Name: functional evaluation of olfactory pathways in living xenopus tadpoles
Uploaded: 2018-12-11T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Functional Evaluation of Olfactory Pathways in Living Xenopus Tadpoles at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra El Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO; SAF2015-63568-R) cofunded av den europeiske Regional Development Fund (ERDF), av konkurransedyktig forskning priser fra M. G. F. Fuortes Memorial fellesskap, Stephen W. Kuffler fellesskap fondet, Laura og Arthur Colwin utstyrt sommer Research Fellowship Fund , Fischbach fellesskap og stor generasjon fondet Marine Biological Laboratory og den nasjonale Xenopus ressurs RRID:SCR_013731 (Woods Hole, MA) hvor en del av dette arbeidet ble utført. Vi takker også Søk etter Program / Generalitat de Catalunya for institusjonelle støtte. Al er en Serra Húnter.

Alle prosedyrer ble godkjent av den Forsøksdyrutvalget etiske komiteen ved Universitetet i Barcelona.
Merk: X. tropicalis og X. laevis rumpetroll er reared i henhold til standard metoder13,14. Rumpetroll vann er utarbeidet ved å legge til kommersielle salter (se Tabell for materiale) vann ved omvendt osmose. Ledningsevne justeres til ∼700 µS og ∼1, 400 µS for X. tropicalis...

