Name: wholemount immunohistochemistry for revealing complex brain topography
Uploaded: 2012-04-05T13:00:00
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RVS est pris en charge par l&#39;enquêteur nouvelle fonds de démarrage d&#39;Albert Einstein College of Medicine de l&#39;Université Yeshiva.

1. Perfusion des animaux et de dissection Cervelet <ol><li> Fonction de la protéine, la perfusion peut être essentiel pour 1,2 coloration réussie. Perfusion transcardiaque est un invasive, non-survie procédure qui exige l&#39;utilisation appropriée d&#39;anesthésiques. Une formation correcte, l&#39;approbation institutionnelle, et l&#39;approbation du IACUC sont toutes nécessaires avant de tenter la procédure. Il ya toujours une bonne idée de consulter des vétérinaires de l&#39;institution à obt...

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	<li>Sillitoe, R. V., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-mount+Immunohistochemistry:+A+high-throughput+screen+for+patterning+defects+in+the+mouse+cerebellum.">Whole-mount Immunohistochemistry: A high-throughput screen for patterning defects in the mouse cerebellum.</a> J. Histochem. Cytochem. 50, 235-244 (2002).</li><li>Kim, S. -. H., Che, P., Chung, S. -. H., Doorn, D., Hoy, M., Larouche, M., Marzban, H., Sarna, J., Zahedi, S., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-Mount+Immunohistochemistry+of+the+Brain.">Whole-Mount Immunohistochemistry of the Brain.</a> Current Protocols in Neuroscience. , (2006).</li><li>Dent, J. A., Polson, A. G., Klymkowsky, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+whole-mount+immunocytochemical+analysis+of+the+expression+of+the+intermediate+filament+protein+vimentin+in+Xenopus.">A whole-mount immunocytochemical analysis of the expression of the intermediate filament protein vimentin in Xenopus.</a> Development. 105, 61-74 (1989).</li><li>Sillitoe, R. V., Malz, C. R., Rockland, K., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antigenic+compartmentation+of+the+primate+and+tree+shrew+cerebellum:+a+common+topography+of+zebrin+II+in+Macaca+mulatta+and+Tupaia+belangeri.">Antigenic compartmentation of the primate and tree shrew cerebellum: a common topography of zebrin II in Macaca mulatta and Tupaia belangeri.</a> J. Anat. 204, 257-269 (2004).</li><li>Ozol, K., Hayden, J. M., Oberdick, J., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+zones+in+the+vermis+of+the+mouse+cerebellum.">Transverse zones in the vermis of the mouse cerebellum.</a> J. Comp. Neurol. 412, 95-111 (1999).</li><li>Apps, R., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellar+cortical+organization:+a+one-map+hypothesis.">Cerebellar cortical organization: a one-map hypothesis.</a> Nat. Rev. Neurosci. 10, 670-681 (2009).</li><li>Reeber, S. L., Sillitoe, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+expression+of+a+cocaine-+and+amphetamine-regulated+transcript+peptide+reveals+complex+circuit+topography+in+the+rodent+cerebellar+cortex.">Patterned expression of a cocaine- and amphetamine-regulated transcript peptide reveals complex circuit topography in the rodent cerebellar cortex.</a> J. Comp. Neurol. 519, 1781-1796 (2011).</li><li>Sarna, J. R., Marzban, H., Watanabe, M., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complementary+stripes+of+phospholipase+Cbeta3+and+Cbeta4+expression+by+Purkinje+cell+subsets+in+the+mouse+cerebellum.">Complementary stripes of phospholipase Cbeta3 and Cbeta4 expression by Purkinje cell subsets in the mouse cerebellum.</a> J. Comp. Neurol. 496, 303-313 (2006).</li><li>Demilly, A., Reeber, S. L., Gebre, S. A., Sillitoe, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurofilament+heavy+chain+expression+reveals+a+unique+parasagittal+stripe+topography+in+the+mouse+cerebellum.">Neurofilament heavy chain expression reveals a unique parasagittal stripe topography in the mouse cerebellum.</a> Cerebellum. 10, 409-421 (2011).</li><li>Larouche, M., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+clusters+to+stripes:+the+developmental+origins+of+adult+cerebellar+compartmentation.">From clusters to stripes: the developmental origins of adult cerebellar compartmentation.</a> Cerebellum. 5, 77-88 (2006).</li><li>Marzban, H., Chung, S., Watanabe, M., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phospholipase+Cbeta4+expression+reveals+the+continuity+of+cerebellar+topography+through+development.">Phospholipase Cbeta4 expression reveals the continuity of cerebellar topography through development.</a> J. Comp. Neurol. 502, 857-871 (2007).