Name: modeling amyloid-&#946;42 toxicity and neurodegeneration in adult zebrafish brain
Uploaded: 2017-10-25T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modeling Amyloid-ÃŽÂ²42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain at JoVE.com

यह काम DZNE और Helmholtz एसोसिएशन (VH-एनजी-१०२१), CRTD, टू ड्रेसडेन (FZ-१११, 043_261518), और DFG (KI1524 6) (सीके) द्वारा समर्थित था; और लाइबनिट्स एसोसिएशन द्वारा (देखा-२०११-आईपीएफ-2) और BMBF (BioLithoMorphie 03Z2E512) (Y.Z.) । हम भी पेप्टाइड संश्लेषण के लिए Ulrike Hofmann, और नंदिनी असोकन, प्रयाग Murawala, और Elly तनाका की प्रक्रिया फिल्माने के दौरान मदद के लिए शुक्रिया अदा करना चाहूंगा ।

यह प्रोटोकॉल एक मानक प्रक्रिया यूरोपीय संघ के दिशानिर्देशों (2010/63) और कार्ल्सृहे Insitute प्रौद्योगिकी (किट) में जीवविज्ञान और चिकित्सा (EuFishBioMed) में मछली मॉडल के लिए यूरोपीय समाज द्वारा सुझाए गए हैं । यहां के ?...

amyloid पेप्टाइड्स अनुक्रम भिन्नता या विभिन्न टैग को शामिल करने के लिए संशोधित किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, एक तले amyloid पेप्टाइड उत्पंन किया जा सकता है, और पेप्टाइड्स पेप्टाइड अंत के N-टर्मिनस पर फ्लोरोसें...