<ol>
	<li>Hellsten, U., 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+genome+of+the+Western+clawed+frog+Xenopus+tropicalis.">The genome of the Western clawed frog Xenopus tropicalis.</a> Science. 328 (5978), 633-636 (2010).</li><li>Session, A. 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=Genome+evolution+in+the+allotetraploid+frog+Xenopus+laevis.">Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis.</a> Nature. 538 (7625), 336-343 (2016).</li><li>Zhang, L. I., Tao, H. W., Holt, C. E., Harris, W. A., Poo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+critical+window+for+cooperation+and+competition+among+developing+retinotectal+synapses.">A critical window for cooperation and competition among developing retinotectal synapses.</a> Nature. 395 (6697), 37-44 (1998).</li><li>Li, J., Erisir, A., Cline, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+time-lapse+imaging+and+serial+section+electron+microscopy+reveal+developmental+synaptic+rearrangements.">In vivo time-lapse imaging and serial section electron microscopy reveal developmental synaptic rearrangements.</a> Neuron. 69 (2), 273-286 (2011).</li><li>Dietrich, H., Glasauer, S., Straka, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+Organization+of+Vestibulo-Ocular+Responses+in+Abducens+Motoneurons.">Functional Organization of Vestibulo-Ocular Responses in Abducens Motoneurons.</a> Journal of Neuroscience. 37 (15), 4032-4045 (2017).</li><li>Buhl, E., Roberts, A., Soffe, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+a+trigeminal+sensory+nucleus+in+the+initiation+of+locomotion.">The role of a trigeminal sensory nucleus in the initiation of locomotion.</a> Journal of Physiology. 590, 2453-2469 (2012).</li><li>Junek, S., Kludt, E., Wolf, F., Schild, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+coding+with+patterns+of+response+latencies.">Olfactory coding with patterns of response latencies.</a> Neuron. 67 (5), 872-884 (2010).</li><li>Stout, R. P., Graziadei, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+olfactory+placode+on+the+development+of+the+brain+in+Xenopus+laevis+(Daudin).+I.+Axonal+growth+and+connections+of+the+transplanted+olfactory+placode.">Influence of the olfactory placode on the development of the brain in Xenopus laevis (Daudin). I. Axonal growth and connections of the transplanted olfactory placode.</a> Neuroscience. 5 (12), 2175-2186 (1980).</li><li>Yoshino, J., Tochinai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+regeneration+of+the+olfactory+bulb+requires+reconnection+to+the+olfactory+nerve+in+Xenopus+larvae.">Functional regeneration of the olfactory bulb requires reconnection to the olfactory nerve in Xenopus larvae.</a> Development, Growth &amp; Differentiation. 48 (1), 15-24 (2006).</li><li>Terni, B., Pacciolla, P., Masanas, H., Gorostiza, P., Llobet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tight+temporal+coupling+between+synaptic+rewiring+of+olfactory+glomeruli+and+the+emergence+of+odor-guided+behavior+in+Xenopus+tadpoles.">Tight temporal coupling between synaptic rewiring of olfactory glomeruli and the emergence of odor-guided behavior in Xenopus tadpoles.</a> Journal of Comparative Neurology. 525 (17), 3769-3783 (2017).</li><li>Goda, T., 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=Genetic+screens+for+mutations+affecting+development+of+Xenopus+tropicalis.">Genetic screens for mutations affecting development of Xenopus tropicalis.</a> PLOS Genetics. 2 (6), 91 (2006).</li><li>Nakayama, T., 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=Simple+and+efficient+CRISPR/Cas9-mediated+targeted+mutagenesis+in+Xenopus+tropicalis.">Simple and efficient CRISPR/Cas9-mediated targeted mutagenesis in Xenopus tropicalis.</a> Genesis. 51 (12), 835-843 (2013).</li><li>Jafkins, A., Abu-Daya, A., Noble, A., Zimmerman, L. B., Guille, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Husbandry+of+Xenopus+tropicalis.">Husbandry of Xenopus tropicalis.</a> Methods in Molecular Biology. 917, 17-31 (2012).</li><li>Sive, H. L., Grainger, R. M., Harland, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Early Development of Xenopus laevis. A Laboratory manual. , (2000).</li><li>Nieuwkoop, P. D., Faber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Normal table of Xenopus laevis (Daudin). A systematical and chronological survey of the development from the fertilized egg till the end of metamorphosis. , (1956).</li><li>Xu, H., Dude, C. M., Baker, C. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fine-grained+fate+maps+for+the+ophthalmic+and+maxillomandibular+trigeminal+placodes+in+the+chick+embryo.">Fine-grained fate maps for the ophthalmic and maxillomandibular trigeminal placodes in the chick embryo.</a> Developmental Biology. 317 (1), 174-186 (2008).</li><li>Friedrich, R. W., Korsching, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combinatorial+and+chemotopic+odorant+coding+in+the+zebrafish+olfactory+bulb+visualized+by+optical+imaging.">Combinatorial and chemotopic odorant coding in the zebrafish olfactory bulb visualized by optical imaging.</a> Neuron. 18 (5), 737-752 (1997).</li><li>Ishibashi, S., Cliffe, R., Amaya, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+efficient+bi-allelic+mutation+rates+using+TALENs+in+Xenopus+tropicalis.">Highly efficient bi-allelic mutation rates using TALENs in Xenopus tropicalis.</a> Biology Open. 1 (12), 1273-1276 (2012).</li><li>Meijering, E., Dzyubachyk, O., Smal, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+cell+and+particle+tracking.">Methods for cell and particle tracking.