Name: single-cell rna-seq of defined subsets of retinal ganglion cells
Uploaded: 2017-05-22T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Single-cell RNA-Seq of Defined Subsets of Retinal Ganglion Cells at JoVE.com

Wir möchten Jennifer Bair und Einat Snir sowie das Institut für Humangenetik der Universität Iowa für ihre Unterstützung bei der Vorbereitung und Bearbeitung von Proben anerkennen.

Alle Verfahren wurden von der Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) an der Northwestern University genehmigt. 1. Vorbereitung von Lösungen für die Elektrophysiologie (4 h) <ol><li> Mischen Sie 0,1% DEPC-behandeltes H 2 O durch Zugabe von 1 ml Diethylpyrocarbonat (DEPC) zu 999 ml Umkehrosmose-gereinigtem H 2 O. Mischen Sie gründlich und lassen Sie das Gemisch 1 h bei Raumtemperatur (RT) inkubieren. Dann das DEPC-gemischte H 2 O für 15 min a...

<ol>
	<li>Austin, C., 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=Specification+of+Cell+Fate+in+the+Vertebrate+Retina.">Specification of Cell Fate in the Vertebrate Retina.</a> Neural Cell Specif. 3, 139-143 (1995).</li><li>Masland, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Neuronal+Organization+of+the+Retina.">The Neuronal Organization of the Retina.</a> Neuron. 76 (2), 266-280 (2012).</li><li>Rodieck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The First Steps in Seeing. , (1998).</li><li>Chiu, I. M., 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=Transcriptional+profiling+at+whole+population+and+single+cell+levels+reveals+somatosensory+neuron+molecular+diversity.">Transcriptional profiling at whole population and single cell levels reveals somatosensory neuron molecular diversity.</a> Elife. 3, e04660 (2014).</li><li>Tasic, B., 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=Adult+mouse+cortical+cell+taxonomy+revealed+by+single+cell+transcriptomics.">Adult mouse cortical cell taxonomy revealed by single cell transcriptomics.</a> Nat. Neurosci. 19 (2), 335-346 (2016).</li><li>Trapnell, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defining+cell+types+and+states+with+single-cell+genomics.">Defining cell types and states with single-cell genomics.</a> Genome Res. 25 (10), 1491-1498 (2015).</li><li>Zeisel, 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=Cell+types+in+the+mouse+cortex+and+hippocampus+revealed+by+single-cell+RNA-seq.">Cell types in the mouse cortex and hippocampus revealed by single-cell RNA-seq.</a> Science. 347 (6226), 1138-1142 (2015).</li><li>Schmidt, T. M., Do, M. T. H., Dacey, D., Lucas, R., Hattar, S., Matynia, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melanopsin-Positive+Intrinsically+Photosensitive+Retinal+Ganglion+Cells:+From+Form+to+Function.">Melanopsin-Positive Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells: From Form to Function.</a> J. Neurosci. 31 (45), 16094-16101 (2011).</li><li>Eberwine, J., Miyashiro, K., Kacharmina, J. E., Job, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+translation+of+classes+of+mRNAs+that+are+targeted+to+neuronal+dendrites.">Local translation of classes of mRNAs that are targeted to neuronal dendrites.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 98 (13), 7080-7085 (2001).</li><li>Darmanis, S., 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=A+survey+of+human+brain+transcriptome+diversity+at+the+single+cell+level.">A survey of human brain transcriptome diversity at the single cell level.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 112 (23), 7285-7290 (2015).</li><li>Macosko, E. Z., 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=Highly+Parallel+Genome-wide+Expression+Profiling+of+Individual+Cells+Using+Nanoliter+Droplets.">Highly Parallel Genome-wide Expression Profiling of Individual Cells Using Nanoliter Droplets.</a> Cell. 161 (5), 1202-1214 (2015).</li><li>Usoskin, 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=Unbiased+classification+of+sensory+neuron+types+by+large-scale+single-cell+RNA+sequencing.">Unbiased classification of sensory neuron types by large-scale single-cell RNA sequencing.</a> Nat. Neurosci. 18 (1), 145-153 (2015).</li><li>Poulin, J. F., Zou, J., Drouin-Ouellet, J., Kim, K. Y. A., Cicchetti, F., Awatramani, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defining+midbrain+dopaminergic+neuron+diversity+by+single-cell+gene+expression+profiling.">Defining midbrain dopaminergic neuron diversity by single-cell gene expression profiling.</a> Cell. Rep. 9 (3), 930-943 (2014).</li><li>Gross, A., Schoendube, J., Zimmermann, S., Steeb, M., Zengerle, R., Koltay, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technologies+for+Single-Cell+Isolation.">Technologies for Single-Cell Isolation.