Name: subtype-selective electroporation of cortical interneurons
Uploaded: 2014-08-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Subtype-selective Electroporation of Cortical Interneurons at JoVE.com

نحن ممتنون لLIHONG يين للمساعدة التقنية. NVD هو حاصل على جائزة NARSAD يونغ الباحث ومدعومة أيضا من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة (5 MH095825-02 K99). ويدعم البحوث في المختبر Fishell من قبل المعهد الوطني للصحة، والمعهد الوطني للصحة العقلية (5 MH095147-02 R01، R01 MH071679-09 5)، المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (5 R01 NS081297-02، 1 P01 NS074972 -01A1) ومؤسسة سيمونز.

تم علاج جميع الحيوانات وفقا للأنظمة والمبادئ التوجيهية للجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي من كلية الطب بجامعة نيويورك. الماوس سلالات تم استخدام الفئران الإناث وبستر السويسرية التي تقدمها تاكونيك لهذه التجارب. من أجل استه...

<ol>
	<li>Fishell, G., Rudy, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+inhibition+within+the+telencephalon:+&amp;#34;where+the+wild+things+are&amp;#34;.">Mechanisms of inhibition within the telencephalon: &amp;#34;where the wild things are&amp;#34;.</a> Annual review of neuroscience. 34, 535-567 (2011).</li><li>Stenman, J., Toresson, H., Campbell, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+two+distinct+progenitor+populations+in+the+lateral+ganglionic+eminence:+implications+for+striatal+and+olfactory+bulb+neurogenesis.">Identification of two distinct progenitor populations in the lateral ganglionic eminence: implications for striatal and olfactory bulb neurogenesis.</a> J Neurosci. 23, 167-174 (2003).</li><li>Eisenstat, D. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DLX-1,+DLX-2,+and+DLX-5+expression+define+distinct+stages+of+basal+forebrain+differentiation.">DLX-1, DLX-2, and DLX-5 expression define distinct stages of basal forebrain differentiation.</a> J Comp Neurol. 414, 217-237 (1999).</li><li>Batista-Brito, R., 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=The+developmental+integration+of+cortical+interneurons+into+a+functional+network.">The developmental integration of cortical interneurons into a functional network.</a> Curr Top Dev Biol. 87, 81-118 (2009).</li><li>Miyoshi, G., Butt, S. J., Takebayashi, 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=Physiologically+distinct+temporal+cohorts+of+cortical+interneurons+arise+from+telencephalic+Olig2-expressing+precursors.">Physiologically distinct temporal cohorts of cortical interneurons arise from telencephalic Olig2-expressing precursors.</a> J Neurosci. 27, 7786-7798 (2007).</li><li>Miyoshi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+fate+mapping+reveals+that+the+caudal+ganglionic+eminence+produces+a+large+and+diverse+population+of+superficial+cortical+interneurons.">Genetic fate mapping reveals that the caudal ganglionic eminence produces a large and diverse population of superficial cortical interneurons.</a> J Neurosci. 30, 1582-1594 (2010).</li><li>Bulfone, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mouse+Dlx-2+(Tes-1)+gene+is+expressed+in+spatially+restricted+domains+of+the+forebrain,+face+and+limbs+in+midgestation+mouse+embryos.">The mouse Dlx-2 (Tes-1) gene is expressed in spatially restricted domains of the forebrain, face and limbs in midgestation mouse embryos.</a> Mechanisms of development. 40, 129-140 (1993).</li><li>Bulfone, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatially+restricted+expression+of+Dlx-1,+Dlx-2+(Tes-1),+Gbx-2,+and+Wnt-3+in+the+embryonic+day+12.5+mouse+forebrain+defines+potential+transverse+and+longitudinal+segmental+boundaries.">Spatially restricted expression of Dlx-1, Dlx-2 (Tes-1), Gbx-2, and Wnt-3 in the embryonic day 12.5 mouse forebrain defines potential transverse and longitudinal segmental boundaries.</a> J Neurosci. 13, 3155-3172 (1993).</li><li>Robinson, G. W., Wray, S., Mahon, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatially+restricted+expression+of+a+member+of+a+new+family+of+murine+Distal-less+homeobox+genes+in+the+developing+forebrain.">Spatially restricted expression of a member of a new family of murine Distal-less homeobox genes in the developing forebrain.</a> The New biologist. 3, 1183-1194 (1991).</li><li>Close, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Satb1+is+an+activity-modulated+transcription+factor+required+for+the+terminal+differentiation+and+connectivity+of+medial+ganglionic+eminence-derived+cortical+interneurons.">Satb1 is an activity-modulated transcription factor required for the terminal differentiation and connectivity of medial ganglionic eminence-derived cortical interneurons.</a> J Neurosci. 32, 17690-17705 (2012).</li><li>De Marco Garcia, N. V., Karayannis, T., 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=Neuronal+activity+is+required+for+the+development+of+specific+cortical+interneuron+subtypes.">Neuronal activity is required for the development of specific cortical interneuron subtypes.</a> Nature. 472, 351-355 (2011).</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> Journal of visualized experiments : JoVE. (31), (2009).</li><li>Walantus, W., Castaneda, D., Elias, L., Kriegstein, 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+intraventricular+injection+and+electroporation+of+E15+mouse+embryos.">In utero intraventricular injection and electroporation of E15 mouse embryos.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (6), e239 (2007).</li></ol>