</a> Methods in Enzymology. 504, 183-200 (2012).</li><li>Nussbaum-Krammer, C. I., Neto, M. F., Brielmann, R. M., Pedersen, J. S., Morimoto, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+the+spreading+and+toxicity+of+prion-like+proteins+using+the+metazoan+model+organism+C.+elegans.">Investigating the spreading and toxicity of prion-like proteins using the metazoan model organism C. elegans.</a> Journalof Visualized Experiments. (95), e52321 (2015).</li><li>Koide, T., 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=Olfactory+neural+circuitry+for+attraction+to+amino+acids+revealed+by+transposon-mediated+gene+trap+approach+in+zebrafish.">Olfactory neural circuitry for attraction to amino acids revealed by transposon-mediated gene trap approach in zebrafish.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (24), 9884-9889 (2009).</li><li>Love, N. R., 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=pTransgenesis:+a+cross-species,+modular+transgenesis+resource.">pTransgenesis: a cross-species, modular transgenesis resource.</a> Development. 138 (24), 5451-5458 (2011).</li><li>Tandon, P., Conlon, F., Furlow, J. D., Horb, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expanding+the+genetic+toolkit+in+Xenopus:+Approaches+and+opportunities+for+human+disease+modeling.">Expanding the genetic toolkit in Xenopus: Approaches and opportunities for human disease modeling.</a> Developmental Biology. 426 (2), 325-335 (2017).</li><li>Pratt, K. G., Khakhalin, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+human+neurodevelopmental+disorders+in+the+Xenopus+tadpole:+from+mechanisms+to+therapeutic+targets.">Modeling human neurodevelopmental disorders in the Xenopus tadpole: from mechanisms to therapeutic targets.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 6 (5), 1057-1065 (2013).</li><li>Truszkowski, T. 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=Fragile+X+mental+retardation+protein+knockdown+in+the+developing+Xenopus+tadpole+optic+tectum+results+in+enhanced+feedforward+inhibition+and+behavioral+deficits.">Fragile X mental retardation protein knockdown in the developing Xenopus tadpole optic tectum results in enhanced feedforward inhibition and behavioral deficits.</a> Neural Development. 11 (1), 14 (2016).</li><li>Hassenkl&#246;ver, T., Manzini, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+wiring+logic+in+amphibians+challenges+the+basic+assumptions+of+the+unbranched+axon+concept.">Olfactory wiring logic in amphibians challenges the basic assumptions of the unbranched axon concept.</a> Journal of Neuroscience. 33 (44), 17247-17252 (2013).</li><li>Haas, K., Sin, W. C., Javaherian, A., Li, Z., Cline, H. T. <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+electroporation+for+gene+transfer+in+vivo.">Single-cell electroporation for gene transfer in vivo.</a> Neuron. 29 (3), 583-591 (2001).</li><li>Sild, M., Van Horn, M. R., Schohl, A., Jia, D., Ruthazer, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+Activity-Dependent+Regulation+of+Radial+Glial+Filopodial+Motility+Is+Mediated+by+Glial+cGMP-Dependent+Protein+Kinase+1+and+Contributes+to+Synapse+Maturation+in+the+Developing+Visual+System.">Neural Activity-Dependent Regulation of Radial Glial Filopodial Motility Is Mediated by Glial cGMP-Dependent Protein Kinase 1 and Contributes to Synapse Maturation in the Developing Visual System.</a> Journal of Neuroscience. 36 (19), 5279-5288 (2016).</li><li>McDiarmid, R., Altig, 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> Tadpoles: The biology of anuran larvae. , 149-169 (1999).</li><li>Heerema, 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=Behavioral+and+molecular+analyses+of+olfaction-mediated+avoidance+responses+of+Rana+(Lithobates)+catesbeiana+tadpoles:+Sensitivity+to+thyroid+hormones,+estrogen,+and+treated+municipal+wastewater+effluent.">Behavioral and molecular analyses of olfaction-mediated avoidance responses of Rana (Lithobates) catesbeiana tadpoles: Sensitivity to thyroid hormones, estrogen, and treated municipal wastewater effluent.</a> Hormones and Behavior. 101, 85-93 (2018).</li><li>Gaudin, A., Gascuel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+atlas+describing+the+ontogenic+evolution+of+the+primary+olfactory+projections+in+the+olfactory+bulb+of+Xenopus+laevis.">3D atlas describing the ontogenic evolution of the primary olfactory projections in the olfactory bulb of Xenopus laevis.</a> Journal of Comparative Neurology. 489 (4), 403-424 (2005).</li><li>Scheidweiler, U., Nezlin, L., Rabba, J., M&#252;ller, B., Schild, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slice+culture+of+the+olfactory+bulb+of+Xenopus+laevis+tadpoles.">Slice culture of the olfactory bulb of Xenopus laevis tadpoles.</a> Chemical Senses. 26 (4), 399-407 (2001).</li><li>Manzini, I., Schild, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classes+and+narrowing+selectivity+of+olfactory+receptor+neurons+of+Xenopus+laevis+tadpoles.">Classes and narrowing selectivity of olfactory receptor neurons of Xenopus laevis tadpoles.</a> Journal of General Physiology. 123 (2), 99-107 (2004).</li><li>Kludt, E., Okom, C., Brinkmann, A., Schild, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+temperature+with+odor+processing+in+the+olfactory+bulb.">Integrating temperature with odor processing in the olfactory bulb.</a> Journal of Neuroscience. 35 (20), 7892-7902 (2015).</li></ol>

