Name: measuring glucose uptake in drosophila models of tdp-43 proteinopathy
Uploaded: 2021-08-03T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Glucose Uptake in Drosophila Models of TDP-43 Proteinopathy at JoVE.com

Vi takker Stefanie Schirmeier og Takeshi Iwatsubo for at give Drosophila stammer. Vi takker også Patricia Jansma for at hjælpe med billeddannelse i Marley Imaging Core på University of Arizona. Dette arbejde blev finansieret af National Institutes of Health NIH NS091299, NS115514 (til DCZ), HHMI Gilliam Fellowship (til EM) og Undergraduate Biology Research Program (til HB).

UAS FLII12Pglu-700μδ6 transgene fluer blev rapporteret i Volkenhoff et al.10 og venligst leveret af Dr. S. Schirmeier. UAS TDP-43G298S transgene linjer blev venligst leveret af Dr. T. Iwatsubo13. Rekombinant Drosophila linjer huser både UAS FLII12Pglu-700μδ6 og UAS TDP-43 transgener blev genereret i Zarnescu laboratoriet ved hjælp af standard genetiske tilgange og rapporteret i Manzo et al.9. D42 GAL4 blev brugt til at drive...

<ol>
	<li>Ingre, C., Roos, P. M., Piehl, F., Kamel, F., Fang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+factors+for+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Risk factors for amyotrophic lateral sclerosis.</a> Clinical Epidemiology. 7, 181-193 (2015).</li><li>Dupuis, L., Pradat, P. F., Ludolph, A. C., Loeffler, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+metabolism+in+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Energy metabolism in amyotrophic lateral sclerosis.</a> The Lancet Neurology. 10 (1), 75-82 (2011).</li><li>Buratti, E., Baralle, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+and+functional+implications+of+the+RNA+binding+properties+of+nuclear+factor+TDP-43,+a+novel+splicing+regulator+of+CFTR+exon+9.">Characterization and functional implications of the RNA binding properties of nuclear factor TDP-43, a novel splicing regulator of CFTR exon 9.</a> The Journal of Biological Chemistry. 276 (39), 36337-36343 (2001).</li><li>Polymenidou, 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=Long+pre-mRNA+depletion+and+RNA+missplicing+contribute+to+neuronal+vulnerability+from+loss+of+TDP-43.">Long pre-mRNA depletion and RNA missplicing contribute to neuronal vulnerability from loss of TDP-43.</a> Nature Neuroscience. 14 (4), 459-468 (2011).</li><li>Tollervey, J. 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=Characterizing+the+RNA+targets+and+position-dependent+splicing+regulation+by+TDP-43.">Characterizing the RNA targets and position-dependent splicing regulation by TDP-43.</a> Nature Neuroscience. 14 (4), 452-458 (2011).</li><li>Ling, S. C., Polymenidou, M., Cleveland, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Converging+mechanisms+in+ALS+and+FTD:+disrupted+RNA+and+protein+homeostasis.">Converging mechanisms in ALS and FTD: disrupted RNA and protein homeostasis.</a> Neuron. 79 (3), 416-438 (2013).</li><li>Estes, P. 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=Wild-type+and+A315T+mutant+TDP-43+exert+differential+neurotoxicity+in+a+Drosophila+model+of+ALS.">Wild-type and A315T mutant TDP-43 exert differential neurotoxicity in a Drosophila model of ALS.</a> Human Molecular Genetics. 20 (12), 2308-2321 (2011).</li><li>Estes, P. 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=Motor+neurons+and+glia+exhibit+specific+individualized+responses+to+TDP-43+expression+in+a+Drosophila+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Motor neurons and glia exhibit specific individualized responses to TDP-43 expression in a Drosophila model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 6 (3), 721-733 (2013).</li><li>Manzo, 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=Glycolysis+upregulation+is+neuroprotective+as+a+compensatory+mechanism+in+ALS.">Glycolysis upregulation is neuroprotective as a compensatory mechanism in ALS.</a> eLife. 8, 45114 (2019).</li><li>Volkenhoff, A., Hirrlinger, J., Kappel, J. M., Klambt, C., Schirmeier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+using+a+FRET+glucose+sensor+reveals+glucose+delivery+to+all+cell+types+in+the+Drosophila+brain.">Live imaging using a FRET glucose sensor reveals glucose delivery to all cell types in the Drosophila brain.</a> Journal of Insect Physiology. 106, 55-64 (2018).</li><li>Fehr, M., Lalonde, S., Lager, I., Wolff, M. W., Frommer, W. B. <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+imaging+of+the+dynamics+of+glucose+uptake+in+the+cytosol+of+COS-7+cells+by+fluorescent+nanosensors.">In vivo imaging of the dynamics of glucose uptake in the cytosol of COS-7 cells by fluorescent nanosensors.</a> The Journal of Biological Chemistry. 278 (21), 19127-19133 (2003).</li><li>Takanaga, H., Chaudhuri, B., Frommer, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GLUT1+and+GLUT9+as+major+contributors+to+glucose+influx+in+HepG2+cells+identified+by+a+high+sensitivity+intramolecular+FRET+glucose+sensor.">GLUT1 and GLUT9 as major contributors to glucose influx in HepG2 cells identified by a high sensitivity intramolecular FRET glucose sensor.</a> Biochimedica et Biophysica Acta. 1778 (4), 1091-1099 (2008).</li><li>Ihara, 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=RNA+binding+mediates+neurotoxicity+in+the+transgenic+Drosophila+model+of+TDP-43+proteinopathy.">RNA binding mediates neurotoxicity in the transgenic Drosophila model of TDP-43 proteinopathy.</a> Human Molecular Genetics. 22 (22), 4474-4484 (2013).</li><li>Brand, A. H., Perrimon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+gene+expression+as+a+means+of+altering+cell+fates+and+generating+dominant+phenotypes.">Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating dominant phenotypes.</a> Development. 118 (2), 401-415 (1993).</li><li>Diaz-Garcia, C. 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=Quantitative+in+vivo+imaging+of+neuronal+glucose+concentrations+with+a+genetically+encoded+fluorescence+lifetime+sensor.">Quantitative in vivo imaging of neuronal glucose concentrations with a genetically encoded fluorescence lifetime sensor.</a> Journal of Neuroscience Research. 97 (8), 946-960 (2019).</li><li>Mergenthaler, P., Lindauer, U., Dienel, G. A., Meisel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sugar+for+the+brain:+the+role+of+glucose+in+physiological+and+pathological+brain+function.">Sugar for the brain: the role of glucose in physiological and pathological brain function.</a> Trends in Neurosciences. 36 (10), 587-597 (2013).</li><li>Lu, B., