Name: adeno-associated virus-mediated transgene expression in genetically defined neurons of the spinal cord
Uploaded: 2018-05-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Adeno-associated Virus-mediated Transgene Expression in Genetically Defined Neurons of the Spinal Cord at JoVE.com

Vi takker Hanns Ulrich Zeilhofer for sjenerøst å støtte dette arbeidet. Hendrik Wildner ble støttet av Olga Mayenfisch foundation. Vi takker Carmen Birchmeier Lmx1b antistoffer.

Alle dyreforsøk ble godkjent av sveitsiske cantonal veterinær kontor (Zürich) og er i samsvar og overholdelse av alle relevante regulatoriske og institusjonelle retningslinjer.
Merk: Alle materialer med respektive produsenter og/eller leverandører er oppført i Tabellen for materiale.
1. generasjon grobunn-avhengige AAV vektorer
Merk: En rekke grobunn-avhengige vektorer med ulike arrangører kan kjøpes (se Tabe...

<ol>
	<li>Goulding, M., Bourane, S., Garcia-Campmany, L., Dalet, A., Koch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+downunder:+an+update+from+the+spinal+cord.">Inhibition downunder: an update from the spinal cord.</a> Curr Opin Neurobiol. 26, 161-166 (2014).</li><li>Todd, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+circuitry+for+pain+processing+in+the+dorsal+horn.">Neuronal circuitry for pain processing in the dorsal horn.</a> Nat Rev Neurosci. 11 (12), 823-836 (2010).</li><li>Sandkuhler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Models+and+mechanisms+of+hyperalgesia+and+allodynia.">Models and mechanisms of hyperalgesia and allodynia.</a> Physiol Rev. 89 (2), 707-758 (2009).</li><li>Zeilhofer, H. U., Wildner, H., Yevenes, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+synaptic+inhibition+in+spinal+sensory+processing+and+pain+control.">Fast synaptic inhibition in spinal sensory processing and pain control.</a> Physiol Rev. 92 (1), 193-235 (2012).</li><li>Azim, E., Jiang, J., Alstermark, B., Jessell, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skilled+reaching+relies+on+a+V2a+propriospinal+internal+copy+circuit.">Skilled reaching relies on a V2a propriospinal internal copy circuit.</a> Nature. 508 (7496), 357-363 (2014).</li><li>Cui, 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=Identification+of+Early+RET++Deep+Dorsal+Spinal+Cord+Interneurons+in+Gating+Pain.">Identification of Early RET+ Deep Dorsal Spinal Cord Interneurons in Gating Pain.</a> Neuron. 91 (6), 1413 (2016).</li><li>Foster, E., 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=Targeted+ablation,+silencing,+and+activation+establish+glycinergic+dorsal+horn+neurons+as+key+components+of+a+spinal+gate+for+pain+and+itch.">Targeted ablation, silencing, and activation establish glycinergic dorsal horn neurons as key components of a spinal gate for pain and itch.</a> Neuron. 85 (6), 1289-1304 (2015).</li><li>Francois, 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=A+Brainstem-Spinal+Cord+Inhibitory+Circuit+for+Mechanical+Pain+Modulation+by+GABA+and+Enkephalins.">A Brainstem-Spinal Cord Inhibitory Circuit for Mechanical Pain Modulation by GABA and Enkephalins.</a> Neuron. 93 (4), 822-839 (2017).</li><li>Peirs, C., 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=Dorsal+Horn+Circuits+for+Persistent+Mechanical+Pain.">Dorsal Horn Circuits for Persistent Mechanical Pain.</a> Neuron. 87 (4), 797-812 (2015).</li><li>Petitjean, H., 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=Dorsal+Horn+Parvalbumin+Neurons+Are+Gate-Keepers+of+Touch-Evoked+Pain+after+Nerve+Injury.">Dorsal Horn Parvalbumin Neurons Are Gate-Keepers of Touch-Evoked Pain after Nerve Injury.</a> Cell Rep. 13 (6), 1246-1257 (2015).</li><li>Zhang, Y., 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=Identifying+local+and+descending+inputs+for+primary+sensory+neurons.">Identifying local and descending inputs for primary sensory neurons.</a> J Clin Invest. 125 (10), 3782-3794 (2015).</li><li>Haenraets, K., 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=Spinal+nociceptive+circuit+analysis+with+recombinant+adeno-associated+viruses:+the+impact+of+serotypes+and+promoters.">Spinal nociceptive circuit analysis with recombinant adeno-associated viruses: the impact of serotypes and promoters.