Name: single cell multiplex reverse transcription polymerase chain reaction after patch-clamp
Uploaded: 2018-06-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Single Cell Multiplex Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction After Patch-clamp at JoVE.com

Vi takker Dr. Alexandre Mourot for hans kommentarer til manuskriptet. Dette arbejde blev støttet af tilskud fra den Agence Nationale de la Recherche (ANR 2011 MALZ 003 01; ANR-15-CE16-0010 og ANR-17-CE37-0010-03), BLG understøttes af stipendium fra Fondation pour la Recherche sur Alzheimers. Vi takker Dyrefacilitet af IBPS (Paris, Frankrig).

Alle eksperimentelle procedurer ved hjælp af dyr blev udført i nøje overensstemmelse med fransk lovgivning (kode landdistrikterne R214/87 til R214/130) og i overensstemmelse med de etiske retningslinjer for både det europæiske økonomiske Fællesskab (86/609/EØF) og det franske nationale Charter om de etiske aspekter af dyreforsøg. Alle protokoller blev godkendt af Charles Darwin etiske udvalg og forelagt det franske ministerium for uddannelse og forskning (godkendelse 2015 061011367540). IBPS dyr facilitet er akk...

Enkelt celle multiplex RT-PCR efter patch-clamp kan samtidigt og pålideligt sonde udtryk for mere end 30 gener i electrophysiologically identificerede celler5. Analysere genekspression på enkelt celle-plan kræver højeffektive PCR primere. En af de mest begrænsende trin er indsamling af cellens indhold. Dens effektivitet afhænger af diameteren af patch pipette tip, som skal være så stor som muligt mens matchende Cellestørrelse. Pipetter med en 1-2 µm åben tip diameter blev vist sig for a...

