Name: mosaic analysis of gene function in postnatal mouse brain development by using virus-based cre recombination
Uploaded: 2011-08-01T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mosaic Analysis of Gene Function in Postnatal Mouse Brain Development by Using Virus-based Cre Recombination at JoVE.com

עבודה זו נתמכת על ידי מענק RO1 מ-NIH (NINDS).

1. וירוסים הכנה הזרקה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> rAAVs נרכשו מהספק מסחרי מומלץ, אבל הם יכולים גם להיות מיוצר במעבדה של עצמו (ראה דיון בהמשך). הפתרון וירוס מופק בדרך כלל כייל של ~ 1x10 12 עותקים בגנום למיליליטר (GC / ml) וניתן להשתמש בו בכל titer מלא לתפעל...

<ol>
	<li>Geschwind, D. H., Levitt, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autism+spectrum+disorders:+developmental+disconnection+syndromes.">Autism spectrum disorders: developmental disconnection syndromes.</a> Curr Opin Neurobiol. 17, 103-111 (2007).</li><li>Giedd, J. N., Rapoport, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+MRI+of+pediatric+brain+development:+what+have+we+learned+and+where+are+we+going?.">Structural MRI of pediatric brain development: what have we learned and where are we going?.</a> Neuron. 67, 728-734 (2010).</li><li>Chedotal, A., Richards, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wiring+the+brain:+the+biology+of+neuronal+guidance.">Wiring the brain: the biology of neuronal guidance.</a> Cold Spring Harb Perspect Biol. 2, (2010).</li><li>Shen, K., Cowan, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidance+molecules+in+synapse+formation+and+plasticity.">Guidance molecules in synapse formation and plasticity.</a> Cold Spring Harb Perspect Biol. 2, (2010).</li><li>Chen, S. Y., Cheng, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functions+of+axon+guidance+molecules+in+synapse+formation.">Functions of axon guidance molecules in synapse formation.</a> Curr Opin Neurobiol. 19, 471-478 (2009).</li><li>Guan, C., Ye, C., Yang, X., Gao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+current+large-scale+mouse+knockout+efforts.">A review of current large-scale mouse knockout efforts.</a> Genesis. 48, 73-85 (2010).</li><li>Tenenbaum, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recombinant+AAV-mediated+gene+delivery+to+the+central+nervous+system.">Recombinant AAV-mediated gene delivery to the central nervous system.</a> J Gene Med. 6, 212-222 (2004).</li><li>Broekman, M. L., Comer, L. A., Hyman, B. T., Sena-Esteves, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adeno-associated+virus+vectors+serotyped+with+AAV8+capsid+are+more+efficient+than+AAV-1+or+-2+serotypes+for+widespread+gene+delivery+to+the+neonatal+mouse+brain.">Adeno-associated virus vectors serotyped with AAV8 capsid are more efficient than AAV-1 or -2 serotypes for widespread gene delivery to the neonatal mouse brain.</a> Neuroscience. 138, 501-510 (2006).</li><li>Pilpel, N., Landeck, N., Klugmann, M., Seeburg, P. H., Schwarz, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+reproducible+transduction+of+select+forebrain+regions+by+targeted+recombinant+virus+injection+into+the+neonatal+mouse+brain.">Rapid reproducible transduction of select forebrain regions by targeted recombinant virus injection into the neonatal mouse brain.</a> J Neurosci Methods. 182, 55-63 (2009).</li><li>Szulc, J., Aebischer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditional+gene+expression+and+knockdown+using+lentivirus+vectors+encoding+shRNA.">Conditional gene expression and knockdown using lentivirus vectors encoding shRNA.</a> Methods Mol Biol. 434, 291-309 (2008).</li><li>Pan, F., Gan, 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=Two-photon+imaging+of+dendritic+spine+development+in+the+mouse+cortex.">Two-photon imaging of dendritic spine development in the mouse cortex.</a> Dev Neurobiol. 68, 771-778 (2008).</li><li>Soriano, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generalized+lacZ+expression+with+the+ROSA26+Cre+reporter+strain.">Generalized lacZ expression with the ROSA26 Cre reporter strain.</a> Nat Genet. 21, 70-701 (1999).</li><li>Madisen, 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+robust+and+high-throughput+Cre+reporting+and+characterization+system+for+the+whole+mouse+brain.">A robust and high-throughput Cre reporting and characterization system for the whole mouse brain.</a> Nat Neurosci. 13, 133-1340 (2010).</li><li>Tong, C., Li, P., Wu, N. L., Yan, Y., Ying, Q. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+p53+gene+knockout+rats+by+homologous+recombination+in+embryonic+stem+cells.">Production of p53 gene knockout rats by homologous recombination in embryonic stem cells.</a> Nature. 467, 211-213 (2010).</li></ol>

