08691 </td><td></td></tr><tr><td> 0.10 mikron Polistiren Boncuk </td><td> Polysciences, Inc. </td><td> 00876 </td><td></td></tr><tr><td> Agaroz GPG / LE </td><td> Biyoanalitik Amerikan </td><td> 00972 </td><td> Ultra saf </td></tr><tr><td> Falcon 14 ml Polistiren Yuvarlak Tabanlı Tüp </td><td> BD Biosciences </td><td> 352057 </td><td> 17 x 100 mm tarzı, nonpyrogenic </td></tr><tr><td> Thermo Scientific Düz precleaned mikroskop slaytlar </td><td> Erie Bilimsel Şirketi </td><td> 420-004T </td><td> 3 &quot;x 1&quot; x 1 mm </td></tr><tr><td> Kapak Fiş </td><td> VWR </td><td> 48366 205 </td><td> 18 mm x 18 mm No 1 1 / 2 </td></tr><tr><td> KIMTECH Bilim Kimwipes </td><td> Kimberly-Clark </td><td> 34155 </td><td></td></tr><tr><td> BD Falcon 100 x 15mm Stil Petri Dish </td><td> BD Biosciences </td><td> 351029 </td><td></td></tr><tr><td> Teyp boş 3/4w x 500L </td><td> TimeMed </td><td> T-512 </td><td></td></tr><tr><td> Immersiyon </td><td> Nikon </td><td></td><td> A nd = 1.515 yazın </td></tr><tr><td> EG1285 veya CZ1200 </td><td> C. elegans Genetik Merkezi </td><td> http://www.cbs.umn.edu/CGC/strains/ </td><td></td></tr><tr><td> OptiScan II. </td><td> ÖNCE Bilimsel </td><td></td><td></td></tr><tr><td> NIS-Elements Ar veya Br </td><td> Nikon </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MicroPoint Ablasyon Lazer Sistemi </td><td> Bilimsel Fotonik </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Bileşik mikroskop </td><td> Nikon </td><td> Eclipse 80i </td><td></td></tr><tr><td> Hamamatsu Kamera </td><td> Photonics </td><td> Model C8484-05G01 </td><td></td></tr><tr><td> Intel Core 2 Duo işlemcili Dell Precision T3400 PC </td><td> Vadi </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Windows XP Professional </td><td></td><td> Microsoft </td><td> Sürüm 2002, Seri Pack 3 </td></tr><tr><td> Çift kuru banyo İnkübatör </td><td> Fisher Scientific </td><td></td><td> Analog kontroller </td></tr><tr><td> 4X Planı Fluor objektif </td><td> Nikon </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 100X Planı Apo VC yağlı objektif </td><td> Nikon </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Dumont # 5 / 45 forseps </td><td> Dumont </td><td> 11251-35 </td><td> Dumoxel standart ipuçları # 7 de kullanabilirsiniz </td></tr><tr><td> Diseksiyon Mikroskop </td><td> Nikon </td><td> SMZ800 </td><td> NI-150, Yüksek Yoğunluklu aydınlatıcısı ile </td></tr></tbody></table>

in vivo laser axotomy in c. elegans

Nöronlar akson ve dendritler üzerinden diğer hücrelere, ön ya da post-sinaptik uzmanlık içeren ince zarı uzantıları ile iletişim kurmak. Bir nöron, yaralanma ya da hastalık hasar görmüşse, yeniden olabilir. Hücre iç ve dış faktörleri fonksiyonunu yeniden ve yeniden bir nöronun yeteneğini etkiler. Son zamanlarda, nematod C. elegans genleri tanımlamak için mükemmel bir model organizma olarak ortaya çıkan ve nöronlar 1-6 rejenerasyon etkisi sinyal yolakları. C. nöronal rejenerasyon başlatmak için ana yol elegans, lazer aracılı kesim, ya da axotomy . Axotomy sırasında, bir floresan etiketli nöronal süreç, yüksek enerjili darbeler kullanarak kopmuş. Başlangıçta, C ile nöronal rejenerasyon elegans güçlendirilmiş bir femtosaniye lazer 5 kullanılarak incelenmiştir. Ancak, daha sonraki rejenerasyon çalışmaları pulsed lazer doğru in vivo nöronlar sever ve benzer bir rejeneratif cevap 1,3,7 ortaya çıkarmak için kullanılabileceğini göstermiştir. Biz MicroPoint darbeli lazer, hazır ve yaygın hedeflenen hücre ablasyon için kullanılan anahtar teslimi bir sistem kullanarak solucan in vivo lazer axotomy gerçekleştirmek için bir protokol mevcut. Biz, lazer hizalayarak, solucanlar montaj, özel nöronların kesim ve sonraki rejenerasyon değerlendirilmesi tarif. Sistem, bir deney sırasında birden fazla solucan nöron çok sayıda kesmek için yeteneği sağlar. Bu nedenle, burada açıklanan lazer axotomy yenilenme sürecini başlatmak ve analiz etmek için etkin bir sistem.

