Name: aplysia ganglia preparation for electrophysiological and molecular analyses of single neurons
Uploaded: 2014-01-13T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons at JoVE.com

نشكر بصدق مؤسسة وايتهول على دعمها التمويلي وصناديق الشركات الناشئة من معهد سكريبس للأبحاث على تنفيذ هذا العمل.

1. إعداد العقد البطني، القياسات الكهربية، وعزل الخلايا العصبية المحددة واحدة من العقدة البطنية من كاليفورنيكا Aplysia
<ol><li>الحفاظ على Aplysia في الحوض المختبر مع تعميم مياه البحر الاصطناعية (ASW) في 16 درجة مئوية تحت 12:12 ضوء: ظروف مظلمة.</li>
	<li>عزل العقدة البطنية.<ol>
<li>تخدير الحيوانات عن طري?...

وتشارك الخلايا العصبية R15 في تنظيم القلب والأوعية الدموية, الجهاز الهضمي, الجهاز التنفسي, والجهاز التناسلي30. نشاط الانفجار الإيقاعي بانتظام من وكالة أسوشيتد برس هو سمة من سمات R15. كما هو مبين في قسم النتائج، تسجيل مقترن من R15 و L7 تظهر أن إعداد ganglia حافظت على نشاط الخلايا العصبية R15. استج...

الدماغ البشري معقد بشكل غير عادي مع ما يقرب من 100 مليار خلية عصبية وتريليونات من الاتصالات متشابك. هناك ما يقرب من عدد متساو من الخلايا غير العصبية التي تتفاعل مع الخلايا العصبية وتنظيم وظيفتها في الدماغ. يتم تنظيم الخلايا العصبية في الدوائر التي تنظم سلوكيات محددة. على الرغم من التقدم في فهمنا لوظائف الدماغ والدوائر العصبية ، لا يعرف سوى القليل عن هوية مكونات الدوائر التي تتحكم في سلوك معين. معرفة هويات مكونات مختلفة من الدوائر سوف تسهل كثيرا فهمنا للأساس الخلوي والجزيئي على حد سواء من السلوك والمساعدة في تطوير استراتيجيات علاجية جديدة للاضطرابات العصبية والنفسية.
الحلزون البحري Aplysia californica كان العمود الفقري لتحديد الدوائر العصبية الكامنة وراء سلوكيات محددة1-14. يحتوي الجهاز العصبي Aplysia على ما يقرب من 20،000 خلية عصبية يتم تنظيمها في 9 ganglia مختلفة. الخلايا العصبية من Aplysia كبيرة ويمكن التعرف عليها بسهولة على أساس حجمها، والخصائص الكهربائية، والموقف في العقدة. Aplysia لديها ذخيرة غنية من السلوكيات التي يمكن دراستها. أحد السلوكيات المدروسة جيدا هو رد الفعل الخياشيم الانسحابي (GWR). وتقع المكونات المركزية لهذا رد الفعل في العقد البطن. وقد تم رسم خرائط لمكونات دوائر الموارد العالمية وتحديد مساهمات مختلف المكونات. الأهم من ذلك، تخضع دوائر GWR لتعلم ترابطي وغير مرتبط5,6,15-19. عقود من الدراسة على هذا المنعكس كما حددت العديد من مسارات الإشارات التي لها دور رئيسي في التعلم والذاكرة20-24.
تم استخدام العديد من الاستعدادات المختلفة من Aplysia لدراسة الأساس الخلوي والجزيئي لتخزين الذاكرة. وتشمل هذه الحيوان سليمة2,3,إعداد شبهسليمة 1,7,13,14,16 وإعادة تشكيل المكونات الرئيسية للدوائر العصبية25-29. ويرد هنا إعداد مخفض لاستكشاف العقدة Aplysia للتحليلات الكهربية والجزيئية من الدوائر العصبية المحددة. تمت دراسة الخلايا العصبية الأربعة التالية المحددة. R15, انفجار الخلايا العصبية, L7 و L11, تمت دراسة اثنين من الخلايا العصبية الحركية المختلفة وR2, الخلايا العصبية الكوليني. R2 هو أكبر خلية عصبية وصفها في الجهاز العصبي اللافقاريات. باختصار، تتضمن هذه المنهجية علاج البروتيز للجانجليا، والقياسات الكهربية قبل وبعد العلاجات الدوائية، وعزل الخلايا العصبية المفردة للتحليل الكمي للتعبير الجيني. هذه المنهجية تمكننا من الجمع بين التحليلات الجزيئية مع تسجيل متزامن من خلايا عصبية متعددة. وقد استخدمت هذه المنهجية بنجاح لدراسة استجابات الخلايا العصبية R15 و L7 إلى أستيل (أش) عن طريق تسجيلات داخل الخلايا المقترنة. بعد القياسات الكهربية R15 و L7 وغيرها من الخلايا العصبية المحددة مثل L11 و R2 تم عزلها لتحليل تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR) للتعبير عن CREB1 ، وهو عامل نسخ مهم لتخزين الذاكرة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="372">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="101">
			<td height="101" style="height:101px;width:120px;">Aplysia</td>
			<td style="width:123px;">National Aplysia Resource Facility, University of Miami</td>
			<td style="width:129px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">NaCl</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">S 3014-1KG</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">KCl</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">P 9333-500G</td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:120px;">CaCl2&#8226;2H2O</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">C5080- 500G</td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:120px;">MgCl2&#8226;6H2O</td>
			<td style="width:123px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:129px;">BP 214-501</td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:120px;">NaHCO4</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">S 6297-250G</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">HEPES</td>
			<td style="width:123px;">SIGMA</td>
			<td style="width:129px;">H 3375-500G</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">Protease</td>
			<td style="width:123px;">GIBCO</td>
			<td style="width:129px;">17105-042</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">Trizol</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">15596-026</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Chloroform</td>
			<td style="width:123px;">MP Biomedicals</td>
			<td style="width:129px;">2194002</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">100% Ethanol</td>
			<td style="width:123px;">ACROS</td>
			<td style="width:129px;">64-17-5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:120px;">GlycoBlue</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM9515</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">3 M NaOAc, pH 5.5</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM9740</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Nuclease free water</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM9737</td>
		</tr>
		<tr height="81">
			<td height="81" style="height:81px;width:120px;">MessageAmp II aRNA Amplification Kit</td>
			<td style="width:123px;">Ambion</td>
			<td style="width:129px;">AM1751</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">qScript cDNA SuperMix</td>
			<td style="width:123px;">Quanta Biosciences</td>
			<td style="width:129px;">95048-100</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:120px;">Power SYBR Green PCR Master Mix</td>
			<td style="width:123px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:129px;">4367659</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Forceps</td>
			<td style="width:123px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:129px;">11252-20</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Scissors</td>
			<td style="width:123px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:129px;">15000-08</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="41" rowspan="2" style="height:41px;width:120px;">Stainless Steel Minutien Pins&#160;</td>
			<td rowspan="2" style="width:123px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:129px;">26002-10 or</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:129px;">26002-20</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">Veriti Thermal Cycler</td>
			<td style="width:123px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:129px;">Veriti Thermal Cycler</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">5430R Centrifuge</td>
			<td style="width:123px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:129px;">5430R Centrifuge</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:120px;">7900HT Fast Real-Time PCR</td>
			<td style="width:123px;">Applied Biosystems</td>
			<td style="width:129px;">7900HT Fast Real-Time PCR</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:120px;">Amplifier</td>
			<td>BRAMP-01R</td>
			<td style="width:129px;">NPI Electronics</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:120px;">Digidata Converter</td>
			<td style="width:123px;">Instrutech ITC-18</td>
			<td style="width:129px;">HEKA ELEKTRONIK</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:120px;">Micro Manipulator</td>
			<td style="width:123px;">Patch Star</td>
			<td style="width:129px;">Scientifica</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

