Name: efficient gene delivery into multiple cns territories using in utero electroporation
Uploaded: 2011-06-23T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation at JoVE.com

Авторы хотели бы поблагодарить Ева Hadzimova, Пьер Маттар и Кристофер Ковач для их первоначальной работы по созданию внутриутробно электропорации технологии в CS лаборатории. Эта работа финансировалась Канадский институт исследований в области здравоохранения (CIHR) грант (44 094 СС) и CIHR / Фонд борьбы слепоты (FFB) новые команды Грант (00933-000) для CS и Альберта детской больницы Фонд исследований Грант ДМК. РД была поддержана Надежда стипендии CIHR Канаде, RC поддерживается Студенчество FFB и LML был поддержан грант CIHR Обучение генетики и развития ребенка.

1. Настройка <ol><li> Настройка хирургических область, как показано на рис. 1А, &#39;. Ключевые компоненты настройки включают Эппендорф Femtojet microinjector, Narishige микроманипулятора с иглодержателя, Leica steromicroscope, волоконно-оптические системы освещения, ECM 830 квадратных системы Электропорация волны с э?...

<ol>
	<li>Saito, T., Nakatsuji, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+gene+transfer+into+the+embryonic+mouse+brain+using+in+vivo+electroporation.">Efficient gene transfer into the embryonic mouse brain using in vivo electroporation.</a> Dev Biol. 240, 237-246 (2001).</li><li>Takahashi, M., Sato, K., Nomura, T., Osumi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manipulating+gene+expressions+by+electroporation+in+the+developing+brain+of+mammalian+embryos.">Manipulating gene expressions by electroporation in the developing brain of mammalian embryos.</a> Differentiation. 70, 155-162 (2002).</li><li>Langevin, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validating+in+utero+electroporation+for+the+rapid+analysis+of+gene+regulatory+elements+in+the+murine+telencephalon.+Dev+Dyn+236.">Validating in utero electroporation for the rapid analysis of gene regulatory elements in the murine telencephalon. Dev Dyn 236.</a> , 1273-1286 (2007).</li><li>Mattar, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+helix-loop-helix+transcription+factors+cooperate+to+specify+a+cortical+projection+neuron+identity.">Basic helix-loop-helix transcription factors cooperate to specify a cortical projection neuron identity.</a> Mol Cell Biol. 28, 1456-1469 (2008).</li><li>Nakamura, H., Katahira, T., Sato, T., Watanabe, Y., Funahashi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gain-+and+loss-of-function+in+chick+embryos+by+electroporation.">Gain- and loss-of-function in chick embryos by electroporation.</a> Mech Dev. 121, 1137-1143 (2004).</li><li>Gaiano, N., Kohtz, J. D., Turnbull, D. H., Fishell, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+rapid+gain-of-function+studies+in+the+mouse+embryonic+nervous+system.">A method for rapid gain-of-function studies in the mouse embryonic nervous system.</a> Nat Neurosci. 2, 812-819 (1999).</li><li>Matsuda, T., Cepko, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroporation+and+RNA+interference+in+the+rodent+retina+in+vivo+and+in+vitro.">Electroporation and RNA interference in the rodent retina in vivo and in vitro.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 16-22 (2004).</li><li>Petros, T. J., Rebsam, A., Mason, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+utero+and+ex+vivo+electroporation+for+gene+expression+in+mouse+retinal+ganglion+cells.">In utero and ex vivo electroporation for gene expression in mouse retinal ganglion cells.</a> J Vis Exp. , (2009).</li><li>Garcia-Frigola, C., Carreres, M. I., Vegar, C., Herrera, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+delivery+into+mouse+retinal+ganglion+cells+by+in+utero+electroporation.">Gene delivery into mouse retinal ganglion cells by in utero electroporation.</a> BMC Dev Biol. 7, 103-103 (2007).</li><li>Kataoka, A., Shimogori, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fgf8+controls+regional+identity+in+the+developing+thalamus.">Fgf8 controls regional identity in the developing thalamus.</a> Development. 135, 2873-2881 (2008).</li><li>Vue, T. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonic+hedgehog+signaling+controls+thalamic+progenitor+identity+and+nuclei+specification+in+mice.">Sonic hedgehog signaling controls thalamic progenitor identity and nuclei specification in mice.</a> J Neurosci. 29, 4484-4497 (2009).</li><li>Tsuchiya, R., Takahashi, K., Liu, F. C., Takahashi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aberrant+axonal+projections+from+mammillary+bodies+in+Pax6+mutant+mice:+possible+roles+of+Netrin-1+and+Slit+2+in+mammillary+projections.">Aberrant axonal projections from mammillary bodies in Pax6 mutant mice: possible roles of Netrin-1 and Slit 2 in mammillary projections.</a> J Neurosci Res. 87, 1620-1633 (2009).</li><li>Buffo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+pattern+of+the+transcription+factor+Olig2+in+response+to+brain+injuries:+implications+for+neuronal+repair.">Expression pattern of the transcription factor Olig2 in response to brain injuries: implications for neuronal repair.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 102, 18183-18188 (2005).</li></ol>