विज्ञापन एक पुरानी प्रगतिशील मस्तिष्क प्रांतस्था में न्यूरॉन्स और synapses के नुकसान की विशेषता रोग है1,2,3,4,5। विज्ञापन की शास्त्रीय neuropathological पहचान amyloid पेप्टाइड्स और neurofibrillary पेचीदा (NFTs)6के गठन का जमाव कर रहे हैं । बूढ़ा सजीले टुकड़े भी amyloid सजीले टुकड़े के रूप में जाना जाता है, amyloid-β (Aβ) पेप्टाइड्स कि मस्तिष्क pleated5में β-पैरेन्काइमा संरचनाओं फार्म से बना रहे हैं । विज्ञापन रोगियों में ४२ aβ का संचय रोग प्रगति में एक प्रारंभिक और महत्वपूर्ण भूमिका है । विज्ञापन synaptic शिथिलता, बिगड़ा प्लास्टिक के लिए अग्रणी घटनाओं का झरना चलाता है, और ंयूरॉन हानि7,8,9,10।
teleost zebrafish के वयस्क मस्तिष्क एक उत्कृष्ट मॉडल के रूप में कार्य करता है स्टेम सेल प्लास्टिक 11,12,13,14,15के विनियमन का अध्ययन 16,17,18,19,20 और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) में विज्ञापन21,22,23 सहित विभिन्न रोगों ,24. उपलब्ध प्रायोगिक तरीकों की एक विशाल सरणी के कारण19,20,25,26,27,28,29, 30 , 31, इन अध्ययनों जानकारीपूर्ण और व्यवहार्य हैं । Zebrafish सीएनएस13,15,३२,३३,३४,३५,३६,३७की भरपाई कर सकते हैं, ३८, आण्विक के बाद सक्रिय कार्यक्रमों का उपयोग करके भाग में19,३९,४०,४१,४२,४३, ४४. इसलिए, zebrafish में एक neurodegenerative रोग मॉडल स्थापित करने में मदद कर सकते है उपंयास के बारे में प्रश्न के बारे में पता करने की क्षमता और स्टेम सेल जीवविज्ञान हड्डीवाला दिमाग में ।
हाल ही में, हम सिंथेटिक aβ ४२ पेप्टाइड्स (तालिका 1)३९इंजेक्शन द्वारा वयस्क zebrafish मस्तिष्क में एक amyloid विषाक्तता मॉडल विकसित की है । इस इंजेक्शन neurodegeneration phenotypes मानव मस्तिष्क विकृति की याद ताजा (जैसे, कोशिका मृत्यु, microglial सक्रियण, synaptic अध कि, और स्मृति घाटे), यह दर्शाता है कि zebrafish के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है neurodegeneration zebrafish मस्तिष्क में, aβ ४२ पेप्टाइड्स immunohistochemical दाग के साथ पता लगाया जा सकता है, और वयस्क zebrafish सीएनएस में पुनर्जनन के आणविक तंत्र३९पहचाना जा सकता है. इस प्रोटोकॉल में, हम एक cerebroventricular इंजेक्शन (CVMI) विधि का उपयोग कर zebrafish मस्तिष्क में सिंथेटिक amyloid पेप्टाइड्स के इंजेक्शन का प्रदर्शन27,३९,४५,४६ amyloid साठा (चित्र 1) को नक़ल करने के लिए । CVMI, β-शीट संरचनाओं के रूप में इंजेक्शन पर कुल जो पेप्टाइड्स, वितरित करने का एक उपंयास रास्ता प्रदान करता है और विषाक्तता डालती । पेप्टाइड्स समान रूप से मस्तिष्क भर में वितरित कर रहे हैं, पूरे rostro-caudal अक्ष४५के साथ वेंट्रिकुलर क्षेत्र को लक्षित । इसके अतिरिक्त, इस विधि का विश्लेषण के लिए अनुमति देता है रूपात्मक और NSPCs के आणविक प्रतिक्रिया वयस्क zebrafish मस्तिष्क में निंनलिखित amyloid समावेशन । इस तरह के अध्ययनों से हमें स्तनधारियों में सफल मस्तिष्क की मरंमत के लिए एक अंतर्दृष्टि प्रदान करेगा । हमारे विधि विज्ञापन के बाद एक सफल पुनर्जनन प्रतिक्रिया के आवश्यक आणविक तंत्र को समझने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है लक्षण की तरह खो ंयूरॉंस और कार्यात्मक वसूली की भरपाई के लिए प्रेरित ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Fmoc-protected amino acids</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td></td>
			<td>Fmoc-based amino acids for solid phase peptide synthesis (SPPS)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N,N&#8242;,N&#8242;-Tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uronium hexafluorophosphate (HBTU)</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>RL-1030</td>
			<td>Activator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxyma</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>RL-1180</td>
			<td>Racemization supressor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Diisopropylethylamine</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>SOL-003</td>
			<td>Base</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylformamide</td>
			<td>IRIS Biotech GmbH (Marktredwitz, Germany)</td>
			<td>SOL-004</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Methylmorpholine</td>
			<td>Thermo Fisher (Kandel) GmbH, Germany</td>
			<td>A12158</td>
			<td>Base</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Hydroxybenzotriazole hydrate (HOBT)</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC. (St. Louis, MO, USA)</td>
			<td>157260 ALDRICH</td>
			<td>Activator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piperidine</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>822299</td>
			<td>Fmoc deprotection reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichlormethane (DCM)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>106050</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic acid (FA)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>100264</td>
			<td>Buffer component for HPLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid (TFA)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>808260</td>
			<td>Clevage Mixture reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triisopropylsilane(TIS)</td>
			<td>MERCK KGaA (Darmstadt, Germany)</td>
			<td>233781 ALDRICH</td>
			<td>Clevage Mixture reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (for UPLC/LCMS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich Laborchemikalien GmbH</td>
			<td>34967-1L</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (for HPLC)</td>
			<td>VWR International Ltd, England</td>
			<td>83639.320</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethylether</td>
			<td>VWR International Ltd, England</td>
			<td>23811.326</td>
			<td>Solvent for peptide precipitation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiotritol (DTT)</td>
			<td>VWR International Ltd, England</td>
			<td>0281-25G</td>
			<td>Clevage Mixture reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TentaGel S RAM Fmoc rink amide resin</td>
			<td>Rapp Polymere GmbH (Tuebingen, Germany)</td>
			<td>S30023</td>
			<td>Solid phase for SPPS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peptide synthesis 5 ml syringes with included filters</td>
			<td>Intavis AG (Cologne, Germany)</td>
			<td>34.274</td>
			<td>Reaction tube for SPPS and for clevage from the Solid Phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polytetrafluoroethylene (PTFE) filter</td>
			<td>Sartorius Stedtim (Aubagne, France)</td>
			<td>11806-50-N</td>
			<td>Filteration of precipitated peptides</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyvinylidenefluoride (PVDF) syringe filter</td>
			<td>Carl Roth GmbH + Co. KG Karlsruhe</td>
			<td>KC78.1</td>
			<td>Pre-filteration for HPLC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peptide Synthesizer</td>
			<td>Intavis, Cologne, Germany</td>
			<td>ResPep SL</td>
			<td>Automated solid-phase peptide synthesizer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Alliance HPLC</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>Waters 2998, Waters e2695</td>
			<td>Semi-preparative reverse-phase high pressure liquid chromatography (HPLC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PolymerX, bead size 10&#956;m, 250x10 mm</td>
			<td>Phenomenex Ltd. Germany</td>
			<td>00G-4328-N0</td>
			<td>Porous polystyrene divinylbenzene HPLC column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Milli-Q Advantage A10, with a Milli-Q filter</td>
			<td>EMD Millipore Corporation, Billerica, MA, USA</td>
			<td>LCPAK0001</td>
			<td>Water purification system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtration Unit</td>
			<td>Sartorius Stedtim (Aubagne, France)</td>
			<td>16307</td>
			<td>Filtration unit for peptide precipitation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UPLC Aquity with UV Detector</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>M09UPA 664M</td>
			<td>Analytical reverse phase ultra HPLC for LC-MS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACQUITY UPLC BEH C18, bead size 1.7 &#956;m, 50x2.1 mm</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>186002350</td>
			<td>Analytical C18 column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACQUITY TQ Detector</td>
			<td>Waters, Milford Massachusetts, USA</td>
			<td>QBB908</td>
			<td>Electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CHRIST ALPHA 2-4 LD plus + vacuubrand RZ6</td>
			<td>Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Germany</td>
			<td>16706, 101542</td>
			<td>Lyophilizer with vaccum pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paradigm plate reader</td>
			<td>Beckman Coulter</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MESAB (ethyl-m-aminobenzoate methanesulphonate)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A5040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>821.472</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered saline</td>
			<td>Life Technologies, GIBCO</td>
			<td>10010-056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle</td>
			<td>Becton-Dickinson</td>
			<td>305178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting microscope</td>
			<td>Olympus, Leica, Zeiss</td>
			<td>Varies with the manufacturer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont Tweezers</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501985</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gillies Dissecting Forceps</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass injection capillaries</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>TWF10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PicoNozzle</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>5430-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pneumatic PicoPump</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>SYS-PV820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ring illuminator; Ring Light Guide</td>
			<td>Parkland Scientific</td>
			<td>ILL-RLG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat</td>
			<td>Leica</td>
			<td>CM1950</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modeling amyloid-&#946;42 toxicity and neurodegeneration in adult zebrafish brain