Hjernebarken består af mange celletyper involveret i forskellige fysiologiske processer. Deres identifikation og karakterisering, en forudsætning for forståelsen af deres specifikke funktioner, kan være meget udfordrende givet de store morfologiske, fysiologiske og molekylær mangfoldighed, der kendetegner kortikale celle typer1 ,2,3,4.
Encellede multiplex RT-PCR er baseret på kombinationen af patch-clamp og RT-PCR teknikker. Det kan sonde samtidigt udtryk for mere end 30 foruddefinerede gener i electrophysiologically identificerede celler5. Optagelse af neuronal røbestof i optagelse pipette yderligere tillader den morfologiske karakterisering af de optagne celler efter histokemiske åbenbaring6,7,8,9, 10. det er en meget nyttig teknik til klassifikation af neuronal baseret på multivariat analyse af deres fænotypisk træk5,9,10,11,12 ,13,14. Enkelt celle multiplex RT-PCR er også velegnet til karakterisering af ikke-neuronale celler såsom astrocytter15,16,17, og kan anvendes stort set hver hjerne struktur18, 19,20,21,22,23 og celle type, forudsat at de kan registreres i hele-celle konfiguration.
Denne teknik er meget bekvemt for identifikation af cellulære kilder og/eller mål for transmission systemer7,8,15,16,20,21, 24,25,26,27,28, især når specifikke antistoffer mangler. Det bygger på patch-clamp optagelser fra visuelt identificerede celler29, og dermed giver også mulighed for målretning af celler i en specifikke cellulære miljø8,15,16. Desuden da cytoarchitecture af hjernevæv er bevaret i hjernen skiver, denne tilgang giver også mulighed for undersøgelse af de anatomiske relationer karakteriseret celler med neuronal og ikke-neuronal elements7,8 , 18.
Da denne teknik er begrænset af mængden af høstede cytoplasma og af effektiviteten af RT, kan påvisning af mRNA udtrykt på lav kopi antallet være svært. Selv om andre strategier baseret på RNaseq teknologi gør det muligt for at analysere den hele transkriptom af enkelt celler3,4,30,31, de har brug for høj overførselshastighed dyre sequencere ikke nødvendigvis rådighed for hvert laboratorium. Da enkelt celle multiplex RT-PCR teknik bruger end-point PCR, kræver det kun bredt tilgængelige termocyklere. Det nemt kan udvikles i laboratorier udstyret med elektrofysiologiske set-ups og kræver ikke dyrt udstyr. Det kan give, inden for en dag, en kvalitativ analyse af udtryk af et foruddefineret sæt af gener. Således, denne tilgang tilbyder nem adgang til molekylær karakterisering af enkelt celler i en hurtig måde.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>MACAW v.2.0.5</td>
			<td>NCBI</td>
			<td></td>
			<td>Multiple alignement for primer design</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiothreitol</td>
			<td>VWR</td>
			<td>443852A</td>
			<td>RT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Random primers</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>11034731001</td>
			<td>RT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dNTPs</td>
			<td>GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td>28-4065-52</td>
			<td>RT and PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNasin Ribonuclease Inhibitors</td>
			<td>Promega</td>
			<td>N2511</td>
			<td>RT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperScript II Reverse Transcriptase</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>18064014</td>
			<td>RT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taq DNA Polymerase</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>201205</td>
			<td>PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mineral Oil</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>M5904-5ML</td>
			<td>PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCR primers</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td></td>
			<td>PCR / desalted and diluted at 200 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubes, 0.5 mL, flat cap</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>AB0350</td>
			<td>RT and PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT10 Series - 10 &#181;L Filter Tip</td>
			<td>Neptune Scientific</td>
			<td>BT10</td>
			<td>RT and PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT20 Series - 20 &#181;L Filter Tip</td>
			<td>Neptune Scientific</td>
			<td>BT20</td>
			<td>RT and PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT200 Series - 200 &#181;L Filter Tip</td>
			<td>Neptune Scientific</td>
			<td>BT200</td>
			<td>RT and PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BT1000 Series - 1000 &#181;L Filter Tip</td>
			<td>Neptune Scientific</td>
			<td>BT1000.96</td>
			<td>RT and PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNA Thermal Cylcer</td>
			<td>Perkin Elmer Cetus</td>
			<td></td>
			<td>PCR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethidium Bromide</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>E1510-10ML</td>
			<td>Agarose gel electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-Borate-EDTA buffer</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>T4415-1L</td>
			<td>Agarose gel electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UltraPure Agarose</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>16500-500</td>
			<td>Agarose gel electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#934;X174 DNA-Hae III Digest</td>
			<td>NEB (New England BioLabs)</td>
			<td>N3026S</td>
			<td>Agarose gel electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDA 290</td>
			<td>Kodak</td>
			<td></td>
			<td>Agarose gel electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrophoresis Power supply EPS 3500</td>
			<td>Pharmacia Biotech</td>
			<td></td>
			<td>Agarose gel electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midi Horizontal Elecrophoresis Unit Model SHU13</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td></td>
			<td>Agarose gel electrophoresis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Smooth paper with satin appearance</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>1748B</td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium Hydroxyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>60377</td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N&#8242;,N&#8242;-tetraacetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>E3889</td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>H4034</td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium D-gluconate</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>G4500</td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>M1028</td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5500 Vapor Pressure Osmometer</td>
			<td>Wescor</td>
			<td></td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biocytin</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>B4261</td>
			<td>Patch clamp internal solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>S5016</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Glucose monohydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>49159</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>S6191</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>60128</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>31437-M</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate monobasic</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>S5011</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>63069</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>21115</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kynurenic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>K3375</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal Healthcare UK</td>
			<td></td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VT 1000S</td>
			<td>Leica Biosystems</td>
			<td>14047235613</td>
			<td>Slice preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>H1009</td>
			<td>Patch Clamp set-up cleaning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin Wall Glass Capillaries with filament</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>TW150F-4</td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PP-83</td>
			<td>Narishige</td>
			<td></td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf Microloader</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5242956003</td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BX51WI Upright microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XC-ST70/CE CCD B/W VIDEO CAMERA</td>
			<td>Sony</td>
			<td></td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Axopatch 200B Amplifier</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td></td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digidata 1440</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td></td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pCLAMP 10 software suite</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td></td>
			<td>Patch Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS-10ES</td>
			<td>Expelling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E Series with Straight Body (Holder)</td>
			<td>Phymep</td>
			<td>64-0997</td>
			<td>Expelling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate dibasic</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>S7907</td>
			<td>Histochemical revelation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate monobasic</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>S8282</td>
			<td>Histochemical revelation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>P6148</td>
			<td>Histochemical revelation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>X100</td>
			<td>Histochemical revelation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelatin from cold water fish skin</td>
			<td>Sigma-Aldrich (Merck)</td>
			<td>G7041</td>
			<td>Histochemical revelation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptavidin, Alexa Fluor 488 conjugate</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>S11223</td>
			<td>Histochemical revelation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24-well plate</td>
			<td>Greiner Bio-One</td>
			<td>662160</td>
			<td>Histochemical revelation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

single cell multiplex reverse transcription polymerase chain reaction after patch-clamp

Hjernebarken er sammensat af mange celletyper udviser forskellige morfologiske, fysiologiske og molekylære funktioner. Denne mangfoldighed hæmmer nem identifikation og karakterisering af disse celletyper, forudsætninger for at studere deres specifikke funktioner. Denne artikel beskriver multiplex enkelt celle reverse transkription polymerase kæde reaktion (RT-PCR) protokol, som giver efter patch-clamp optagelse i skiver, at opdage samtidigt udtryk for snesevis af gener i en enkelt celle. Denne enkle metode kan gennemføres med morfologiske karakterisering og er almindeligt anvendes til at bestemme de fænotypiske træk af forskellige celletyper og deres særlige cellulære miljø, som i nærheden af blodkar. Princippet om denne protokol er for at optage en celle med patch-clamp-teknik til høst og vende transskribere sine cytoplasmatisk indhold, og for at opdage kvalitativt udtryk for et foruddefineret sæt af gener ved multiplex PCR. Det kræver en omhyggelig design af PCR primere og intracellulære patch-clamp løsning kompatibel med RT-PCR. For at sikre en selektiv og pålidelige udskrift kræver påvisning, denne teknik også passende kontrol fra cytoplasmaet høst til forstærkning trin. Selv om forholdsregler drøftet her skal følges nøje, kan stort set alle elektrofysiologiske laboratorium bruge den multiplex enkelt celle RT-PCR teknik.