השיטה בילוד הזרקת נגיפי המוצג כאן מספק דרך פשוטה ומהירה ליצור בפסיפסים vivo לחקר התפתחות המוח לאחר הלידה. השיטה מנצלת אללים floxed הזמינים כעת וכן אלה הנעשים דרך הגן תפוקה גבוהה מיקוד הפרויקט 6. לעומת השימוש בביטוי מהונדס של Cre, שיטה זו מספקת דרך מהירה לבדוק את ת?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><th> שם מגיב </th><th> חברה </th><th> מספר קטלוגי </th><th> הערות (אופציונלי) </th></tr><tr><td> rAAV8-Cre,-GFP,-DsRed, </td><td> וקטור Biolabs </td><td> # 7060, # 7061, סדר מותאם אישית </td><td> http://www.vectorbiolabs.com </td></tr><tr><td> הרווארד משאבה 11 פלוס </td><td> הרווארד Apparatus </td><td> # 702208 </td><td> (אין יציאת דוושת רגל) </td></tr><tr><td> פיגמנט רשתית אפיתל הזרקת Kit </td><td> העולם מכשירי דיוק </td><td> הרשתית-KIT </td><td> מכיל חיבור, צינורות הזרקה ומחטים (36G), וכן בעל מחט </td></tr><tr><td> NanoFil מזרק, 100μl </td><td> העולם מכשירי דיוק </td><td> NANOFIL-100 </td><td> כולל מחט טעינת לשימוש חוזר </td></tr><tr><td> D-PBS </td><td> Invitrogen </td><td> 14040-117 </td><td></td></tr><tr><td> GFP נוגדן </td><td> Aves </td><td> GFP-1020 </td><td></td></tr><tr><td> DsRed נוגדן </td><td> Clontech </td><td> 632496 </td><td></td></tr><tr><td> חימום חסום </td><td> VWR </td><td> 97042-610 </td><td></td></tr><tr><td> ROSA26R העכבר </td><td> ג&#39;קסון מעבדה </td><td> 003309 </td><td></td></tr></tbody></table>

mosaic analysis of gene function in postnatal mouse brain development by using virus-based cre recombination

תפקוד המוח רגיל נשענת לא רק על ההתפתחות העוברית כאשר מסלולים עצביים העיקריים מבוססים, אלא גם על התפתחות הלידה, כאשר מעגלים עצביים הם הבשילו ומעודן. Misregulation בשלב זה עשויה להוביל להפרעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות כגון סכיזופרניה, אוטיזם 1,2. גנים רבים נחקרו במוח טרום לידתי ומצא חיוני לתהליכים התפתחותיים רבים 3-5. עם זאת, תפקידם במוח לאחר הלידה אינו ידוע ברובו, בין השאר משום המחיקה שלהם בעכברים מובילה לעיתים קרובות הקטלניות במהלך התפתחות הילוד, וגם מפני הדרישה שלהם בהתפתחות המוקדמת מעכבת את הניתוח לאחר הלידה. כדי להתגבר על המכשולים הללו, floxed האללים של גנים אלה נמצאים בשלבי שנוצר בעכברים 6. בשילוב עם אללים מהונדס המבטאים Cre recombinase ב סוגי תאים מסוימים, המחיקה מותנית יכולה להיות מושגת ללמוד לתפקד גנים במוח לאחר הלידה. עם זאת, שיטה זו דורשת אללים נוספים תוספת זמן (3-6 חודשים) על מנת ליצור את העכברים עם גנוטיפים המתאימים, וכך להגביל את הרחבת הניתוח גנטית בקנה מידה גדול במוח העכבר. כאן אנו משלימים להפגין גישה המשתמשת Cre virally-הביעו ללמוד אלה אללים floxed במהירות ובאופן שיטתי בהתפתחות המוח לאחר הלידה. באמצעות הזרקת רקומביננטי adeno הקשורים וירוסים (rAAVs) 7,8 קידוד Cre לתוך המוח בילוד, אנו מסוגלים למחוק את הגן של עניין באזורים שונים של המוח. על ידי שליטה על כייל ויראלי coexpressing סמן חלבון פלואורסצנטי, אנחנו יכולים להשיג בו זמנית גן פסיפס איון וסימון העצבית דלילה. שיטה זו עוקפת את הדרישה של גנים רבים בפיתוח מוקדם, מאפשר לנו ללמוד תפקוד התא האוטונומי שלהם תהליכים קריטיים רבים בהתפתחות המוח לאחר הלידה, כולל צמיחה axonal ו דנדריטים, מסתעפת, ו ריצוף, וכן היווצרות הסינפסה ועידון. שיטה זו שימש בהצלחה במעבדה שלנו (תוצאות לא פורסם) ואחרים 8,9, ו - ניתן להרחיב וירוסים אחרים, כגון 9 lentivirus, כמו גם לביטוי של חלבונים או shRNA פעיל דומיננטי 10. יתר על כן, על ידי שילוב של טכניקה זו עם electrophysiology וכן לאחרונה פיתחה כלי הדמיה אופטית 11, שיטה זו מספקת אסטרטגיה חדשה ללמוד איך מסלולים גנטיים המשפיעים על התפתחות המעגל העצבי לתפקד וגם עכברים וחולדות.