Внутриутробное электропорации могут быть использованы для анализа разнообразных процессов развития. Например, трансфекции репортер генов, таких как GFP, mCherry или щелочной фосфатазы может быть использован для проведения линии отслеживания и нейронных экспериментов миграции. Кром?...

<table border="1"><tbody><tr><th> Название реагента </th><th> Компания </th><th> Номер по каталогу </th><th> Категория </th></tr><tr><td> Изобразительное ножницы </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 14078-10 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Ирис ножницы, изогнутые </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 14061-10 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Олсен-Хегар Экс-Нежная иглодержатель </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 12002-12 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Кольцо щипцы, 9мм </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 11103-09 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Глаз соусом Forcep </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 11051-10 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Дюмон # 7 DMX Forcep </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 11271-30 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Дюмон # 5 DMX Forcep </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 11251-30 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Ткань forcep-Адсон </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 11027-12 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Клип Reflex объекта применения </td><td> Всемирный точный инструмент </td><td> 500343 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Перфорированные Spoon, диаметром 15 мм </td><td> Изобразительное науки Инструменты ООО </td><td> 10370-18 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Autoclip Remover </td><td> Микрон </td><td> 427637 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Шелковые черные Плетеный шовный </td><td> Ethicon ООО </td><td> K871 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> Reflex кожи Закрытие нержавеющей стали клипы ран </td><td> Инструменты Всемирного Precision </td><td> 500346 </td><td> Хирургические инструменты </td></tr><tr><td> ECM 830 квадратных волна Электропорация системы </td><td> VWR-CanLab </td><td> 58018-004 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Пинцет ж / Переменная Gap 2 Круглый 5 мм пластины электродов Платиновый </td><td> Protech International, Inc </td><td> CUY650P5 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Пинцет ж / Переменная Gap 2 Круглый 7 мм пластины электродов Платиновый </td><td> Protech International, Inc </td><td> CUY650P7 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Эппендорф Femtojet Microinjector </td><td> VWR CanLab </td><td> CA62111-488 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Педаль управления для Эппендорф Femtojet Microinjector </td><td> VWR CanLab </td><td> CAACCESS (misc.) </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Bransonic ультразвуковой Модель чистого 1510R-DTH </td><td> VWR CanLab </td><td> CA33995 КПН-534-952-118 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Саттер P97 микропипеткой Puller </td><td> Саттер Инструмент, Карсен Групп Инкорпорейтед </td><td> Р-97 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Микропипетки - Боросиликатное накаливания OD: 1 мм, ID: 0,78 мм, 10 см в длину </td><td> Саттер Инструмент </td><td> BF100-78-10 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> 3-осные грубой Манипулятор </td><td> Carl Zeiss Канада Инк </td><td> M-152 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Магнитные устройства холдинг по микроманипулятора </td><td> Инструменты Всемирного Precision </td><td> M1 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Сталь Опорная плита для микроманипулятора </td><td> Инструменты Всемирного Precision </td><td> 5052 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Микропипетки держатель </td><td> Всемирный Precision инструменты </td><td> MPH3 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Микропипетки Ручка </td><td> Инструменты Всемирного Precision </td><td> 5444 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Стереомикроскоп </td><td> Leica </td><td> MZ6 </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Испаритель для изофлуран анестезии </td><td> Портер инструменты компании </td><td> Модель 100-F </td><td> Инструменты </td></tr><tr><td> Metriclean2 Низкое пенообразование решение для sonicating хирургические инструменты </td><td> Metrex Research Corporation </td><td> 10-8100 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Гентамицин 40mg/ml в 0,2 г метиленового синего антибиотик спрей после наложения швов </td><td> Sigma Aldrich </td><td> G1264 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Germex для стерилизации хирургических инструментов </td><td> Vétoquinol </td><td> DIN # 00141569 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> BNP глазной мази </td><td> Vétoquinol </td><td> DIN # 00516414 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Наир ® </td><td> Дистрибьютор церкви и Дуайт завод, ОАО </td><td> имеющиеся в продаже </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Stanhexidine 4% вес / объем чистой кожи </td><td> Omega Laboratories, Inc </td><td> 01938983 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Бупренорфин (Temgesic) анальгетик </td><td> Schering-Plough </td><td> 531-535 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Сульфамидных &quot;25&quot; sulphamethazine антибактериальной </td><td> Профессиональные ветеринарных лабораторий </td><td> DIN # 00308218 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Решение лактата Рингера </td><td> Бакстер корпорации </td><td> DIN # 0061085 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Соленая - 0,9% натрия хлорида </td><td> B-Braun Медицинский ООО </td><td> DIN # 01924303 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Ингаляционного анестетика - изофлюрана USP </td><td> Фармацевтическая Партнеры Канада Инк </td><td> DIN # 02237518 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr><tr><td> Быстрый зеленый FCF </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> F7252 </td><td> Хирургическое Реагенты </td></tr></tbody></table>