</a> Int. J. Mol. Sci. 16, 16897-16919 (2015).</li><li>Lovatt, 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=Transcriptome+in+vivo+analysis+(TIVA)+of+spatially+defined+single+cells+in+live+tissue.">Transcriptome in vivo analysis (TIVA) of spatially defined single cells in live tissue.</a> Nat Methods. 11 (2), 190-196 (2014).</li><li>Qiu, S., 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=Single-neuron+RNA-Seq:+Technical+feasibility+and+reproducibility.">Single-neuron RNA-Seq: Technical feasibility and reproducibility.</a> Front. Genet. 3 (124), 1-8 (2012).</li><li>Subkhankulova, T., Yano, K., Robinson, H. P. C., Livesey, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grouping+and+classifying+electrophysiologically-defined+classes+of+neocortical+neurons+by+single+cell,+whole-genome+expression+profiling.">Grouping and classifying electrophysiologically-defined classes of neocortical neurons by single cell, whole-genome expression profiling.</a> Front. Mol. Neurosci. 3 (10), 1-11 (2010).</li><li>Fuzik, 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=Integration+of+electrophysiological+recordings+with+single-cell+RNA-seq+data+identifies+neuronal+subtypes.">Integration of electrophysiological recordings with single-cell RNA-seq data identifies neuronal subtypes.</a> Nat. Biotechnol. 34 (2), 175-183 (2016).</li><li>Schmidt, T. M., Kofuji, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+isolated+retinal+preparation+to+record+light+response+from+genetically+labeled+retinal+ganglion+cells.">An isolated retinal preparation to record light response from genetically labeled retinal ganglion cells.</a> J. Vis. Exp. (47), e2367 (2011).</li><li>Schmidt, T. M., Kofuji, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+morphological+differences+among+intrinsically+photosensitive+retinal+ganglion+cells.">Functional and morphological differences among intrinsically photosensitive retinal ganglion cells.</a> J Neurosci. 29 (2), 476-482 (2009).</li><li>Schmidt, T. M., Kofuji, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+Function+of+Bistratified+Intrinsically+Photosensitive+Retinal+Ganglion+Cells+in+the+Mouse.">Structure and Function of Bistratified Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells in the Mouse.</a> J Comp Neurol. 519 (8), 1492-1504 (2011).</li><li>Schmidt, T. M., Kofuji, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+cone+pathway+influence+on+intrinsically+photosensitive+retinal+ganglion+cell+subtypes.">Differential cone pathway influence on intrinsically photosensitive retinal ganglion cell subtypes.</a> J Neurosci. 30 (48), 16262-16271 (2010).</li><li>Clontech Laboratories I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> SMARTerTM Ultra Low RNA Kit for Illumina&#174; Sequencing. , (2013).</li><li>Trombetta, J. J., Gennert, D., Lu, D., Satija, R., Shalek, A. K., Regev, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+single-cell+RNA-Seq+libraries+for+next+generation+sequencing.">Preparation of single-cell RNA-Seq libraries for next generation sequencing.</a> Curr. Protoc. Mol. Biol. 4 (22), 1-17 (2014).</li><li>Ecker, J. L., 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=Melanopsin-expressing+retinal+ganglion-cell+photoreceptors:+Cellular+diversity+and+role+in+pattern+vision.">Melanopsin-expressing retinal ganglion-cell photoreceptors: Cellular diversity and role in pattern vision.</a> Neuron. 67 (1), 49-60 (2010).</li><li>Schmidt, T. M., 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=A+Role+for+Melanopsin+in+Alpha+Retinal+Ganglion+Cells+and+Contrast+Detection.">A Role for Melanopsin in Alpha Retinal Ganglion Cells and Contrast Detection.</a> Neuron. 82 (4), 781-788 (2014).</li><li>Sanes, J. R., Masland, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Types+of+Retinal+Ganglion+Cells:+Current+Status+and+Implications+for+Neuronal+Classification.">The Types of Retinal Ganglion Cells: Current Status and Implications for Neuronal Classification.</a> Annu. Rev. Neurosci. 38, 221-246 (2014).</li><li>Goetz, J. J., Trimarchi, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-cell+Profiling+of+Developing+and+Mature+Retinal+Neurons.">Single-cell Profiling of Developing and Mature Retinal Neurons.</a> J. Vis. Exp. , e3824 (2012).</li><li>Trimarchi, J. M., 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=Molecular+Heterogeneity+of+Developing+Retinal+Ganglion+and+Amacrine+Cells+Revealed+through+Single+Cell+Gene+Expression+Profiling.">Molecular Heterogeneity of Developing Retinal Ganglion and Amacrine Cells Revealed through Single Cell Gene Expression Profiling.</a> J. Comp. Neurol. 502, 1047-1065 (2007).</li></ol>