</a> J Neurochem. , (2017).</li><li>Abraira, V. E., 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+Cellular+and+Synaptic+Architecture+of+the+Mechanosensory+Dorsal+Horn.">The Cellular and Synaptic Architecture of the Mechanosensory Dorsal Horn.</a> Cell. 168 (1-2), 295-310 (2017).</li><li>Wildner, H., 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=Genome-wide+expression+analysis+of+Ptf1a-+and+Ascl1-deficient+mice+reveals+new+markers+for+distinct+dorsal+horn+interneuron+populations+contributing+to+nociceptive+reflex+plasticity.">Genome-wide expression analysis of Ptf1a- and Ascl1-deficient mice reveals new markers for distinct dorsal horn interneuron populations contributing to nociceptive reflex plasticity.</a> J Neurosci. 33 (17), 7299-7307 (2013).</li><li>Inquimbert, P., Moll, M., Kohno, T., Scholz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotaxic+injection+of+a+viral+vector+for+conditional+gene+manipulation+in+the+mouse+spinal+cord.">Stereotaxic injection of a viral vector for conditional gene manipulation in the mouse spinal cord.</a> J Vis Exp. (73), e50313 (2013).</li><li>Kohro, Y., 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+new+minimally-invasive+method+for+microinjection+into+the+mouse+spinal+dorsal+horn.">A new minimally-invasive method for microinjection into the mouse spinal dorsal horn.</a> Sci Rep. 5, 14306 (2015).</li><li>Bourane, 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=Gate+control+of+mechanical+itch+by+a+subpopulation+of+spinal+cord+interneurons.">Gate control of mechanical itch by a subpopulation of spinal cord interneurons.</a> Science. 350 (6260), 550-554 (2015).</li><li>Bourane, 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=Identification+of+a+spinal+circuit+for+light+touch+and+fine+motor+control.">Identification of a spinal circuit for light touch and fine motor control.</a> Cell. 160 (3), 503-515 (2015).</li><li>Duan, 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=Identification+of+spinal+circuits+transmitting+and+gating+mechanical+pain.">Identification of spinal circuits transmitting and gating mechanical pain.</a> Cell. 159 (6), 1417-1432 (2014).</li><li>Gutierrez-Mecinas, 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=Preprotachykinin+A+is+expressed+by+a+distinct+population+of+excitatory+neurons+in+the+mouse+superficial+spinal+dorsal+horn+including+cells+that+respond+to+noxious+and+pruritic+stimuli.">Preprotachykinin A is expressed by a distinct population of excitatory neurons in the mouse superficial spinal dorsal horn including cells that respond to noxious and pruritic stimuli.</a> Pain. 158 (3), 440-456 (2017).</li><li>Awatramani, R., Soriano, P., Rodriguez, C., Mai, J. J., Dymecki, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryptic+boundaries+in+roof+plate+and+choroid+plexus+identified+by+intersectional+gene+activation.">Cryptic boundaries in roof plate and choroid plexus identified by intersectional gene activation.</a> Nat Genet. 35 (1), 70-75 (2003).</li><li>Kim, J. C., 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=Linking+genetically+defined+neurons+to+behavior+through+a+broadly+applicable+silencing+allele.">Linking genetically defined neurons to behavior through a broadly applicable silencing allele.</a> Neuron. 63 (3), 305-315 (2009).</li><li>Kim, J. C., Dymecki, S. M. <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+approaches:+new+means+to+explore+the+embryonic+origins+of+the+cochlear+nucleus.">Genetic fate-mapping approaches: new means to explore the embryonic origins of the cochlear nucleus.</a> Methods Mol Biol. 493, 65-85 (2009).</li></ol>

Intraspinal injeksjon av AAVs kan bli et kraftig teknikk i et forskningslaboratorium, slik at analyse av spinal celler med en høy timelige og romlig løsning. Denne protokollen kan signaltransduksjon av de tre viktigste spinal segmentene innerveres av sensoriske neurons utvide deres eksterne axons å hindlimb. Transducing tre segmenter gir robust og reproduserbar atferdsdata. Det gjør også testing av et større sensorisk område enn mulig etter en enkelt intraspinal injeksjon. For eksempel samme injeksjon regimet till...