Watch this Scientific Journal Video about Mosaic Analysis of Gene Function in Postnatal Mouse Brain Development by Using Virus-based Cre Recombination at JoVE.com

Mosaic Analysis of Gene Function in Postnatal Mouse Brain Development by Using Virus-based Cre Recombination

<em&gt; In vivo</em&gt; שיטת לבדוק תפקוד הגנים במוח לאחר הלידה מתוארת. AAVs רקומביננטי להביע Cre ו / או חלבון פלואורסצנטי מוזרקים במוח העכבר הילוד. גן פסיפס איון וסימון העצבית דלילה מושגות, דבר המאפשר ניתוח מהיר של תפקוד הגן בתהליכים קריטיים לפיתוח מעגלים עצביים.

פסיפס ניתוח פונקציה ג&#39;ין בפיתוח עכבר אחרי לידה המוח על ידי שימוש וירוס מבוססי רקומבינציה Cre

Normal brain function relies not only on embryonic development when major neuronal pathways are established, but also on postnatal 
development when ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Gene Delivery to Postnatal Rat Brain by Non-ventricular Plasmid Injection and Electroporation

ג&#39;ין משלוח מוח החולדה אחרי לידה על ידי הזרקת Non-חדרית electroporation פלסמיד ו

Creation of transgenic animals is a standard approach in studying functions of a gene of interest in vivo. However, many knockout or transgenic animals ...

Mouse in Utero Electroporation: Controlled Spatiotemporal Gene Transfection

Mouse in Utero Electroporation: Controlled Spatiotemporal Gene Transfection

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

In order to understand the function of genes expressed in specific region of the developing brain, including signaling molecules and axon guidance ...

In ovo Electroporation in Chick Midbrain for Studying Gene Function in Dopaminergic Neuron Development

In ovo Electroporation in Chick Midbrain for Studying Gene Function in Dopaminergic Neuron Development

ב electroporation לג&#39;ימי של המוח התיכון צ&#39;יק לחקר תפקוד הגן בהתפתחות Neuron דופאמין

Dopaminergic neurons located in the ventral midbrain control movement, emotional behavior, and reward mechanisms1-3. The dysfunction of ventral midbrain ...

Imaging Serotonergic Fibers in the Mouse Spinal Cord Using the CLARITY/CUBIC Technique

הדמית סיבי serotonergic בחוט שדרת עכבר שימוש CLARITY / טכניקה מעוקבת

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal ...

Inducing Cre-lox Recombination in Mouse Cerebral Cortex Through In Utero Electroporation

Inducing Cre-lox Recombination in Mouse Cerebral Cortex Through In Utero Electroporation

גרימת Cre-לקס רקומבינציה ב העכבר קליפת המוח דרך בתוך הרחם אלקטרופורציה

Cell-autonomous neuronal functions of genes can be revealed by causing loss or gain of function of a gene in a small and sparse population of neurons. To ...

Homochronic Transplantation of Interneuron Precursors into Early Postnatal Mouse Brains

השתלת Homochronic של סימנים מקדימים Interneuron לתוך מוח העכבר כמחנכת מוקדם

Neuronal fate determination and maturation requires an intricate interplay between genetic programs and environmental signals. However, disentangling the ...

Studying Brain Function in Children Using Magnetoencephalography

תפקוד המוח לומד אצל ילדים באמצעות מגנטואנצפלוגרפיה

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the ...

Production, Purification, and Quality Control for Adeno-associated Virus-based Vectors

הפקה, טיהור, ובקרת איכות על Adeno-הקשורים וקטורים מבוסס-וירוס

Gene delivery tools based on adeno-associated viruses (AAVs) are a popular choice for the delivery of transgenes to the central nervous system (CNS), ...

Chronic Implantation of Whole-cortical Electrocorticographic Array in the Common Marmoset

השרשה כרונית של מערך שלם-קורטיקליים Electrocorticographic ב המרמוסט נפוצות

Electrocorticography (ECoG) allows the monitoring of electrical field potentials from the cerebral cortex with high spatiotemporal resolution. Recent ...

Transplantation of Chemogenetically Engineered Cortical Interneuron Progenitors into Early Postnatal Mouse Brains

השתלת כימוגנטית מהונדס בקליפת המוח ושלתי לתוך המוחות המוקדמים של העכבר לנטאל

Neuronal development is regulated by a complex combination of environmental and genetic factors. Assessing the relative contribution of each component is ...