aplysia ganglia preparation for electrophysiological and molecular analyses of single neurons

يتمثل التحدي الرئيسي في علم الأحياء العصبية في فهم الأسس الجزيئية للدوائر العصبية التي تحكم سلوكا محددا. بمجرد تحديد الآليات الجزيئية المحددة ، يمكن تطوير استراتيجيات علاجية جديدة لعلاج التشوهات في سلوكيات محددة تسببها الأمراض التنكسية أو شيخوخة الجهاز العصبي. الحلزون البحري Aplysia californica مناسب تماما للتحقيقات في الأساس الخلوي والجزيئي للسلوك لأن الدوائر العصبية الكامنة وراء سلوك معين يمكن تحديدها بسهولة ويمكن التلاعب بسهولة المكونات الفردية للدوائر. وقد أدت هذه المزايا من Aplysia إلى العديد من الاكتشافات الأساسية لعلم الأعصاب من التعلم والذاكرة. هنا نحن نصف إعداد الجهاز العصبي Aplysia للتحليلات الكهربية والجزيئية للخلايا العصبية الفردية. لفترة وجيزة، يتعرض العقدة تشريح من الجهاز العصبي إلى بروتياز لإزالة غمد العقدة بحيث تتعرض الخلايا العصبية ولكن الاحتفاظ النشاط العصبي كما هو الحال في الحيوان سليمة. يستخدم هذا الإعداد لإجراء القياسات الكهربية للخلايا العصبية واحدة أو متعددة. الأهم من ذلك، بعد التسجيل باستخدام منهجية بسيطة، يمكن عزل الخلايا العصبية مباشرة من العقدة لتحليل التعبير الجيني. واستخدمت هذه البروتوكولات لتنفيذ التسجيلات الكهربية في وقت واحد من الخلايا العصبية L7 و R15, دراسة استجابتها للأستيل والتعبير الكمية من الجينات CREB1 في L7 واحدة معزولة, L11, R15, و R2 الخلايا العصبية من Aplysia.