Dette dokumentet beskriver teknikker som er nyttig å undersøke funksjonaliteten av olfactory i levende Xenopus rumpetroll. Gjeldende protokollen er spesielt nyttig for de laboratoriene som fungerer, eller har tilgang til Xenopus; men er det også interessant for de forskerne studere cellulære og molekylære baser av neuronal regenerering og reparasjon. Resultatene i Xenopus kan kombineres med data samlet i andre virveldyr modeller å identifisere bevarte mekanismer. Metodene beskrevet nytte ...

Xenopus rumpetroll utgjør en utmerket dyr modell for å studere normal funksjon av nervesystemet. Åpenhet, fullt sekvensert genomet1,2og tilgjengelighet til kirurgisk, elektrofysiologiske og imaging teknikker er unike egenskaper av Xenopus Larvene at undersøke neuronal funksjoner i vivo3 . Noen av flere eksperimentelle mulighetene av denne dyr modellen er illustrert av de grundige studiene utført i rumpetroll sensorisk og motor4,5,6. En spesielt velegnet neuronal krets å studere mange aspekter av informasjonsbehandling på nivå med synapser er Xenopus rumpetroll olfactory system7. For det første, dens synaptic connectivity er godt definert: olfactory reseptor neurons (ORNs) prosjektet til olfactory pære og synaptic kontakter med dendrites av mitral/tuftede celler i glomeruli å generere lukt kart. For det andre, sin ORNs er kontinuerlig generert av neurogenesis hele livet å opprettholde funksjonen av olfactory trasé8. For det tredje, fordi olfactory systemet viser en stor regenerativ evne, Xenopus rumpetroll er kjøpedyktig helt reformere sine Luktelappen etter ablasjon9.
I dette papir beskriver vi innfallsvinkler som kombinerer avbilding av olfactory glomeruli i levende rumpetroll med atferdsmessige eksperimenter å studere funksjonaliteten av olfactory. Metodene finnesher ble brukt til å studere den funksjonelle utvinningen av glomerular i olfactory pære etter olfactory nerve transection10. Data innhentet i Xenopus rumpetroll er representant for virveldyr siden olfactory behandling er evolusjonære bevart.
Metodene som er beskrevet er eksemplifisert ved hjelp av X. tropicalis , men de kan lett bli implementert i X. laevis. Til tross for større størrelsen på voksen X. laeviser både arter bemerkelsesverdig lik i rumpetroll fasen. Hovedforskjellen ligger på genomisk nivå. X. laevis viser dårlig genetisk tractability, avhengig av allotetraploid genomet og lang generasjonstid (ca 1 år). Derimot er X. tropicalis mer mottakelig for genetiske modifikasjoner pga kortere generasjonstid (5-8 måneder) og diploide genom. Representant eksperimenter er illustrert vill-type dyr og tre forskjellige transgene linjer: Hb9:GFP (X. tropicalis), NBT:GFP (X. tropicalis) og tubb2:GFP (X. laevis).
Metodikkene i arbeidet bør vurderes sammen med de genetiske utvikler i feltet Xenopus . Enkelhet og enkel implementering av teknikkene presentert gjør dem spesielt nyttig for å vurdere allerede beskrevet mutanter11, samt Xenopus linjer genereres av CRISPR-Cas9 teknologi12. Vi beskriver også kirurgisk prosedyre for å mudderbunn olfactory nerver som kan gjennomføres i et laboratorium har tilgang til Xenopus rumpetroll. Tilnærminger brukt for å evaluere presynaptic kalsium svar og olfactory-guidede problemet krever bestemt utstyr, enskjønt anvendelig til en moderat pris. Metoder er presentert i et enkelt skjema for å fremme deres bruk i forskningsgrupper og kan angi grunnlaget for mer kompliserte analyser ved å implementere forbedringer eller foreningen andre teknikker, i.e., histologiske eller genetiske tilnærminger.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1133px;" width="1132">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:335px;">Salts for aquariums (Instant Ocean Salt)</td>
			<td style="width:359px;">Tecniplast</td>
			<td style="width:143px;">XPSIO25R</td>
			<td style="width:297px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Tricaine (Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E10521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Tweezers #5 (tip 0.025 x 0.005 mm)</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501985</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Vannas Scissors (tip 0.015 x 0.015)</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>501778</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Whatman qualitative filter paper</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>WH3030917</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">X. laevis tubb2-GFP</td>
			<td>National Xenopus Resource (NXR), RRID:SCR_013731</td>
			<td>NXR_0.0035</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">X.tropicalis NBT-GFP</td>
			<td>European Xenopus Resource Center (EXRC) RRID:SCR_007164</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">CellTracker CM-DiI</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>C-7001</td>
			<td style="width:297px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Calcium Green dextran, Potassium Salt, 10,000 MW, Anionic</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>C-3713</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Borosilicate capillaries for microinjection</td>
			<td>Sutter Instrument</td>
			<td>B100-75-10</td>
			<td>O.D.=1.0 mm., I.D.=0.75 mm.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Puller</td>
			<td>Sutter Instrument</td>
			<td>P-97</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Microinjector</td>
			<td>Parker Instruments</td>
			<td>Picospritzer III</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Sylgard-184</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>761028-5EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Microfil micropipettes</td>
			<td style="width:359px;">World Precision Instruments</td>
			<td>MF28G-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Upright microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>AxioImager-A1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Master-8 stimulator</td>
			<td>A.M.P.I.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">CCD Camera</td>
			<td>Hamamatsu</td>
			<td>Image EM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Solenoid valves</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>VC-6 Six Channel system</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dow Corning High Vacuum Grease</td>
			<td>VWR Scientific</td>
			<td>636082B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Tubocurarine hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T2379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CCD Camera</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>MRC-5 Camera</td>
			<td>Controlled by Zen software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">camera lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>MVL8ML3</td>
			<td>There are multiple possibilities that should be adapted to the camera model used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Epoxy resin</td>
			<td>RS Components</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Manifold</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>MP-6 perfusion manifold</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micromanipulator for local delivery of solutions</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>MN-153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mini magnetic clamps</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>MAG-7, MAG-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polyethylene tubing</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>64-0755</td>
			<td>O.D.=1.57 mm., I.D.=1.14 mm.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