Unser Protokoll demonstriert durch eine schnelle und einfach zu bedienende Anleitung eine Methode zur Vorbereitung einzelner Zellen identifizierter morphologischer Klassen für qualitativ hochwertige Sequenzierung mit wenig Verletzung der Probe. In dem vorliegenden Manuskript werden intrinsisch lichtempfindliche retinale Ganglienzellen morphologisch charakterisiert, isoliert und für RNA-Seq vorbereitet. Während der Netzhauthandhabung können zelluläre Spannungen auftreten Aus diesem Grund ersetzen wir jedes Stück Ge...

Die neuronale Diversität wird im gesamten Zentralnervensystem beobachtet, insbesondere in der Wirbeltierhaut, ein hochspezialisiertes Gewebe, bestehend aus 1 glialen und 6 neuronalen Zelltypen, die aus einer Population der Netzhautvorläuferzellen 1 , 2 , 3 entstehen. Viele Subtypen von Zellen können funktionell, morphologisch und genetisch klassifiziert werden. Ziel dieses Protokolls ist es, die genetische Variabilität von Zelltypen an ihre identifizierbaren funktionellen und / oder morphologischen Eigenschaften zu binden. Eine Reihe von Genen wurden für die Klassifizierung von Zellen identifiziert, aber viele Subtypen gehen weiterhin uncharakterisiert, da sie einen kleinen Bruchteil der Gesamtbevölkerung darstellen. Die Identifizierung von Genen innerhalb dieser spezifischen Subtypen wird ein besseres Verständnis der neuronalen Vielfalt innerhalb der Netzhaut ermöglichen und kann auch die Diversifizierung der neuralen Zellen anderswo beleuchten. FuDarüber hinaus erlauben Single-Cell-Studien die Aufdeckung neuer Zelltypen, die aufgrund ihrer geringen Repräsentation unter der Gesamtbevölkerung 4 , 5 , 6 , 7 übersehen werden können . Einer der Vorteile der Single-Cell-Transkriptomik ist, dass einzigartige Marker oder Kombinationen von Markern, die einen bestimmten zellulären Subtyp definieren, entdeckt werden können. Diese können dann verwendet werden, um genetischen Zugang zu diesem Zelltyp für verschiedene Manipulationen zu gewinnen. Zum Beispiel verwenden wir dieses Protokoll zur Charakterisierung der zelltypspezifischen Gene einer Untergruppe von retinalen Ganglienzellen, die das Photopigment Melanopsin exprimieren. Die Verwendung eines fluoreszierenden Markers in Melanopsin-exprimierenden retinalen Ganglienzellen ermöglicht die Untersuchung dieser Zellen, da sie aufgrund ihrer Expression eines bekannten Gens zusammengehäuft sind. Interessanterweise gibt es fünf bekannte Subtypen dieser Zelle PopuLation in der Maus Retina 8 . Um also RNA aus Zellen jedes Typs zu isolieren, haben wir im Rahmen des transgenen Modells etablierte morphologische Klassifikationen verwendet, um jeden Subtyp vor der Zellisolation zu identifizieren. Diese Technik ermöglicht sowohl die Charakterisierung von Zellen als auch für ihre Isolierung direkt aus der Netzhaut, ohne die Notwendigkeit einer Gewebedissoziation, die eine Stressreaktion innerhalb von Zellen und eine Kontamination aufgrund von abgetrennten Dendriten verursachen kann 9 . In den vergangenen Jahren ist eine Vielzahl neuer Techniken aufgetaucht, da sich die RNA-Seq-Methode weiterentwickelt. Diese Werkzeuge ermöglichen eine maximierte Zellaufnahme und eine höhere Kosteneffizienz bei Annäherung an die Frage 4 , 7 , 10 , 11 , 12 , 13 . Doch währendDiese Techniken waren hervorragende Stepping-Steine, gibt es eine Reihe von Hürden noch begegnet, dass dieses Protokoll in der Lage ist, Adresse. Zuerst isolieren viele der gegenwärtigen Verfahren Zellen aus dissoziiertem Gewebe und versuchen, entweder Hauptkomponentenanalyse oder hierarchische Clustering Post-hoc zu verwenden, um die Zellklassifizierung zu bestimmen. Das Verlassen auf diese Werkzeuge, um Subtypen zu klassifizieren, kann keine zuverlässigen Ergebnisse liefern und kann dazu führen, dass man neue Wege findet, um diese Daten für die Korrelation eines genetischen Markers zu einem funktionellen Zelltyp zu validieren. Das Erfordernis der Dissoziation in anderen Protokollen kann manchmal zu Gewebeschäden führen und kann dazu führen, dass neuronale Prozesse abgetrennt werden, was zu einem möglichen Verlust an mRNA führt. Weiterhin können in den dissoziierten Zellpräparaten die Stressreaktionen beginnen, die Transkriptome dieser Zellen zu beeinflussen 14 . Dieses Protokoll überwindet diese Herausforderungen durch die Bestimmung der funktionellen Zelltyp vor der Isolierung, und es hält besser die hDie Fähigkeit, das Netzhautgewebe intakt zu halten. Eine Technik wurde im Jahr 2014 eingeführt und bestand aus der in vivo Analyse des Transkriptoms der lebenden Zellen 15 . Während diese Technik die Untersuchung des Transkriptoms mit minimaler mechanischer Störung des Gewebes ermöglicht, fehlt es an der Fähigkeit, spezifische Zelltypen innerhalb des Gewebes zu klassifizieren, bevor sie ihre Transkriptome untersuchen, ohne