अल्जाइमर रोग (AD) एक दुर्बल neurodegenerative रोग है जिसमें विषाक्त amyloid का संचय-β ४२ (aβ ४२) पेप्टाइड्स synaptic अध..., सूजन, ंयूरॉन मौत, और सीखने घाटे की ओर जाता है । मनुष्य प्रफलन क्षमता के कारण भाग में विज्ञापन के मामले में खो ंयूरॉंस को पुनर्जीवित नहीं कर सकते तंत्रिका स्टेम/जनक कोशिकाओं (NSPCs) और कम neurogenesis । इसलिए, कुशल अपक्षयी उपचारों को भी NSPCs के प्रसार और तंत्रिकाजन्य क्षमता में वृद्धि करनी चाहिए. Zebrafish (ढाणियो rerio) एक अपक्षयी जीव है, और हम बुनियादी आणविक कार्यक्रमों के साथ जो हम डिजाइन सकता है सीख सकते है चिकित्सीय दृष्टिकोण विज्ञापन से निपटने के लिए । इस कारण से, zebrafish में एक विज्ञापन की तरह मॉडल की पीढ़ी के लिए आवश्यक था । हमारी कार्यप्रणाली का प्रयोग, हम वयस्क zebrafish मस्तिष्क में ऊतक मर्मज्ञ क्षमता के साथ aβ ४२ पेप्टाइड के सिंथेटिक डेरिवेटिव शुरू कर सकते हैं, और रोग विकृति और अपक्षयी प्रतिक्रिया का विश्लेषण । मौजूदा तरीकों या पशु मॉडलों पर लाभ यह है कि zebrafish हमें सिखाने कैसे एक हड्डीवाला मस्तिष्क स्वाभाविक रूप से पुनर्जीवित कर सकते हैं, कर सकते है और इस तरह हमें अंतर्जात NSPCs लक्ष्यीकरण द्वारा मानव neurodegenerative रोगों के इलाज के लिए बेहतर मदद करते हैं । इसलिए, वयस्क zebrafish मस्तिष्क में स्थापित amyloid-विषाक्तता मॉडल तंत्रिका विज्ञान और नैदानिक चिकित्सा के क्षेत्र में अनुसंधान के लिए नए रास्ते खोल सकते हैं । इसके अतिरिक्त, इस विधि के सरल निष्पादन लागत प्रभावी और कुशल प्रयोगात्मक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है । इस पांडुलिपि संश्लेषण और zebrafish मस्तिष्क में aβ ४२ पेप्टाइड्स के इंजेक्शन का वर्णन है ।