functional evaluation of olfactory pathways in living xenopus tadpoles

Xenopus rumpetroll tilbyr en unik plattform for å undersøke funksjon av nervesystemet. De gir flere eksperimentelle fordeler, for eksempel tilgjengelighet til mange tenkelig tilnærminger, elektrofysiologiske teknikker og atferdsmessige analyser. Xenopus rumpetroll olfactory systemet er spesielt godt egnet til undersøke funksjonen i synapser etablert under normal utvikling eller reformert etter skader. Her beskriver vi metoder for å vurdere behandling av olfactory informasjon i levende Xenopus larver. Vi skissere en kombinasjon av i vivo målinger av presynaptic kalsium svar i glomeruli av olfactory pære med olfactory-guidede atferd analyser. Metoder kan kombineres med transection av olfactory nerver å studere rewiring av synaptic. Eksperimenter presenteres bruke både vill-type og genmodifiserte dyr uttrykke GFP journalister i sentralnervesystemet celler. Anvendelse av tilnærminger beskrevet å genmodifiserte rumpetroll kan være nyttig for unraveling molekylær baser som definerer virveldyr atferd.

I dette papiret, vi presentere en kombinasjon av komplementære metodene å utføre i vivo studie av funksjonaliteten i Xenopus rumpetroll olfactory systemet: jeg) metode for imaging presynaptic Ca2 + endringer i glomeruli å leve rumpetroll bruke fluorescerende kalsium indikator, og ii) guidet en lukt atferdsdata analyse som kan brukes til å undersøke respons til bestemte vannbaserte odorants. Siden disse metodene har vært ansatt å vurdere utvinning av ol...

Watch this Scientific Journal Video about Functional Evaluation of Olfactory Pathways in Living Xenopus Tadpoles at JoVE.com

Functional Evaluation of Olfactory Pathways in Living Xenopus Tadpoles

Funksjonell evaluering av Olfactory stier i levende Xenopus rumpetroll

Xenopus rumpetroll tilbyr en unik plattform for å undersøke funksjon av det nervøse systemet i vivo. Vi beskriver metoder for å vurdere behandling av olfactory informasjon i levende Xenopus Larvene normale oppdrett forhold eller skade.

Xenopus tadpoles offer a unique platform to investigate the function of the nervous system. They provide multiple experimental advantages, such as ...