قيود تقنية في حين أن هذا الأسلوب يسمح للخلية التحليل المستقل للعمليات الخلية، فإنه ليست مناسبة لتحليل السكان. وelectroporations هم متفرق جدا مع أقل من ألف خلايا electroporated في الدماغ. ونتيجة لذلك، هذه التقنية لا يمكن استخدامها لتقييم العواق...

الجزء الأكبر من interneurons GABAergic القشرية تنشأ من هيكلين الجنينية عابرة اسمه الفضيلة العقدية سطي والذيلية (MGE وفريق الخبراء الاستشاري على التوالي) 4. Parvalbumin والسوماتوستاتين معربا عن interneurons تنشأ في MGE حين Calretinin (CR)، Vasointestinal الببتيد (VIP) وريلين reelin (إعادة) معربا عن interneurons تنشأ من فريق الخبراء الاستشاري. هذه الأنواع الفرعية عصبون يمكن تمييزها من تواريخ ميلاد لهم. يولدون MGE فرعية مستمدة بين يوم الجنينية 9.5 (E9.5) وe16.5 5،6. في المقابل، يولدون interneurons فريق الخبراء الاستشاري المستمدة من E12.5 من خلال e18.5 مع إنتاجها تبلغ ذروتها في E15.5 6. استهداف الجيني لهذه الفئة من السكان ولدوا في وقت متأخر، ومع ذلك، لا يزال بعيد المنال. يتم التعبير عن الفئران القاصي-أقل (DLX) حصرا الجينات في الدماغ الأمامي البطني تطوير 3. interneurons GABAergic الخلايا العصبية الإسقاط والجسم المخطط ولكن الخلايا الهرمية لا القشرية التعبير عن Dlx1، 2،5، و 6 الجينات في مراحل النمو المبكرة 3. في الواقع، يتم التعبير عن الجينات DLX في منطقة MGE وفريق الخبراء الاستشاري subventricular (SVZ) في جميع الأسلاف GABAergic. التعبير عن هذه الجينات يصبح يقتصر على تحديد الأنواع الفرعية في مراحل تالية للتفتل 7-9. أظهر الأدلة التجريبية السابق أن العنصر محسن Dlx5 / 6 يسمح للالاستهداف الانتقائي الأنساب GABAergic في نماذج الفئران المعدلة وراثيا 2. اختبرنا استخدام واحدة من هذه العناصر محسن في سياق episomal التعبير في مخ الفأر النامية. نحن الفرعية المستنسخة عنصر محسن Dlx5 / 6 جنبا إلى جنب مع الحد الأدنى من المروج وتعزيز البروتين الفلوري الأخضر (EGFP) في bluescript (BS) العمود الفقري بلازميد (الشكل 1). قدمنا ​​البلازميد عن طريق Electroporation للفي الرحم في E15.5 لاستهداف انتقائي CR-، وكبار الشخصيات والمعاودة النوع الفرعي 3،8،10. لدينا تقنية تسمح ل electroporation متفرق، مما يسهلإعادة إعمار الميزات المورفولوجية الخلايا سفعة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن مستويات مرتفعة بشكل استثنائي في التعبير الجيني في الخلايا العصبية GABAergic القشرية تسمح للدراسات وظيفية. أجرينا الخسارة والربح من الدراسات الدالة باستخدام العديد من نوع البرية والجينات السلبية المسيطرة 11.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1106">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:436px;">Electroporator&#160; with pedal</td>
			<td style="width:227px;">Protech International</td>
			<td style="width:164px;">CUY21</td>
			<td style="width:280px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5mm paddle electrodes&#160;</td>
			<td style="width:227px;">Protech International</td>
			<td style="width:164px;">CUY650P5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heating pad&#160;</td>