HPLC को शुद्ध करने के लिए इस्तेमाल किया गया था पेप्टाइड और मास स्पेक्ट्रोमेट्री शुद्ध amyloid β पेप्टाइड्स की विशेषता के लिए इस्तेमाल किया गया है. HPLC कॉलम ५० डिग्री सेल्सियस के लिए गरम किया गया था Aβ...

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Modeling Amyloid-ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain

मॉडलिंग Amyloid-β ४२ विषाक्तता और वयस्क Zebrafish मस्तिष्क में Neurodegeneration

इस प्रोटोकॉल का वर्णन संश्लेषण, लक्षण वर्णन, और monomeric amyloid के इंजेक्शन-β ४२ पेप्टाइड्स वयस्क zebrafish में amyloid विषाक्तता पैदा करने के लिए एक अल्जाइमर रोग मॉडल स्थापित करने के लिए, इसके बाद ऊतकीय विश्लेषण और का पता लगाने के द्वारा aggregations.

Alzheimer's disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease in which accumulation of toxic amyloid-&#946;42 (A&#946;42) peptides leads to ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Modeling Amyloid-&#946;42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

सी. में vivo लेजर Axotomy में एलिगेंस

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

Micromanipulation of Gene Expression in the Adult Zebrafish Brain Using Cerebroventricular Microinjection of Morpholino Oligonucleotides

Morpholino oligonucleotides के Cerebroventricular Microinjection का प्रयोग वयस्क zebrafish मस्तिष्क में जीन एक्सप्रेशन के micromanipulation

Manipulation of gene expression in tissues is  required to perform functional studies. In this paper, we demonstrate the  cerebroventricular ...

Electrophysiological Recording in the Brain of Intact Adult Zebrafish

बरकरार वयस्क zebrafish के मस्तिष्क में electrophysiological रिकॉर्डिंग

Previously, electrophysiological studies in adult zebrafish have been limited to slice preparations or to eye cup preparations and electrorentinogram ...

Stab Wound Injury of the Zebrafish Adult Telencephalon: A Method to Investigate Vertebrate Brain Neurogenesis and Regeneration

Zebrafish वयस्क telencephalon की चाकू मार चोट: हड्डीवाला मस्तिष्क Neurogenesis और पुनर्जनन जांच के लिए एक विधि

Adult zebrafish have an amazing capacity to regenerate their central nervous system after injury. To investigate the cellular response and the molecular ...

Anatomically Inspired Three-dimensional Micro-tissue Engineered Neural Networks for Nervous System Reconstruction, Modulation, and Modeling

तंत्रिका तंत्र पुनर्निर्माण, मॉडुलन, और मॉडलिंग के लिए एनाटॉमिक रूप से प्रेरित थ्री-आयामी माइक्रो-टिशू इंजीनियर न्यूरल नेटवर्क

Functional recovery rarely occurs&#160;following injury or disease-induced degeneration within the central nervous system (CNS)&#160;due to the inhibitory ...

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

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Neurodegeneration में प्राथमिक घटनाओं का अध्ययन करने के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण पूर्व Vivo रैट ब्रेन स्लाइस का उपयोग

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

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न्यूरोडिजेनरेशन के सहयोग से वयस्क ड्रोसोफिला में सिनैप्टिक डिजनरेशन की कल्पना करना

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Blunt-force traumatic brain injuries (TBI) are the most common form of head trauma, which spans a range of severities and results in complex and ...

Shuttle Box Assay as an Associative Learning Tool for Cognitive Assessment in Learning and Memory Studies using Adult Zebrafish

वयस्क ज़ेब्राफ़िश का उपयोग करके सीखने और मेमोरी अध्ययन में संज्ञानात्मक मूल्यांकन के लिए एक साहचर्य लर्निंग टूल के रूप में शटल बॉक्स परख

Cognitive deficits, including impaired learning and memory, are a primary symptom of various developmental and age-related neurodegenerative diseases and ...