Denne metoden kan være nyttig for å svare på viktige spørsmål i nevrobiologi felt som hvordan presynaptic terminaler fungerer in vivo. Den største fordelen med dette settet med teknikker er at vi viser gratis tilnærminger til å esel funksjonen til olfaktoriske veier ved hjelp av Xenopus rumpetroll som dyremodell. Å demonstrere denne prosedyren vil være meg selv, Beatrice Terni, og Paolo Pacciolla.Begynn transeksjonsprosedyren ved å fukte to stykker cellulose kvalitativt filterpapir i 0,02% MS2 22 bedøvelsesløsning, og plassere dem under disseksjonsområdet. Velg deretter en rumpetroll fra tanken og dypp den i en tallerken med bedøvelsesløsning. Rumpetrollen skal slutte å svømme innen to til fire minutter.Kontroller riktig bedøvelse ved fravær av en reaksjon på mekaniske stimuli påført på halenivå ved hjelp av pinsett. Plasser den bedøvede rumpetrollen på filterpapiret under omfang. Plasser dyret med sin dorsale side vendt oppover slik at hjernestrukturer kan visualiseres.For atferdseksperimenter, bruk veni saks for å transect begge nerver for å undertrykke all luktende informasjon som kommer til olfactory pære. Legg en poled glasspipette med to mikroliter kalsiumgrønn en dekstrineløsning, og legg den i mikroinjektoren. Plasser en bedøvet rumpetroll under disseksjonsmikroskopet på filterpapir, og flytt deretter pipettens spiss inn i hovedhulen i nesekapselen, og lever 0,15 til 0,3 mikroliter av fargestoffet.La rumpetrollen være på plass i to til tre minutter. Bruk en Pasteur pipette, drypp 0,02% MS2 22 løsning på de mer coddle deler av dyret for å unngå tørking. Overfør dyret til gjenopprettingstanken hvor rumpetrollen skal gjenopprette normal svømming innen 10 minutter eller så.Vær oppmerksom på florescence på nivået av det glomerulære laget av olfaktorisk pære dagen etter injeksjon. Forbered en bedøvet rumpetroll for avbildning ved først å fjerne huden over olfaktorisk pære. Bruk veni saks for å gjøre et lateralt snitt på rumpetrollens hud på kanten av sentralnervesystemet på nivå med olfaktorisk pære.Unngå å utvide kuttet til tectum, som lett kan identifiseres ved plasseringen av optisk nerve. Hold dyret fuktig ved å påføre dråper på 0,02% MS2 22-løsning ved hjelp av en Pasteur pipette og klyp deretter den kuttede huden ved hjelp av pinsett og trekk den over nervesystemet. Kontroller vellykket fjerning ved fravær av melanocytter over olfaktorisk pære.Legg rumpetrollen i brønnen på cellevaktbelagt tallerken. Plasser et glassdeksel slip belagt med høyt vakuumfett for å dekke toppen av tectum til enden av halen. Sørg for at olfaktorisk pære og plakoder forblir utsatt for det ekstracellulære mediet.Fyll pitri parabolen med Xenopus Ringer løsning som inneholder 100 mikromolar tubocurarine for å hindre muskel sammentrekninger. Plasser fatet som holder rumpetrollen under et oppreist mikroskop. Koble beholderen som inneholder Xenopus Ringers oppløsning med fatet ved hjelp av polyetylenrør for kontinuerlig overflod av Xenopus Ringers oppløsning.Begynn å perfusere Xenopus Ringers løsning. Oppretthold nivået av løsningen i parabolen konstant gjennom hele eksperimentet. Vurder kontinuerlig rumpetroll levedyktighet ved å observere blodsirkulasjonen gjennom karene.Begynn å forestille deg live ved hjelp av et lavt forstørrelsesmål for å visualisere rumpetrollen. Flytt mikromanipulatoraksen for å plassere kapillæren som leverer luktoppløsningen på toppen av en nesekapsel, og danner en 90 graders vinkel med olfaktornerven. Finn olfaktorisk pære plassert ipsilateralt til nesekapselen.Bytt til et vannmål med høy forstørrelse med lang arbeidsavstand. Sjekk florescence utslipp av I.Glomerular strukturer bør være åpenbare. Begynn med å pipettere 20 milliliter fersk aminosyreløsning i et forhøyet reservoar.Ta deretter seks mat fratatt rumpetroll fra deres boligtank, og legg dem i to liter rent rumpetrollvann for å minimere eksponeringen for luktstoffer. Plasser en modifisert seks brønnrett på en hvit LED-transilluminator. Fyll hver brønn med 10 milliliter rumpetrollvann.Plasser en rumpetroll per brønn, og la det hvile i minst tre minutter. Start bildeanskaffelse og erverv filmer som inneholder basal- og stimulans- og gjenopprettingsperioder. En attraktiv respons kan oppdages som en bevegelse mot dysen som leverer løsningen av aminosyrer.Returner dyr til tanken etter avbildning. Sporing av rumpetrollhodeposisjoner innenfor et område på 35 millimeter med 35 millimeter, eller tilsvarende størrelse i piksler, tillater en kvantitativ analyse av olfaktorisk styrt atferd. Den stiplede linjen representerer det proksimale området til luktløsningsinntaket.Individuelle plott av rumpetrollbevegelser er konstruert ved hjelp av X Y-koordinater oppnådd ved bildeanalyse. De ekstraherte motilitetsplottene må trofast gjengi videobilder. En region av interesse på 8,75 millimeter radius sentrert på løsningsinntaket brukes til å klassifisere nærheten til dyrene til luktkilden.Mer tid brukt i nærheten av luktstoffets dyse indikerer positiv tropisme. Tid brukt av rumpetroll nær dysen i definerte perioder, for eksempel 15 andre intervaller, tillater identifisering av evnen til å oppdage aminosyreløsninger. Den generelle oppførselen til en populasjon av rumpetroll kan oppnås ved å plotte fordelingen av individuelle data.Positiv tropisme kan oppdages når aminosyreløsningen fremstilles med en millimolar eller 160 mikromos. Dyr reagerer ikke på vannapplikasjon. Etter denne prosedyren kan andre metoder som histologiske teknikker eller elektrofysiologi utføres for å svare på flere spørsmål som endring av synaptiske egenskaper etter skade.Etter utviklingen banet denne teknikken vei for forskere innen nevrobiologi for å utforske behandlingen av olfaktorisk informasjon i Xenopus rumpetroll.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Functional Evaluation of Olfactory Pathways in Living Xenopus Tadpoles