eine sehr spezifische Reportermaus zu verwenden. Unser Protokoll erfordert keinen spezifischen Reporter, da wir die Zellfüllung und die Elektrophysiologie nutzen, um Zellen vor ihrer Isolation zu charakterisieren. Eine weitere Einschränkung dieses früheren Protokolls besteht darin, dass es eine spezifische Wellenlänge benötigt, um das photoaktivierbare Element anzuregen, während unser Protokoll die Verwendung eines fluoreszierenden Reporters und eines fluoreszierenden Farbstoffs ermöglicht, die leicht verfügbar sind oder von jedem Labor einzeln ausgewählt werden können. Dennoch haben andere Laboratorien die beiden Methoden der Elektrizität geheiratetOphysiologie und Transkriptomik für das Studium der Zellvielfalt. Die Verwendung von Patch-Clamp-Aufnahmen zur Charakterisierung der Funktion einer Zelle vor ihrer Isolation wurde auf dissoziierten Neuronen durchgeführt 16 und in einigen Fällen ist sie der Verwendung der Mikroarray-Analyse 17 für diese Studien vorausgegangen. Die gleichen Komplikationen treten bei jenen Ansätzen auf, da sie eine Gewebedissoziation oder die Verwendung von Mikroarray-Technologie erfordern, die auf der Hybridisierung von Proben auf verfügbare Sonden beruht. Einer der jüngsten Fortschritte war die Entwicklung von Patch-Seq, einer Technik, die den Einsatz von Patch-Clamp-Aufnahmen und RNA-Seq-Technologie kombiniert, um Zellen aus Ganzhirn-Scheiben zu verstehen. Während diese Technik ihre Ähnlichkeiten mit dem hier vorgestellten Protokoll hat, ist es wieder wichtig zu beachten, dass unser Ansatz es dem Gewebe ermöglicht, für die Gesundheit der Zellen intakt zu bleiben. Hier stellen wir ein Protokoll für die optimizat vorIon dieser Allianz, die qualitativ hochwertige Single-Cell-Bibliotheken für den Einsatz von RNA-Seq generiert, um eine hohe Lesetiefe und Mapping-Abdeckung zu erhalten.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="907">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:257px;">Ames&#39; Medium</td>
			<td style="width:171px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:108px;">A1420-10X1L</td>
			<td style="width:372px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium Bicarbonate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S8875</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">K-gluconate</td>
			<td>Spectrum Chemical</td>
			<td>PO178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">EGTA</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>E4378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HEPES</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>H3375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Diethyl pyrocarbonate (DEPC)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D5758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Alexa Fluor 594 Hydrazide</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A10442</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Collagenase</td>
			<td>Worthington Biochemical&#160;</td>
			<td>LS005273</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hyaluronidase</td>
			<td>Worthington Biochemical&#160;</td>
			<td>LS002592</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Petri dish (35mm diameter)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>153066</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ophthalmologic scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">#5 Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11252-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microplate Shaker</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-687-708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glass Micropipette</td>
			<td>Sutter</td>
			<td>BF120-69-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Micropipette Puller</td>
			<td>Sutter</td>
			<td></td>
			<td>P-1000 horizontal pipette puller</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1mL syringe</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-823-2F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Flexible tubing</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">TCL lysis buffer</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>1031576</td>
			<td>Lysis Buffer 1</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">&#946;-mercaptoethanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>M3148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">RNase-Free Water</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>129112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">0.2 ml PCR tubes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>30124359</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ethyl Alcohol, Pure</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>E7023</td>
