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

Wij danken Dr. Alexandre Mourot voor zijn opmerkingen over het manuscript. Dit werk werd gesteund door subsidies van het Agence Nationale de la Recherche (ANR 2011 MALZ 003 01; ANR-15-CE16-0010 en ANR-17-CE37-0010-03), BLG wordt ondersteund door de fellowship van de Fondation pour la Recherche sur Alzheimer. Wij danken het dier faciliteit van de IBPS (Parijs, Frankrijk).

Alle experimentele procedures waarbij dieren werden uitgevoerd in strikte overeenstemming met de Franse regelgeving (Code Rural R214/87 naar R214/130) en gelijkvormig aan de ethische richtlijnen van de Europese Economische Gemeenschap (86/609/EEG) én de Franse nationale Handvest over de ethiek van dierproeven. Alle protocollen werden goedgekeurd door de ethische commissie van Charles Darwin en voorgelegd aan het Franse Ministerie van onderwijs en onderzoek (goedkeuring 2015 061011367540). De IBPS dier faciliteit is geac...

Single cell multiplex RT-PCR nadat patch-clamp kan gelijktijdig en betrouwbaar sonde de expressie van meer dan 30 genen in electrophysiologically geïdentificeerde cellen5. Analyse van genexpressie eencellige niveau vereist hoogefficiënte PCR inleidingen. Een van de meest beperkende maatregelen is de verzameling van de cel inhoud. Doeltreffendheid ervan is afhankelijk van de diameter van de patch Pipetteer tip, die zo groot mogelijk moet terwijl overeenkomen met de grootte van de cel. Pipetten me...

De cerebrale cortex bestaat uit vele celtypes die betrokken zijn bij verschillende fysiologische processen. Hun identificatie en karakterisering, een voorwaarde is voor het begrip van hun specifieke functies, kunnen zeer uitdagend gelet op de grote morfologische, fysiologische en moleculaire diversiteit die kenmerkend corticale cel typen1 ,2,3,4.
Eencellige multiplex RT-PCR is gebaseerd op de combinatie van patch-clamp en RT-PCR technieken. Het kan tegelijkertijd de expressie van meer dan 30 vooraf gedefinieerde genen in electrophysiologically geïdentificeerde cellen5sonde. De opname van een neuronale tracer in de opname pipet verder kan de morfologische karakterisering van de opgenomen cellen na histochemische openbaring6,7,8,9, 10. het is een zeer nuttige techniek voor de indeling van neuronale typen op basis van multivariate analyse van hun fenotypische eigenschappen5,9,10,11,12 ,13,14. Eencellige multiplex RT-PCR is ook geschikt voor de karakterisatie van de non-neuronale cellen zoals astrocyten15,16,17, en vrijwel kan worden toegepast op elke hersenen structuur18, 19,20,21,22,23 en cel type, ervan uitgaande dat ze kunnen worden opgenomen in de configuratie van de gehele-cel.
Deze techniek is erg handig voor de identificatie van de cellulaire bronnen en/of doelstellingen van transmissie systemen7,8,15,16,20,21, 24,25,26,27,28, vooral wanneer specifieke antilichamen ontbreken. Het steunt op patch-clamp opnames van visueel geïdentificeerde cellen29, en dus maakt het ook mogelijk de doelgerichtheid van cellen in een specifieke cellulaire omgeving8,15,16. Aangezien de cytoarchitecture van hersenweefsel bewaard in de hersenen segmenten gebleven is, maakt deze aanpak ook bovendien studie van de anatomische relaties van de gekarakteriseerd cellen met neuronale en non-neuronale elements7,8 , 18.
Omdat deze techniek beperkt door de hoeveelheid geoogste cytoplasma en de efficiëntie van de RT is, kan de detectie van mRNA uitgedrukt op lage exemplaaraantal moeilijk zijn. Hoewel andere benaderingen gebaseerd op RNaseq technologie toestaan om te analyseren de hele transcriptome van afzonderlijke cellen3,4,30,31, ze nodig hebben high-throughput dure sequencers niet noodzakelijkerwijs beschikbaar voor elk laboratorium. Aangezien de eencellige multiplex RT-PCR techniek eindpunt PCR gebruikt, vereist het alleen verkrijgbaar thermocyclers. Het kan gemakkelijk worden ontwikkeld in laboratoria die toegerust zijn met elektrofysiologische set-ups en vereist geen dure apparatuur. Het kan bieden, binnen een dag, een kwalitatieve analyse van de uitdrukking van een vooraf gedefinieerde set genen. Dus, deze aanpak biedt een gemakkelijke toegang tot de moleculaire karakterisering van afzonderlijke cellen op een snelle manier.