تراوحت أوزان الحيوانات التي استخدمت في هذه الدراسة من 100-200 غرام. بعد البروتوكولات الموصوفة، أجرينا قياسات كهربية وتحليل جزيئي للخلايا العصبية من العقد البطنية المعزولة عن الحيوانات التي تتراوح بين 2-5 غرام إلى 200-300 غرام.
توحيد العلاج بروتياز مهم للقياسات الكهربية الناجحة م?...

Watch this Scientific Journal Video about Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons at JoVE.com

Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons

الحلزون البحري Aplysia californica وقد استخدمت على نطاق واسع كنموذج البيولوجيا العصبية للدراسات على أساس الخلوية والجزيئية للسلوك. هنا يتم وصف منهجية لاستكشاف الجهاز العصبي من Aplysia للتحليلات الكهربية والجزيئية من الخلايا العصبية واحدة من الدوائر العصبية المحددة.

أأليسيا إعداد Ganglia للتحليلات الكهربية والجزيئية للخلايا العصبية المفردة

A major challenge in neurobiology is to understand the molecular underpinnings of neural circuitry that govern a specific behavior. Once the specific ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Aplysia Ganglia Preparation for Electrophysiological and Molecular Analyses of Single Neurons

Molecular Entanglement and Electrospinnability of Biopolymers

تشابك الجزيئية وElectrospinnability من البوليمرات الحيوية

Electrospinning is a fascinating technique to fabricate micro- to nano-scale fibers from a wide variety of materials. For biopolymers, molecular ...

Minced Tissue in Compressed Collagen: A Cell-containing Biotransplant for Single-staged Reconstructive Repair

الأنسجة المفروم في المضغوط الكولاجين: وBiotransplant التي تحتوي على خلية لإصلاح الترميمية نظموا وحيد

Conventional techniques for cell expansion and transplantation of autologous cells for tissue engineering purposes can take place in specially equipped ...

A Label-free Technique for the Spatio-temporal Imaging of Single Cell Secretions

تقنية تسمية خالية لتصوير المكانية والزمانية لإفرازات خلية واحدة

Inter-cellular communication is an integral part of a complex system that helps in maintaining basic cellular activities. As a result, the malfunctioning ...

Preparation of Silicon Nanowire Field-effect Transistor for Chemical and Biosensing Applications

إعداد السيليكون أسلاك متناهية الصغر حقل التأثير الترانزستور لتطبيقات كيميائية وBiosensing

Surveillance using biomarkers is critical for the early detection, rapid intervention, and reduction in the incidence of diseases. In this study, we ...

Engineering Molecular Recognition with Bio-mimetic Polymers on Single Walled Carbon Nanotubes

الاعتراف الجزيئية والهندسة مع البوليمرات الحيوية المحاكاة على واحدة المسورة الكربون الأنابيب النانومترية

Semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWNTs) are a class of optically active nanomaterial that fluoresce in the near infrared, coinciding with the ...

Dissection, MicroCT Scanning and Morphometric Analyses of the Baculum

تشريح، المسح الضوئي MicroCT والمظهرية تحليلات من جذيل

Modern morphometrics provides powerful methods to quantify size and shape variation. A basic requirement is a list of coordinates that define landmarks; ...

Preparation, Purification, and Use of Fatty Acid-containing Liposomes

إعداد وتنقية، واستخدام الدهنية المحتوية على الأحماض الدهنية

Liposomes containing single-chain amphiphiles, particularly fatty acids, exhibit distinct properties compared to those containing diacylphospholipids due ...

Uptake of New Lipid-coated Nanoparticles Containing Falcarindiol by Human Mesenchymal Stem Cells

الامتصاص من جديد جسيمات نانوية المغلفة بالدهون التي تحتوي على فالكارينديول بالخلايا الجذعية البشرية الوسيطة

Nanoparticles are the focus of an increased interest in drug delivery systems for cancer therapy. Lipid-coated nanoparticles are inspired in structure and ...

Evaluation of Photosynthetic Behaviors by Simultaneous Measurements of Leaf Reflectance and Chlorophyll Fluorescence Analyses

تقييم السلوكيات التركيبية الضوئية من خلال القياسات المتزامنة لانعكاس الأوراق وتحليلات الفلورة الكلوروفيل

Chlorophyll a fluorescence analysis is widely used to measure photosynthetic behaviors in intact plants, and has resulted in the development of many ...

Bioparticle Microarrays for Chemotactic and Molecular Analysis of Human Neutrophil Swarming in vitro

الجسيمات الحيوية Microarrays للتحليل الكيميائي والجزيئي للالعدلة البشرية يحتشدون في المختبر

Neutrophil swarming is a cooperative process by which neutrophils seal off a site of infection and promote tissue reorganization. Swarming has classically ...