			<td>Ethanol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Analog Vortex Mixer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>02215365</td>
			<td>Vortex</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mini Centrifuge</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>05-090-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Agencourt RNAClean XP Beads</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>A63987</td>
			<td>RNA magnetic beads</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MagnaBlot II Magnetic Separator</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V8351</td>
			<td>Magnetic stand</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">1.5 ml MCT Graduated Tubes</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>05-408-129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Smart-Seq v4 Ultra Low Input RNA Kit</td>
			<td>Clontech</td>
			<td>634888</td>
			<td>Reagents for Reverse Transcription and PCR Amplification</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">10X Lysis Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Lysis Buffer 2</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">5X Ultra Low First-Strand Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Buffer 1</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">3&#39; SMART-Seq CDS Primer II A</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Primer II</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SMART-Seq v4 Oligonucleotide</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Oligonucleotide</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SMARTScribe Rverse Transcriptase</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reverse Transcriptase</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">2X SeqAmp PCR Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>PCR Buffer</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">PCR Primer II A</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>PCR Primer</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">SeqAmp DNA Polymerase</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>DNA Polymerase</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mastercycler pro S</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>950030020</td>
			<td>Thermocycler</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Agencourt AMPure XP Beads</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td>A63881</td>
			<td>DNA magnetic beads</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">2100 Bioanalyzer</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>G2939AA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HS Bioanalyzer Chips &#38; Reagents</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>5067-4626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Qubit HS Assay Kit</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Q32851</td>
			<td>For the calculation of sample concentrations</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Qubit Assay Tubes</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Q32856</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Qubit 2.0 Fluorometer</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>Q32866</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Nextera XT DNA Sample Preparation Kit</td>
			<td>Illumina</td>
			<td>FC-131-1024</td>
			<td>Reagents for Tagmentation and Index Coupling</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">TD Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Buffer 2</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ATM</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Tagmentation Mix</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NT Buffer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Tagmentation Neutralizing Buffer</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">NPM</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>PCR Master Mix</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Nextera XT Index Kit</td>
			<td>Illumina</td>
			<td>FC-131-1001</td>
			<td>Indices for Tagmentation</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N501</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>White 1</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N502</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>White 2</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N701</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Orange 1</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">N702</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Orange 2</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">HiSeq 2500</td>
			<td>Illumina</td>
			<td>SY-401-2501</td>
			<td>For completing sequencing of samples</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