</li><li>Blank, M. C., Grinberg, I., Aryee, E., Laliberte, C., Chizhikov, V. V., Henkelman, R. M., Millen, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+developmental+programs+are+altered+by+loss+of+Zic1+and+Zic4+to+cause+Dandy-Walker+malformation+cerebellar+pathogenesis.">Multiple developmental programs are altered by loss of Zic1 and Zic4 to cause Dandy-Walker malformation cerebellar pathogenesis.</a> Development. 138, 1207-1216 (2011).</li><li>Sawada, K., Sakata-Haga, H., Fukui, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternating+array+of+tyrosine+hydroxylase+and+heat+shock+protein+25+immunopositive+Purkinje+cell+stripes+in+zebrin+II-defined+transverse+zone+of+the+cerebellum+of+rolling+mouse.">Alternating array of tyrosine hydroxylase and heat shock protein 25 immunopositive Purkinje cell stripes in zebrin II-defined transverse zone of the cerebellum of rolling mouse.</a> Nagoya. Brain Res. 1343, 46-53 (2010).</li><li>Sawada, K., Fukui, Y., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+distribution+of+corticotropin-releasing+factor+immunopositive+climbing+fibers+in+the+mouse+cerebellum:+Analysis+by+whole+mount+immunohistochemistry.">Spatial distribution of corticotropin-releasing factor immunopositive climbing fibers in the mouse cerebellum: Analysis by whole mount immunohistochemistry.</a> Brain Res. 1222, 106-117 (2008).</li><li>Marzban, H., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+architecture+of+the+posterior+zone+of+the+cerebellum.">On the architecture of the posterior zone of the cerebellum.</a> Cerebellum. 10, 422-434 (2011).</li><li>Pakan, J. M., Graham, D. J., Wylie, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organization+of+visual+mossy+fiber+projections+and+zebrin+expression+in+the+pigeon+vestibulocerebellum.">Organization of visual mossy fiber projections and zebrin expression in the pigeon vestibulocerebellum.</a> J. Comp. Neurol. 518, 175-198 (2010).</li><li>Iwaniuk, A. N., Marzban, H., Pakan, J. M., Watanabe, M., Hawkes, R., Wylie, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compartmentation+of+the+cerebellar+cortex+of+hummingbirds+(Aves:+Trochilidae)+revealed+by+the+expression+of+zebrin+II+and+phospholipase+C+beta+4.">Compartmentation of the cerebellar cortex of hummingbirds (Aves: Trochilidae) revealed by the expression of zebrin II and phospholipase C beta 4.</a> J. Chem. Neuroanat. 37, 55-63 (2009).</li><li>Sarna, J. R., Larouche, M., Marzban, H., Sillitoe, R. V., Rancourt, D. E., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+Purkinje+cell+degeneration+in+mouse+models+of+Niemann-Pick+type+C+disease.">Patterned Purkinje cell degeneration in mouse models of Niemann-Pick type C disease.</a> J. Comp. Neurol. 456, 279-291 (2003).</li><li>Sarna, J. R., Hawkes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+Purkinje+cell+loss+in+the+ataxic+sticky+mouse.">Patterned Purkinje cell loss in the ataxic sticky mouse.</a> Eur. J. Neurosci. 34, 79-86 (2011).</li><li>El-Bizri, N., Guignabert, C., Wang, L., Cheng, A., Stankunas, K., Chang, C. P., Mishina, Y., Rabinovitch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SM22alpha-targeted+deletion+of+bone+morphogenetic+protein+receptor+1A+in+mice+impairs+cardiac+and+vascular+development,+and+influences+organogenesis.">SM22alpha-targeted deletion of bone morphogenetic protein receptor 1A in mice impairs cardiac and vascular development, and influences organogenesis.</a> Development. 135, 2981-2991 (2008).</li><li>Mondrinos, M. J., Koutzaki, S., Lelkes, P. I., Finck, C. 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+tissue-engineered+model+of+fetal+distal+lung+tissue.">A tissue-engineered model of fetal distal lung tissue.</a> Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 293, 639-650 (2007).</li><li>Coppola, E., Rallu, M., Richard, J., Dufour, S., Riethmacher, D., Guillemot, F., Goridis, C., Brunet, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epibranchial+ganglia+orchestrate+the+development+of+the+cranial+neurogenic+crest.">Epibranchial ganglia orchestrate the development of the cranial neurogenic crest.</a> Proc. Nat. Acad. Sci. 107, 2066-2071 (2010).</li><li>Kubilus, J. K., Linsenmayer, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+guidance+of+embryonic+corneal+innervation:+roles+of+Semaphorin3A+and+Slit2.">Developmental guidance of embryonic corneal innervation: roles of Semaphorin3A and Slit2.</a> Dev. Biol. 344, 172-184 (2010).</li><li>Reeber, S. L., Gebre, S. A., Sillitoe, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+mapping+of+afferent+topography+in+three+dimensions.">Fluorescence mapping of afferent topography in three dimensions.</a> Brain Struct. Funct. 216, 159-169 (2011).</li><li>Davis, 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=Whole-mount+immunohistochemistry.">Whole-mount immunohistochemistry.</a> Methods Enzymol. 225, 502-516 (1993).</li></ol>