efficient gene delivery into multiple cns territories using in utero electroporation

The ability to manipulate gene expression is the cornerstone of modern day experimental embryology, leading to the elucidation of multiple developmental pathways. Several powerful and well established transgenic technologies are available to manipulate gene expression levels in mouse, allowing for the generation of both loss- and gain-of-function models. However, the generation of mouse transgenics is both costly and time consuming. Alternative methods of gene manipulation have therefore been widely sought. In utero electroporation is a method of gene delivery into live mouse embryos1,2 that we have successfully adapted3,4. It is largely based on the success of in ovo electroporation technologies that are commonly used in chick5. Briefly, DNA is injected into the open ventricles of the developing brain and the application of an electrical current causes the formation of transient pores in cell membranes, allowing for the uptake of DNA into the cell. In our hands, embryos can be efficiently electroporated as early as embryonic day (E) 11.5, while the targeting of younger embryos would require an ultrasound-guided microinjection protocol, as previously described6. Conversely, E15.5 is the latest stage we can easily electroporate, due to the onset of parietal and frontal bone differentiation, which hampers microinjection into the brain. In contrast, the retina is accessible through the end of embryogenesis. Embryos can be collected at any time point throughout the embryonic or early postnatal period. Injection of a reporter construct facilitates the identification of transfected cells.
To date, in utero electroporation has been most widely used for the analysis of neocortical development1,2,3,4. More recent studies have targeted the embryonic retina7,8,9 and thalamus10,11,12. Here, we present a modified in utero electroporation protocol that can be easily adapted to target different domains of the embryonic CNS. We provide evidence that by using this technique, we can target the embryonic telencephalon, diencephalon and retina. Representative results are presented, first showing the use of this technique to introduce DNA expression constructs into the lateral ventricles, allowing us to monitor progenitor maturation, differentiation and migration in the embryonic telencephalon. We also show that this technique can be used to target DNA to the diencephalic territories surrounding the 3rd ventricle, allowing the migratory routes of differentiating neurons into diencephalic nuclei to be monitored. Finally, we show that the use of micromanipulators allows us to accurately introduce DNA constructs into small target areas, including the subretinal space, allowing us to analyse the effects of manipulating gene expression on retinal development.

Watch this Scientific Journal Video about Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation at JoVE.com

Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation

В электропорации внутриутробно позволяет для быстрой доставки гена в пространственно-временном и-контролируемым образом в развивающихся центральной нервной системы (ЦНС). Здесь мы опишем хорошо адаптируется внутриутробно электропорации протокола, которые могут быть использованы для доставки выражение конструкции на несколько эмбриональных областях ЦНС, в том числе конечного мозга, промежуточного мозга и сетчатки.