single-cell rna-seq of defined subsets of retinal ganglion cells

Die Entdeckung von zelltypspezifischen Markern kann Einblicke in die zelluläre Funktion und die Ursprünge der zellulären Heterogenität geben. Mit einem jüngsten Push für das verbesserte Verständnis der neuronalen Vielfalt ist es wichtig, Gene zu identifizieren, deren Ausdruck verschiedene Subpopulationen von Zellen definiert. Die Netzhaut dient als hervorragendes Modell für die Untersuchung der zentralen Nervensystem-Vielfalt, da sie aus mehreren Hauptzelltypen besteht. Die Untersuchung jeder Hauptklasse von Zellen hat genetische Marker ergeben, die die Identifizierung dieser Populationen erleichtern. Allerdings gibt es mehrere Subtypen von Zellen innerhalb jeder dieser großen retinalen Zellklassen, und wenige dieser Subtypen haben genetische Marker bekannt, obwohl viele durch Morphologie oder Funktion charakterisiert wurden. Eine Kenntnis von genetischen Markern für einzelne retinale Subtypen würde die Untersuchung und Kartierung von Hirnzielen ermöglichen, die sich auf spezifische visuelle Funktionen beziehen und auch einen Einblick in die Gennetze vermitteln könnenPflegen zelluläre Vielfalt. Die gegenwärtigen Wege, die verwendet wurden, um die genetischen Marker von Subtypen zu identifizieren, besitzen Nachteile, wie die Klassifizierung von Zelltypen nach der Sequenzierung. Dies stellt eine Herausforderung für die Datenanalyse dar und erfordert rigorose Validierungsmethoden, um sicherzustellen, dass Cluster Zellen der gleichen Funktion enthalten. Wir schlagen eine Technik zur Identifizierung der Morphologie und Funktionalität einer Zelle vor der Isolierung und Sequenzierung vor, die eine leichtere Identifizierung von subtypspezifischen Markern ermöglicht. Diese Technik kann auf nicht-neuronale Zelltypen sowie auf seltene Populationen von Zellen mit geringfügigen Variationen erweitert werden. Dieses Protokoll liefert hervorragende Daten, da viele Bibliotheken Lese-Tiefen von mehr als 20 Millionen Lesungen für einzelne Zellen zur Verfügung gestellt haben. Diese Methodik überwindet viele der Hürden, die von Single-Cell RNA-Seq präsentiert werden, und kann für Forscher geeignet sein, die darauf abzielen, Zelltypen auf einfache und hocheffiziente Weise zu profilieren.

Zelltypen werden nach der Farbstoffinjektion leicht klassifiziert Abbildung 1 zeigt ein Beispiel eines GFP + RGC vor und nach der Fluoreszenz-Tracer-Füllung. Diese Zelle wurde anhand ihrer Expression von GFP in der transgenen Linie identifiziert (Abbildung 1A ). Eine dichte Abdichtung wurde mit einer feinen Spitze, gezogenen Glaselektrode auf dem Soma dieser Zelle gebildet. Um den Subtyp zu char...