			<td style="width:227px;">Kent Scientific</td>
			<td>DCT-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:436px;">Sutter Instruments P30 Puller&#160;</td>
			<td>Sutter Instruments</td>
			<td>3282322</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fluovac Anesthesia Systems</td>
			<td>&#160;Harvard Apparatus</td>
			<td>726425</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Delicate Operating Scissors 4.75&#34; Straight Sharp/Sharp</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>&#160;RS-6702</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5-0 Silk Black Braid 18&#34; C-1 Box 36&#160;</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>SUT-1073-21</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro Clip Applying Forceps 5.5&#34;</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>&#160;RS-5410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2 Clamp scissors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>&#160;RC-4894</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Holding forceps&#160;</td>
			<td style="width:227px;">Fine Science Tools</td>
			<td>11031-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glass capillary tubing&#160;</td>
			<td>&#160;FHC</td>
			<td>27-30-0</td>
			<td>Borosil 1.0mm OD x 0.75mm ID</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fast Green</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F7258&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile PBS</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>20012-027</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

subtype-selective electroporation of cortical interneurons

تعتمد دراسة الجهاز العصبي المركزي (CNS) على نضوج استهداف الجيني للسكان العصبية. ومع ذلك، فقد أثبتت مهمة تقييد التعبير عن الجينات التي تهم فرعية العصبية محددة صعبة بشكل ملحوظ بسبب الندرة النسبية للعناصر المروج محددة. interneurons GABAergic يشكل السكان الخلايا العصبية مع التنوع الجيني والمورفولوجي واسعة النطاق. في الواقع، تم التعرف على أكثر من 11 أنواع فرعية مختلفة من interneurons GABAergic في القشرة الماوس 1. هنا نقدم بروتوكول تكييفها لاستهداف انتقائي للسكان GABAergic. حققنا النوع الفرعي الاستهداف الانتقائي للinterneurons GABAergic باستخدام عنصر محسن من النسخ homeobox العوامل Dlx5 وDlx6، المتماثلات من ذبابة الفاكهة البعيدة أقل (دلل) الجينات 2،3، لدفع التعبير عن جينات محددة من خلال Electroporation للفي الرحم.

نحن تكييف Electroporation للتقنية في الرحم لتحقيق نوع من الخلايا استهداف محدد من الخلايا العصبية التي تستحق. لدفع التعبير عن EGFP في interneurons فريق الخبراء الاستشاري المشتقة، استخدمنا عنصر محسن Dlx5 / 6 والمقيدة الحقن جهدنا لE15.5، المرحلة التي يتم إنشاؤها غالبية interneurons فر?...