Dorsal ryggmargen er viktig for informasjonsutveksling mellom utkanten av kroppen og hjernen. Sensoriske stimuli som varme, kulde, rør, eller skadelige stimuli oppdages av spesialiserte eksterne neurons, som formidler denne informasjonen til nerveceller i ryggmargen dorsal Hornet. Her et kompleks nettverk av hemmende og eksitatoriske interneurons modulerer og til slutt reléer sensoriske informasjonen via spinal projeksjon neurons å supraspinal nettsteder1,2. Beregninger utføres spinal inter- og projeksjon neurons gate sensoriske informasjonen, dermed å bestemme hvilken er undertrykt eller videresendt som intensitet. Endringer i integrering av sensoriske stimuli, som en endret balansen mellom hemming og eksitasjon, kan forårsake sensoriske dysfunksjoner som overfølsomhet eller allodynia (smertefulle opplevelser etter normalt ikke-smertefulle stimulering). Disse endringene er antatt å være den underliggende årsaken til ulike kroniske smerter sier3,4. Dermed spinal kretser er av høy betydning i Sensorisk prosessering og dermed i oppfatningen av en organismes omgivelser og selv. Med det nylig advent kombinasjon av molekylære, genetisk og kirurgiske teknikker som tillater presis manipulering av genetisk identifiserte spinal Nevron subpopulasjoner, begynner forskere nå å forstå underliggende spinal kretser ansvarlig for behandling av ulike sensoriske modaliteter.
Intraspinal injeksjon av rAAV i vill-type eller transgene mus har sterkt bidratt til manipulasjon, analyse og forståelse av den spesifikke delsett av spinal neurons5,6,7, 8 , 9 , 10 , 11. denne teknikken kan levering av markør proteiner (for eksempel GFP / GFP fusion proteiner), reporter proteiner (for eksempel GCaMP) eller effektor proteiner (som bakteriell giftstoffer, channelrhodopsin eller farmakogenetiske reseptorer) i en romlig begrenset måte spinal neurons. Lokale injeksjon av grobunn-avhengige rAAVs i transgene mus uttrykke grobunn recombinase i et bestemt delsett av spinal neurons kan bestemt analyse av respektive neuronal befolkningen. Vi har brukt denne teknikken til å merke, ablate, hemme eller aktivere spinal glycinergic neurons viser at de er en viktig del av spinal gate kontrollere smerte og kløe overføring7. Disse eksperimentene aktivert intraspinal injeksjon av grobunn-avhengige rAAV i GlyT2::Cre mus selektiv manipulering av glycinergic nerveceller i ryggmargen lumbale. Dermed kan samtidige manipulering av supraspinal kretser som inneholder glycinergic neurons avgjørende for overlevelse av dyret unngås.
Mens en intraspinal injeksjon av rAAVs begrenser smitte til området av injeksjon, kan viral signaltransduksjon oppstå ikke bare i lokal nerveceller, men også i nerveceller som kobler til injeksjonsstedet via axonal anslag. Sistnevnte brukes ofte til å spore CNS områder gir neuronal innspill til en bestemt kjerne i hjernen. Infeksjon av axonal anslag kan imidlertid også være en forvirrende faktor når en definert befolkning av neurons skal bli utdannet ved et bestemt område. For å løse disse problemene, har vi nylig gjennomført en omfattende analyse av AAV serotyper og uttrykk kassetter å identifisere serotyper og arrangører som kan brukes til å minimere eller maksimere retrograd signaltransduksjon. I forbindelse med denne bestemte forskning i spinal kretser analyserte vi evne til annen serotyper og arrangører å retrogradely transduce nerveceller i dorsal root Ganglion (DRG), rostral ventromedial medulla (Benytterrvm) og somatosensory cortex 12. teknikken beskrevet i denne protokollen kan derfor brukes å analysere spinal neurons på injeksjonsstedet eller analysere projeksjon neurons som gir inngang til området injisert i ryggmargen. Protokoll beskrevet her, utføres tre injeksjoner av rAAV i venstre side av lumbale ryggmargen for å aktivere signaltransduksjon neurons i tre lumbale segmenter (L3-L5). L3-L5 segmentene få mesteparten av sanseinntrykk fra hindlimb ipsilateral til injeksjonsstedet. Vi viser at funksjonelle manipulasjon av genetisk merket nerveceller i L3-L5 er tilstrekkelig til å fremkalle robust atferdsendringer, altså funksjonelle bevis for funksjonen krets i slike en genetisk merket Nevron undertype.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>micropipette puller: DMZ-Universal-Electrode-Puller</td>
			<td>Zeitz</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anesthesia unit: Oxymat3 oxygen concentrator</td>
			<td>Weinmann</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anesthesia unit: VIP 3000 Veterinary Vaporizer</td>
			<td>Midmark</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat mat: Mio Star Thermocare 100</td>
			<td>Migros</td>
			<td>717614700000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric shaver</td>
			<td>Philips</td>
			<td>BT9290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>surgical microscope (OPMI pico)</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal stereotaxic apparatus</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neurostar StereoDrive (optional)</td>
			<td>Neurostar</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Model 51690 Cunningham mouse spinal adaptor</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>72-4811</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PHD Ultra syringe pump with nanomite</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>70-3601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton 701 RN 10 &#956;l glass microliter syringe</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>7635-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton Removable needle (RN) compression fitting 1 mm</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>55750-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fine dentistry drilling apparatus: Osada success 40</td>
			<td>Osada</td>
			<td>OS-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>spherical cutter, 0.5mm</td>
			<td>Busch</td>
			<td>12001005B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>electronic von Frey anesthesiometer</td>
			<td>IITC</td>
			<td>23905</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>flexible von Frey hairs</td>
			<td>IITC</td>