Nous avons décrit les détails techniques nécessaires pour la coloration wholemount succès en utilisant une approche polyvalente immunohistochimique pour l&#39;expression des protéines dans le cerveau révélateur en développement et les adultes. En utilisant cette approche, des motifs complexes moléculaires d&#39;expression peut être analysée et la topographie du cerveau apprécié sans la nécessité de laborieuses et consommatrices de temps les procédures de sectionnement des tissus. <p class="jove_conte...

<table border="1"><tbody><tr><td> Matériels </td><td> Fonction dans le protocole </td></tr><tr><td> Pompe à perfusion (Fisher Scientific/13-876-2) </td><td> Permet de perfusion constante et lente. </td></tr><tr><td> Sharp-tip Ciseaux (FST/14081-08) </td><td> Utilisation générale de la perfusion et la dissection. </td></tr><tr><td> Blunt-tip forceps (FST/91100-12) </td><td> Pour stabiliser le coeur pour l&#39;insertion de l&#39;aiguille de perfusion. </td></tr><tr><td> Pince (FST par Dumont AA/11210-10) </td><td> Pour utilisation lors de la dissection du cerveau du crâne et de séparer du cervelet du reste du cerveau. Ces éléments sont essentiels parce qu&#39;ils ont une extrémité légèrement arrondie qui permet de minimiser les dommages au cervelet lors de la dissection. </td></tr><tr><td> Nutator (Fisher Scientific) </td><td> Utilisé pour conserver des tissus en mouvement pendant les périodes d&#39;incubation. </td></tr><tr><td> Tube de 1,5 ml (Sarstedt / Vis Micro Tube) </td><td> Toutes les étapes du sontochemistry protocole ont lieu dans ces microtubes. Le fond arrondi assure que le cervelet reste en mouvement. </td></tr><tr><td> Cuillère perforée (FST/10370-17) </td><td> Utilisé pour conserver des échantillons entiers dans les microtubes tout en douceur décantation la solution passé. </td></tr><tr><td> Leica MZ16 FA microscope </td><td> Utilisé pour examiner la coloration wholemount. </td></tr><tr><td> Leica DFC3000 FX caméra </td><td> Utilisé pour capturer des images wholemount. </td></tr></tbody></table> Tableau 1. <table border="1"><tbody><tr><td colspan="9"> Calendrier Exemple pour une expérience typique wholemount </td></tr><tr><td> Jour 1 </td><td colspan="4"> Dent de correctifs, la température ambiante, 8 heures </td><td colspan="4"> Dent eau de Javel, 4 ° C, durant la nuit </td></tr><tr><td> Jour 2 </td><td colspan="3"> 100%, MeOH température ambiante, 2x, 30 minutes chacun </td><td colspan="3"> 100% de MeOH, au gel / dégel, 4x, 30 min/15 min </td><td colspa<html> n = &quot;2&quot;&gt; 100% MeOH, -80 ° C, pendant une nuit </td></tr><tr><td> Jour 3 </td><td> 50% MeOH/50% PBS, la température ambiante, 60-90 min </td><td colspan="2"> 15% MeOH / 85% de PBS, la température ambiante, 60-90 min </td><td colspan="2"> 100%, PBS température ambiante, 60-90 min </td><td> 10μg/mL protéinase K dans du PBS, la température ambiante, 2-3 min </td><td> 100%, PBS température ambiante, 3x, 10 min à chaque fois </td><td> PMT, 4 ° C, durant la nuit </td></tr><tr><td> Jour 4-5 </td><td colspan="8"> PMT + 1 ° d&#39;anticorps + 5% DMSO, 4 ° C, 48 h </td></tr><tr><td> Jour 6 </td><td colspan="3"> PMT, 4 ° C, 2-3x, 2-3 heures chaque </td><td colspan="5"> PMT + 2 ° anticorps + 5% de DMSO, 4 ° C, 24 heures (ou commencer étapes d&#39;amplification avec ABC complexe) </td></tr><tr><td> Jour 7 </td><td colspan="2"> PMT, 4 ° C, 2-3x, 2-3 heures chaque </td><td colspan="3"> PBT, la température ambiante, 2 heures </td><td colspan="3"> Incuber en DAB frais dans du PBS jusqu&#39;à coloration optimale est visualisée </td></tr></tbody></table>_content &quot;&gt; Tableau 2. <table border="1"><tbody><tr><td colspan="2"> Recettes (* = préparer une nouvelle à chaque fois) </td></tr><tr><td> PBS (tampon phosphate salin) </td><td> 0,1 M de tampon phosphate salin dans de l&#39;eau désionisée. pH 7,2 (Sigma comprimés; P4417) </td></tr><tr><td> PFA (paraformaldéhyde) </td><td> Fabriqué et congelés stockés comme une solution à 20%, puis on dilue à 4% dans du PBS pour la solution de travail (Fisher Scientific, T353) </td></tr><tr><td> Fixation de Dent 3 * </td><td> 4 parties de méthanol 1 diméthylsulfoxyde partie (DMSO; Fisher Scientific; D159-4) </td></tr><tr><td> Dent Bleach 3 * </td><td> 4 parties de méthanol 1 diméthylsulfoxyde partie (DMSO; Fisher Scientific; D159-4) 1 partie de peroxyde d&#39;hydrogène 30% </td></tr><tr><td> Digestion enzymatique </td><td> 10 pg / ml de protéinase K (Roche Diagnostics; 03115828001) dans du PBS. </td></tr><tr><td> PBST </td><td> PBS contenant: 0,1% de Tween-20 (Fisher scientifique, BP337; Triton peut également être utilisé à la place de Tween-20 dans tous les cas). </td></tr><tr><td> PMT 25 * </td><td> PBS contenant: 2% de poudre écrémé lait écrémé (Carnation préféré) 0,1% de Tween-20 (Fisher Scientific, BP337) </td></tr><tr><td> PBT 25 * </td><td> PBS contenant: 0,2% de sérum albumine bovine (Sigma; B9001S) 0,1% de Tween-20 (Fisher Scientific, BP337) </td></tr><tr><td> DAB * </td><td> Dissoudre un comprimé de 10 mg de 3,3-diaminobenzidine (Sigma-Aldrich; D5905) dans 40 ml de PBS. Ajouter 10 ul de peroxyde d&#39;hydrogène à 30% pour initier la réaction). </td></tr><tr><td> ABC solution complexe </td><td> Vectastain kit (Vector Laboratories, Inc; PK-4000) </td></tr></tbody></table> Tableau 3.