Watch this Scientific Journal Video about Subtype-selective Electroporation of Cortical Interneurons at JoVE.com

Subtype-selective Electroporation of Cortical Interneurons

This procedure shows how to target interneurons in the developing mouse forebrain by means of in utero electroporation. This technique was particularly efficient to achieve selective gene expression in interneuron subtypes destined to the superficial layers of the cortex.

-النوع الفرعي انتقائية Electroporation للمن القشرية Interneurons

The study of central nervous system (CNS) maturation relies on genetic targeting of neuronal populations. However, the task of restricting the expression ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

في الرحم بعد Electroporation للثقافة متعلق بالخلايا العصبية الأولية لدراسة وظائف الجينات في مجموعة فرعية من العصبونات القشرية

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

Isolation and Culture of Mouse Cortical Astrocytes

العزلة وثقافة الخلايا النجمية الماوس القشرية

Astrocytes  are an abundant cell type in the mammalian brain, yet much remains to be  learned about their molecular and functional characteristics. In ...

Neonatal Subventricular Zone Electroporation

الوليد الصعق الكهربائي المنطقة Subventricular

Neural stem cells (NSCs) line the postnatal lateral ventricles and give rise to multiple cell types which include neurons, astrocytes, and ependymal ...

Ex utero Electroporation and Whole Hemisphere Explants: A Simple Experimental Method for Studies of Early Cortical Development

Ex utero Electroporation and Whole Hemisphere Explants: A Simple Experimental Method for Studies of Early Cortical Development

بحكم الرحم الصعق الكهربائي وإإكسبلنتس نصف الكرة المجموع: طريقة بسيطة للدراسات التجريبية التنمية القشرية في وقت مبكر

Cortical development involves complex interactions between neurons and non-neuronal elements including precursor cells, blood vessels, meninges and ...

Neonatal Pial Surface Electroporation

حديثي الولادة حنوني التثقيب الكهربائي السطحية

Over the past several years the pial surface has been identified as a germinal niche of importance during embryonic, perinatal and adult neuro- and ...

Whole-cell Patch-clamp Recordings from Morphologically- and Neurochemically-identified Hippocampal Interneurons

خلية كاملة تسجيلات التصحيح، المشبك من Morphologically- وحددت Neurochemically-الحصين Interneurons

GABAergic inhibitory interneurons play a central role within neuronal circuits of the brain. Interneurons comprise a small subset of the neuronal ...

A Guide to In vivo Single-unit Recording from Optogenetically Identified Cortical Inhibitory Interneurons

A Guide to In vivo Single-unit Recording from Optogenetically Identified Cortical Inhibitory Interneurons

دليل ل<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; تسجيل وحدة واحدة من التي تم تحديدها Optogenetically القشرية التثبيطي Interneurons

A major challenge in neurophysiology has been to characterize the response properties and function of the numerous inhibitory cell types in the cerebral ...

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

الطريقة الكهربية لالردود تسجيل بين الخلايا الجهد ل<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; خلايا مستقبلة للضوء وInterneurons إلى النور المحفزات<em&gt; في فيفو</em

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method ...

Visualization of Cortical Modules in Flattened Mammalian Cortices

التصور للوحدات القشرية في الأرض كورتيسيس الثدييات

The cortex of mammalian brains is parcellated into distinct substructures or modules. Cortical modules typically lie parallel to the cortical sheet, and ...

Ex Utero Electroporation and Organotypic Slice Cultures of Embryonic Mouse Brains for Live-Imaging of Migrating GABAergic Interneurons

Ex Utero Electroporation and Organotypic Slice Cultures of Embryonic Mouse Brains for Live-Imaging of Migrating GABAergic Interneurons

الرحم السابقين انهانسر والثقافات أورجانوتيبيك شريحة من أدمغة الفأر الجنينية للعيش-التصوير لترحيل إينتيرنيورونس جابايرجيك

GABAergic interneurons (INs) are critical components of neuronal networks that drive cognition and behavior. INs destined to populate the cortex migrate ...