			<td>#7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LSM710 Pascal confocal microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.8 NA &#215; 20 Plan-apochromat objective</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.3 NA &#215; 40 EC Plan-Neofluar oil-immersion objective</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Tools</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Handle #4, 13cm</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>10004-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra Fine Bonn Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14084-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson forceps, 1 x 2 teeth, 12 cm</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11027-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Friedman-Pearson rongeurs, curved, 0.7 mm cup</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>16121-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #2 laminectomy forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11223-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olsen-Hegar needle holders, serrated, 8.5 mm clamp length</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12002-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine forceps #5</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11254-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Consumables and Chemicals</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin-wall glass capillary, 1mm outside diameter</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>TW 100-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes (1, 5 and 20 ml)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>(9166917V, 4606051V, 4606205V)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26G beveled needle</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4665457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile scalpel blades</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>BB523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical sutures Safil Quick+ 4/0, absorbable</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>C1046220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical sutures Premilene 5/0, non-absorbable</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>C0932191</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile PBS or saline (0.9%)</td>
			<td></td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol, 70% (disinfectant)</td>
			<td></td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodine solution (e.g. Braunol)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>18380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaesthetics&#160; (e.g. Attane isoflurane)</td>
			<td>Provet</td>
			<td>2222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aldasorber</td>
			<td>Provet</td>
			<td>333526</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>analgesics (e.g. buprenorphine: temgesic)</td>
			<td>Indivior</td>
			<td>GTIN: 7680419310018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic ointment (e.g. vita-pos)</td>
			<td>Pharma medica</td>
			<td>GTIN: 4031626710635</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs (e.g. from)</td>
			<td>IVF Hartmann</td>
			<td>1628100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Facial tissues (e.g. from)</td>
			<td>Uehlinger AG</td>
			<td>2015.10018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superfrost plus microscope slides</td>
			<td>ThermoScientific</td>
			<td>J1800AMNZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J mice&#160; (wildtype)</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>RRID:IMSR_JAX:000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rorbtm1.1(cre)Hze/J mice (ROR&#946;Cre)</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>RRID:IMSR_JAX:023526</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Gt(ROSA)26Sortm14(CAG-tdTomato)Hze/J mice (R26Tom)</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td>RRID: IMSR_JAX:007914</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Viral vectors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AAV1.CB7.CI.eGFP.WPRE.rBG (AAV1.CAG.eGFP)</td>
			<td>Penn Vector Core</td>
			<td>AV-1-PV1963</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AAV1.CAG.flex.eGFP.WPRE.bGH (AAV1.CAG.flex.eGFP)</td>
			<td>Penn Vector Core</td>
			<td>AV-1-ALL854</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AAV1.CAG.flex.tdTomato.WPRE.bGH (AAV1.CAG.flex.tdTomato)</td>
			<td>Penn Vector Core</td>
			<td>AV-1-ALL864</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AAV1.EF1a.flex.DTA.hGH (AAV1.EF1a.flex.DTA)</td>
			<td>Penn Vector Core</td>
			<td>Custom production</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AAV1.hSyn.DIO.hM3D(Gq)-mCherry.hGH (AAV.flex.hM3D(Gi))</td>
			<td>Penn Vector Core</td>
			<td>Custom production</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasmids</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pAAV.hSyn.flex.hM3D(Gq)-mCherry</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>44361</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pAAV.EF1&#945;.flex.hChR2(H134R)-eYFP</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>20298</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacteria</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MDS42</td>
			<td>ScarabGenomics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stbl3</td>
			<td>ThermoScientific</td>
			<td>C737303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagents</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EndoFree Plasmid Maxi Kit</td>
			<td>Quiagen</td>
			<td>12362</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NucleoBond PC 500</td>
			<td>Machery &#38; Nagel</td>
			<td>740574</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>clozapine-N-oxide (CNO)</td>
			<td>Enzo Life Sciences</td>
			<td>BBL-NS105-0025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>chloroquine diphosphate salt</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C6628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>histamine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H7125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dapi</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D3571</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibodies (dilution)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-GFP (1:1000)</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>RRID:AB_221570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-NeuN (1:3000)</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>RRID:AB_10711153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-Pax2 (1 : 200)</td>
			<td>R &#38; D Systems</td>
			<td>RRID:AB_10889828</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guinea pig anti-Lmx1b (1 : 10 000)</td>
			<td>Dr Carmen Birchmeier</td>
			<td>Muller et al. 2002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-GFAP (1 : 1000)</td>
			<td>DakoCytomation</td>
			<td>RRID:AB_10013382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Secondary antibodies raised in donkey (1:800)</td>
			<td>Jackson ImmunoResearch Laboratories</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