wholemount immunohistochemistry for revealing complex brain topography

L&#39;architecture répétée et bien compris cellulaire du cervelet en font un système modèle idéal pour explorer la topographie du cerveau. Sous-tend son cytoarchitecture relativement uniforme est un ensemble complexe de domaines parasagittales de gène et l&#39;expression des protéines. Le cloisonnement moléculaire du cervelet est reflétée par l&#39;organisation anatomique et fonctionnelle des fibres afférentes. Pour apprécier pleinement la complexité de l&#39;organisation du cervelet que nous avons déjà une approche affinée coloration wholemount pour l&#39;analyse à haut débit de défauts de structuration dans le cervelet de souris. Ce protocole décrit en détail les réactifs, des outils, et des mesures pratiques qui sont utiles pour réussir à révéler des modèles d&#39;expression de protéines dans le cervelet de souris adulte en utilisant immunomarquage wholemount. Les étapes mis en évidence ici démontrer l&#39;utilité de cette méthode en utilisant l&#39;expression de zebrinII / aldolaseC comme un exemple de la façon dont la topographie fine de la cerveau peut être révélé dans sonnatif conformation tridimensionnelle. Sont également décrits des adaptations apportées au protocole qui permet la visualisation de l&#39;expression des protéines dans les projections afférentes et cervelets grande pour des études comparatives de la topographie moléculaire. Pour illustrer ces applications, les données de coloration afférente du cervelet de rat sont inclus.

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Wholemount Immunohistochemistry for Revealing Complex Brain Topography

Les circuits neuronaux sont topographiquement organisée en compartiments fonctionnels avec des profils spécifiques moléculaires. Ici, nous fournissons les étapes pratiques et techniques pour révéler la topographie du cerveau planétaire grâce à une approche polyvalente wholemount coloration immunohistochimique. Nous démontrons l&#39;utilité de la méthode utilisant la cytoarchitecture bien compris et les circuits du cervelet.

Immunohistochimie Wholemount de la topographie du cerveau révélatrice complexe

The repeated and well-understood cellular architecture of the cerebellum make it an ideal model system for exploring brain topography. Underlying its ...

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The walls of the lateral ventricles contain the largest germinal region in the adult mammalian brain. The subventricular zone (SVZ) in these walls is an ...

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