<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

De cerebrale cortex bestaat uit vele celtypes verschillende morfologische, fysiologische en moleculaire kenmerken vertonen. Deze diversiteit belemmert gemakkelijke identificatie en karakterisering van deze soorten cellen, vereisten voor het bestuderen van hun specifieke taken. Dit artikel beschrijft het multiplex eencellige omgekeerde transcriptie polymerase kettingreactie (RT-PCR) protocol, waardoor, na patch-clamp opnemen in plakjes, de expressie van tientallen genen in één cel tegelijk te detecteren. Deze eenvoudige methode kan worden geïmplementeerd met morfologische karakterisering en is breed inzetbaar voor het bepalen van de fenotypische kenmerken van verschillende celtypes en hun bijzondere cellulaire omgeving, zoals in de nabijheid van bloedvaten. Het principe van dit protocol is graag een cel met de patch-clamp techniek, oogst en reverse transcriberen cytoplasmatische inhoudelijk en kwalitatief detecteren de uitdrukking van een vooraf gedefinieerde set genen door multiplex PCR. Het vereist een zorgvuldige ontwerp van PCR inleidingen en intracellulaire patch-clamp oplossing compatibel met RT-PCR. Om ervoor te zorgen een selectieve en betrouwbare transcript vereist detectie, deze techniek ook adequate controle van het cytoplasma oogsten naar versterking stappen. Hoewel voorzorgsmaatregelen hier besproken moeten strikt worden gevolgd, kan vrijwel elke elektrofysiologische laboratorium de multiplex eencellige RT-PCR-techniek gebruiken.

Een representatieve validatie van multiplex RT-PCR is afgebeeld in Figuur 3. Het protocol is ontworpen om de sonde gelijktijdig de expressie van 12 verschillende genen. De vesiculaire glutamaat transporter vGluT1 werd opgevat als een positieve controle voor glutamaterge neuronen42. Het GABA synthese enzymen (GAD65 en GAD 67), Neuropeptide Y (NPY) en Somatostatine (SOM) werden gebruikt als markers van GABAergic interneuronen<sup class="...

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

Eencellige Multiplex omgekeerde transcriptie Polymerase-kettingreactie na Patch-clamp

Dit protocol beschrijft de kritische stappen en voorzorgsmaatregelen moeten uitvoeren van eencellige multiplex omgekeerde transcriptie polymerase-kettingreactie na patch-clamp. Deze techniek is een eenvoudige en effectieve methode voor het analyseren van het profiel van de expressie van een vooraf vastgesteld samenstel van genen van een enkele cel gekenmerkt door patch-clamp recordings.

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 capaciteitsmetingen en Ca 2 + Imaging bij Single zenuwuiteinden in het netvlies Slices

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

Whole Cell Patch Clamp voor Onderzoek naar de mechanismen van Infrarood Neural Stimulatie

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

Patch Clamp Recordings van embryonale zebravis 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

Een Computer-assisted 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

Whole-cell patch-clamp opnamen van Morphologically- en neurochemisch-geïdentificeerde hippocampus Interneurons

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-cell patch-clamp opnamen in Brain Slices

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 opnames voor elektrofysiologische bepaling van de ion selectiviteit in 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

Segment Patch-Clamp techniek voor het analyseren van leren-Induced Plasticity

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

Auditieve Brainstem Response en buitenste Haarcel geheel-cel Patch klem opname bij postnatale ratten

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

Preparaten en protocollen voor de hele cel Patch klem opname van Xenopus laevis Tectal neuronen

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