Watch this Scientific Journal Video about In vivo Laser Axotomy in C. elegans at JoVE.com

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

Nöronların kesmek için bir protokol<em&gt; C. elegans</em&gt; MicroPoint darbeli lazer sunulmaktadır. Biz solucanlar hareketsizleştirir, sistem kurma ve etiketli nöronlar kesilmesinin tarif. Avantajları nispeten düşük maliyetli bir sistem ve nöronal süreçleri veya ablasyon hücreleri sever yeteneği<em&gt; In vivo</em&gt;.

C in vivo Lazer Axotomy elegans

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Fare Retina Ganglion Hücreleri Transfeksiyon tarafından In vivo Elektroporasyon

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

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograd Floresan Etiketleme Belirlenen Nöronlar gelen Hedefli Hücre dışı Tek ünitesi Kayıt izin verir<em&gt; In vivo</em

The overall goal of this method is to record single-unit responses from an identified population of neurons. In vivo electrophysiological recordings from ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

Ultrasonik Kan-beyin bariyeri bozulması ve Manganez kontrastlı MRG kullanma İşlevsel beyin görüntüleme

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Automated Quantification of Synaptic Fluorescence in C. elegans

Automated Quantification of Synaptic Fluorescence in C. elegans

Içinde Synaptic florasan Otomatik Sayısallaştırma<em&gt; C. elegans</em

Synapse strength refers to the amplitude of postsynaptic responses to presynaptic neurotransmitter release events, and has a major impact on overall ...

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

C. elegans Takip ve Davranış Ölçme

We have developed instrumentation, image processing, and data analysis techniques to quantify the locomotory behavior of C. elegans as it crawls on the ...

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

Uzun vadeli Olfaktör İntibak A Moleküler Saati<em&gt; C. elegans</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

C. vivo Nöronal Kalsiyum Imaging&#39;de elegans

The nematode worm C. elegans is an ideal model organism  for relatively simple, low cost neuronal imaging in vivo. Its small transparent body and simple, ...

Visualizing Neuroblast Cytokinesis During C. elegans Embryogenesis

Visualizing Neuroblast Cytokinesis During C. elegans Embryogenesis

Sırasında Neuroblast Sitokinez görselleştirme<em&gt; C. elegans</em&gt; Embriyo

This protocol describes the use of fluorescence microscopy to image dividing cells within developing Caenorhabditis elegans embryos. In particular, this ...

Laser Nanosurgery of Cerebellar Axons In Vivo

Laser Nanosurgery of Cerebellar Axons In Vivo

Serebellar Aksonlar Lazer Nanosurgery<em&gt; In Vivo</em

Only a few neuronal populations in the central nervous system (CNS) of adult mammals show local regrowth upon dissection of their axon. In order to ...

In Vivo Imaging of Dauer-specific Neuronal Remodeling in C. elegans

In Vivo Imaging of Dauer-specific Neuronal Remodeling in C. elegans

C. Dauer-spesifik nöronal Yaptırma Vivo Görüntülemede elegans

The mechanisms controlling stress-induced phenotypic plasticity in animals are frequently complex and difficult to study in vivo. A classic example of ...