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Appetitive Assosiative Olfactory læring i<em&gt; Drosophila</em&gt; Larver

In the following we describe the methodological  details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with ...

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

Multi-enheten opptaket Metoder for å karakterisere nevrale aktiviteten i Locust (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfactory kretser

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Transplantation of Olfactory Ensheathing Cells to Evaluate Functional Recovery after Peripheral Nerve Injury

Transplantasjon av Olfactory Ensheathing Cells å evaluere Funksjonell Recovery etter perifer nerveskade

Olfactory ensheathing cells (OECs) are neural crest cells which allow growth and regrowth of the primary olfactory neurons. Indeed, the primary olfactory ...

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

Ex vivo tilbe Intakt Vomeronasal orgel og tilbehør luktelappen

The mouse accessory olfactory system (AOS) is a specialized sensory pathway for detecting nonvolatile social odors, pheromones, and kairomones. The first ...

Functional Evaluation of Biological Neurotoxins in Networked Cultures of Stem Cell-derived Central Nervous System Neurons

Funksjonell Evaluering av biologisk nervegifter i Nettbaserte Kulturer av Stem Cell-avledet sentralnervesystemet nevroner

Therapeutic and mechanistic studies of the presynaptically targeted clostridial neurotoxins (CNTs) have been limited by the need for a scalable, ...

Perforated Patch-clamp Recording of Mouse Olfactory Sensory Neurons in Intact Neuroepithelium: Functional Analysis of Neurons Expressing an Identified Odorant Receptor

Perforert Patch-clamp Opptak av Mouse olfactory sensoriske nevroner i Intakt neuroepithelium: Funksjonell analyse av nerveceller uttrykker en Identifiserte odoranten Receptor

Analyzing the physiological responses of olfactory sensory neurons (OSN) when stimulated with specific ligands is critical to understand the basis of ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Samtidig<em&gt; Ex vivo</em&gt; Funksjonell testing av to netthinne etter<em&gt; In vivo</em&gt; Elektroretinogrammet System

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...

Recording Temperature-induced Neuronal Activity through Monitoring Calcium Changes in the Olfactory Bulb of Xenopus laevis

Recording Temperature-induced Neuronal Activity through Monitoring Calcium Changes in the Olfactory Bulb of Xenopus laevis

Opptak Temperatur-indusert neuronal aktivitet gjennom Overvåking Kalsium endringer i luktelappen av<em&gt; Xenopus laevis</em

The olfactory system, specialized in the detection, integration and processing of chemical molecules is likely the most thoroughly studied sensory system. ...

An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

En objektiv og reproduserbar Test av Olfactory læring og diskriminering i mus

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...

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

Forberedelser og protokoller for hele cellen Patch klemme opptak i Xenopus laevis Tectal nerveceller

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