Эффективное доставки генов в нескольких территориях ЦНС Использование In Utero Электропорация

The ability to manipulate gene expression is the cornerstone of modern day experimental embryology, leading to the elucidation of multiple developmental ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Efficient Gene Delivery into Multiple CNS Territories Using In Utero Electroporation

Ultrasound-Guided Microinjection into the Mouse Forebrain In Utero at E9.5

Ultrasound-Guided Microinjection into the Mouse Forebrain In Utero at E9.5

Ультразвуковая руководствуясь Микроинъекция в переднего мозга мыши In Utero В E9.5

In utero survival surgery in mice permits the molecular manipulation of gene expression during development.  However, because the uterine wall is opaque ...

In utero Electroporation followed by Primary Neuronal Culture for Studying Gene Function in Subset of Cortical Neurons

In utero Electroporation followed by Primary Neuronal Culture for Studying Gene Function in Subset of Cortical Neurons

Внутриутробное Электропорация последующей первичной нейронов культуры для изучения функции генов в Подмножество корковых нейронов

In vitro study of primary neuronal cultures allows for quantitative analyses of neurite outgrowth. In order to study how genetic alterations affect ...

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

Гена Доставка в послеродовой мозга крысы по Non-желудочковой плазмиды инъекция и Электропорация

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

Мышь В утробе матери Электропорация: Пространственно-временные Контролируемые трансфекции генов

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

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

Visualization and Genetic Manipulation of Dendrites and Spines in the Mouse Cerebral Cortex and Hippocampus using In utero Electroporation

Визуализация и генетических манипуляций дендритов и шипы в мышь коры головного мозга и гиппокамп использования<em&gt; Внутриутробное</em&gt; Электропорация

In utero electroporation (IUE) has become a powerful technique to study the development of different regions of the embryonic nervous system 1-5. To date ...

Generation of Topically Transgenic Rats by In utero Electroporation and In vivo Bioluminescence Screening

Generation of Topically Transgenic Rats by In utero Electroporation and In vivo Bioluminescence Screening

Генерация Тематически трансгенных крыс<em&gt; В утробе матери</em&gt; Электропорацию и<em&gt; В естественных условиях</em&gt; Биолюминесценция Скрининг

 In utero electroporation (IUE) is a technique which allows genetic modification of cells in the brain for investigating neuronal development. So far, the ...

Genetic Manipulation of the Mouse Developing Hypothalamus through In utero Electroporation

Genetic Manipulation of the Mouse Developing Hypothalamus through In utero Electroporation

Генетических манипуляций мышью Разработка Гипоталамус через<em&gt; В утробе матери</em&gt; Электропорацию

Genetic  modification of specific regions of the developing mammalian brain is a very  powerful experimental approach. However, generating novel mouse ...

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

Быстрый Micro-ионтофорезом глутамата и ГАМК: полезный инструмент по расследованию Synaptic интеграции

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

Mouse Microsurgery Infusion Technique for Targeted Substance Delivery into the CNS via the Internal Carotid Artery

Mouse Microsurgery Infusion Technique for Targeted Substance Delivery into the CNS via the Internal Carotid Artery

Mouse микрохирургии Настой Техника для Targeted вещества Доставка в ЦНС<i&gt; с помощью</i&gt; Артерию внутренней сонной

Animal models of central nervous system (CNS) diseases and, consequently, blood-brain barrier disruption diseases, require the delivery of exogenous ...

Time-lapse Confocal Imaging of Migrating Neurons in Organotypic Slice Culture of Embryonic Mouse Brain Using In Utero Electroporation

Time-lapse Confocal Imaging of Migrating Neurons in Organotypic Slice Culture of Embryonic Mouse Brain Using In Utero Electroporation

Время-замедление конфокальной визуализации мигрирующих нейронов в органотипической культуре срезов мозга эмбриональной мыши с использованием<em&gt; В Утеро</em&gt; Электротовары

In utero electroporation is a rapid and powerful approach to study the process of radial migration in the cerebral cortex of developing mouse embryos. It ...