En repræsentativ validering af multiplex RT-PCR er vist i figur 3. Protokollen var designet til at probe samtidigt udtryk for 12 forskellige gener. Vesikulær glutamat transporter vGluT1 blev taget som en positiv kontrol for glutamatergic neuroner42. GABA syntese enzymer (GAD65 og GAD 67), neuropeptid Y (NPY) og Somatostatin (SOM) blev brugt som markører for GABAergic interneurons3,<sup class="xref"...

Watch this Scientific Journal Video about Single Cell Multiplex Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction After Patch-clamp at JoVE.com

Single Cell Multiplex Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction After Patch-clamp

Enkelt celle Multiplex Reverse transkription Polymerase Chain Reaction efter Patch-klemme

Denne protokol beskriver de kritiske trin og forholdsregler, der kræves for at udføre enkelt celle multiplex reverse transkription polymerase kædereaktion efter patch-klemme. Denne teknik er en enkel og effektiv metode til at analysere udtryk profil af en på forhånd fastlagt sæt af gener fra en enkelt celle karakteriseret ved patch-clamp optagelser.

The cerebral cortex is composed of numerous cell types exhibiting various morphological, physiological, and molecular features. This diversity hampers ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Patch-clamp Capacitance Measurements and Ca2+ Imaging at Single Nerve Terminals in Retinal Slices

Patch-clamp Capacitance Measurements and Ca2+ Imaging at Single Nerve Terminals in Retinal Slices

Patch-clamp Kapacitans Målinger og Ca 2 + Imaging på Single nerveterminaler i Retinal Skiver

Visual stimuli are detected and conveyed over a wide dynamic range of light intensities and frequency changes by specialized neurons in the vertebrate ...

Whole Cell Patch Clamp for Investigating the Mechanisms of Infrared Neural Stimulation

Hele Cell Patch Clamp for Undersøgelse af mekanismerne i Infrarød Neural Stimulation

It has been  demonstrated in recent years that pulsed, infrared laser light can be used to  elicit electrical responses in neural tissue, independent of ...

Patch Clamp Recordings from Embryonic Zebrafish Mauthner Cells

Patchclamp Optagelser fra embryonale zebrafisk Mauthner Cells

Mauthner cells (M-cells) are large  reticulospinal neurons located in the hindbrain of teleost fish. They are key  neurons involved in a characteristic ...

A Computer-assisted Multi-electrode Patch-clamp System

En computer-assisteret Multi-elektrode Patch-clamp System

The patch-clamp technique is today the most  well-established method for recording electrical activity from individual  neurons or their subcellular ...

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

Helcelle-patch-clamp Optagelser fra Morphologically- og Neurochemically identificerede Hippocampale interneuroner

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

Whole-cell Patch-clamp Recordings in Brain Slices

Whole-celle Patch-clamp Optagelser i Brain Skiver

Whole-cell patch-clamp recording is an electrophysiological technique that allows the study of the&#160;electrical properties of a substantial part of the ...

Whole-cell Patch-clamp Recordings for Electrophysiological Determination of Ion Selectivity in Channelrhodopsins

Whole-cell Patch-clamp optagelser til elektrofysiologisk bestemmelse af ion selektivitet i Channelrhodopsins

Over the past decade, channelrhodopsins became indispensable in neuroscientific research where they are used as tools to non-invasively manipulate ...

Slice Patch Clamp Technique for Analyzing Learning-Induced Plasticity

Skive Patch klemme teknik til at analysere læring-induceret plasticitet

The slice patch clamp technique is a powerful tool for investigating learning-induced neural plasticity in specific brain regions. To analyze ...

Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats

Auditive hjernestammen svar og ydre hår celle hele-celle Patch klemme optagelse i Postnatal rotter

The outer hair cell is one of the two types of sensory hair cells in the mammalian cochlea. They alter their cell length with the receptor potential to ...

Preparations and Protocols for Whole Cell Patch Clamp Recording of Xenopus laevis Tectal Neurons

Preparations and Protocols for Whole Cell Patch Clamp Recording of Xenopus laevis Tectal Neurons

Præparater og protokoller for hele cellen Patch klemme optagelsen af Xenopus laevis Tectal neuroner

The Xenopus tadpole retinotectal circuit, comprised of the retinal ganglion cells (RGCs) in the eye which form synapses directly onto neurons in the optic ...