adeno-associated virus-mediated transgene expression in genetically defined neurons of the spinal cord

Selektiv manipulering av spinal neuronal subpopulasjoner har hovedsakelig blitt oppnådd av to ulike metoder: 1) interseksjonell genetikk, der doble eller tredoble transgene mus genereres for å oppnå selektiv uttrykk for en reporter eller effektor Gene (f.eksfra Rosa26 locus) i ønsket spinal befolkningen. 2) intraspinal injeksjon av grobunn-avhengige rekombinant adeno-assosiert virus (rAAV); Her er grobunn-avhengige AAV vektorer koding for reporter eller effektor genet av valget injisert i ryggmargen mus uttrykke grobunn recombinase i den ønskede neuronal subpopulasjon. Denne protokollen beskriver hvordan å generere grobunn-avhengige rAAV vektorer og hvordan transduce nerveceller i dorsal horn i lumbal ryggmargen segmenter L3-L5 med rAAVs. Som lumbale spinal segmentene L3-L5 er innerveres av de perifere sensoriske neurons som overfører sensoriske informasjonen fra hindlimbs, kan spontan opptreden og svar på sensoriske tester på hindlimb ipsilateral til injeksjon side være analysert for å avhøre funksjon manipulert neurons i Sensorisk prosessering. Vi gir eksempler på hvordan denne teknikken kan brukes til å analysere genetisk definert delsett av spinal neurons. De viktigste fordelene med virus-mediert transgene uttrykk i grobunn transgene mus sammenlignet med klassisk reporter mus-indusert transgene uttrykk er følgende: 1) forskjellige grobunn-avhengige rAAVs koding ulike reporter eller effektor proteiner kan være injisert i én grobunn transgene linje, dermed overvinne behovet for å opprette flere flere transgene musen linjer. 2) intraspinal injeksjon begrenser manipulering av grobunn-uttrykke celler injeksjonsstedet og tiden etter injeksjon. De viktigste ulempene er: 1) Reporter genuttrykk fra rAAVs er mer variabel. 2) kirurgi er nødvendig å transduce spinal neurons rundt. Hvilke av de to metodene er mer hensiktsmessig, avhengig av Nevron befolkningen og forskning spørsmålet tas.