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Single-cell RNA-Seq of Defined Subsets of Retinal Ganglion Cells

Hier präsentieren wir einen kombinatorischen Ansatz zur Klassifizierung von neuronalen Zelltypen vor der Isolierung und für die anschließende Charakterisierung von einzelligen Transkriptomen. Dieses Protokoll optimiert die Probenvorbereitung für eine erfolgreiche RNA-Sequenzierung (RNA-Seq) und beschreibt eine Methodik, die speziell für das verbesserte Verständnis der zellulären Vielfalt entwickelt wurde.

Einzelzell-RNA-Seq von definierten Subsets von Retinal-Ganglion-Zellen

The discovery of cell type-specific markers can provide insight into cellular function and the origins of cellular heterogeneity. With a recent push for ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Isolated Retinal Preparation to Record Light Response from Genetically Labeled Retinal Ganglion Cells

Eine isolierte Retinal Vorbereitung auf leichte Ansprache aus genetisch markierten retinalen Ganglienzellen Rekord

The first steps in vertebrate vision take place when light stimulates the rod and cone photoreceptors of the retina 1.  This information is then ...

Forschung

Neurowissenschaften

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Die Transfektion von Maus retinalen Ganglienzellen durch In vivo Elektroporation

The targeting and refinement of RGC projections to the midbrain is a popular and powerful model system for studying how precise patterns of neural ...

An Optic Nerve Crush Injury Murine Model to Study Retinal Ganglion Cell Survival

Ein Optic Nerve Crush Injury Mausmodell zur retinalen Ganglienzellen Survival Study

Injury to the optic nerve can lead to axonal degeneration, followed by a gradual death of retinal ganglion cells (RGCs), which results in irreversible ...

Single-cell Profiling of Developing and Mature Retinal Neurons

Einzel-Zell-Profiling der Entwicklung und Reife Netzhautneuronen

Highly specialized, but exceedingly small populations of cells play important roles in many tissues. The identification of cell-type specific markers and ...

Viral Tracing of Genetically Defined Neural Circuitry

Viral Tracing von genetisch definierten Neural Circuitry

Classical methods for studying neuronal circuits are fairly low throughput. Transsynaptic viruses, particularly the pseudorabies (PRV) and rabies virus ...

Implementing Dynamic Clamp with Synaptic and Artificial Conductances in Mouse Retinal Ganglion Cells

Implementieren Dynamische Clamp mit Synaptic und künstliche Leitfähigkeiten in Maus retinalen Ganglienzellen

Ganglion cells are the output neurons of the  retina and their activity reflects the integration of multiple synaptic inputs  arising from specific neural ...

Retrograde Labeling of Retinal Ganglion Cells in Adult Zebrafish with Fluorescent Dyes

Retrograde Markierung von retinalen Ganglienzellen im erwachsenen Zebrafisch mit Fluoreszenzfarbstoffen

As retrograde labeling retinal ganglion cells (RGCs) can isolate RGCs somata from dying sites, it has become the gold standard for counting RGCs in RGCs ...

RNA-Seq Analysis of Differential Gene Expression in Electroporated Chick Embryonic Spinal Cord

RNA-Seq Analyse der differentiellen Genexpression in elektroporiertem Küken Embryonale Spinal Cord

In ovo electroporation of the chick neural tube is a fast and inexpensive method for identification of gene function during neural development. Genome ...

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

Optische Kohärenztomographie: Maus retinalen Ganglienzellen Zellen In Vivo Imaging

Structural changes in the retina are common manifestations of ophthalmic diseases. Optical coherence tomography (OCT) enables their identification in ...

Partial Optic Nerve Transection in Rats: A Model Established with a New Operative Approach to Assess Secondary Degeneration of Retinal Ganglion Cells

Partielle Sehnerv Durchtrennung bei Ratten: ein Modell gegründet mit einem neuen operativen Ansatz zur sekundären Degeneration der retinalen Ganglienzellen bewerten

Previous studies have shown that the secondary degeneration of retinal ganglion cells (RGCs) occurs commonly in glaucoma. Partial optic nerve transection ...