For å illustrere uttrykk nivåene som kan fås ved intraspinal injeksjon av rAAV koding en markør protein, injisert vi først AAV1. CAG.eGFP i lumbal ryggmargen av vill-type mus. Tre injeksjoner linjeavstand ca 1 mm fra hverandre produsert en nesten sammenhengende infeksjon lumbale spinal segmenter L3 til L5 (figur 1A-C). Virus injeksjon i en dybde av 300 µm fra spinal overflaten fører til dominerende infeksjon av celler i ryggmargen dors...

Watch this Scientific Journal Video about Adeno-associated Virus-mediated Transgene Expression in Genetically Defined Neurons of the Spinal Cord at JoVE.com

Adeno-associated Virus-mediated Transgene Expression in Genetically Defined Neurons of the Spinal Cord

Adeno-assosiert Virus-mediert Transgene uttrykk i genetisk definerte nerveceller i ryggmargen

Intraspinal injeksjon av recombinase avhengig av rekombinant adeno-assosiert virus (rAAV) kan brukes til å manipulere en genetisk merket celle type i ryggmargen. Her beskriver vi hvordan transduce nerveceller i dorsal horn i lumbal ryggmargen. Denne teknikken gjør funksjonelle avhør av manipulert Nevron undertypen.

Selective manipulation of spinal neuronal subpopulations has mainly been achieved by two different methods: 1) Intersectional genetics, whereby double or ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Dissection and Culture of Commissural Neurons from Embryonic Spinal Cord

Commissural neurons have been widely used to investigate the mechanisms underlying axon guidance during embryonic spinal cord development. The cell bodies ...

Spinal Cord Electrophysiology II: Extracellular Suction Electrode Fabrication

Development of neural circuitries and locomotion can be studied using neonatal rodent spinal cord central pattern generator (CPG) behavior. We demonstrate ...

Viral Tracing of Genetically Defined Neural Circuitry

Viral Sporing av genetisk Definert nevrale kretser

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

Spinal Cord Transection in the Larval Zebrafish

Spinal Cord tran i Larve Sebrafisk

Mammals fail in sensory and motor recovery following spinal cord injury due to lack of axonal regrowth below the level of injury as well as an inability ...

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

RNA-Seq Analyse av Differential Gene Expression i elektroporerte Chick Embryonic 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 ...

Diffusion Imaging in the Rat Cervical Spinal Cord

Diffusjon Imaging i Rat Cervical Spinal Cord

Magnetic resonance imaging (MRI) is the state of the art approach for assessing the status of the spinal cord noninvasively, and can be used as a ...

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

sebrafisk<em&gt; In Situ</em&gt; Spinal Cord Forberedelse til Elektrofysiologiske Opptak fra Spinal sensoriske og motoriske nevroner

Zebrafish, first introduced as a developmental model, have gained popularity in many other fields. The ease of rearing large numbers of rapidly developing ...

Spinal Cord Neurons Isolation and Culture from Neonatal Mice

Spinal Cord Neurons Isolasjon og kultur fra neonatale mus

We present a protocol for the isolation and culture of spinal cord neurons. The neurons are obtained from neonatal C57BL/6 mice and are isolated on ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging nevrale aktivitet i primære Somatosensory Cortex ved hjelp av Thy1-GCaMP6s transgene mus

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

Intra-Arterial Delivery of Neural Stem Cells to the Rat and Mouse Brain: Application to Cerebral Ischemia

Intraarteriell levering av nevrale stamceller til rotte- og mushjernen: Søknad om cerebral iskemi

Neural stem cell (NSC) therapy is an emerging innovative treatment for stroke, traumatic brain injury and neurodegenerative disorders. As compared to ...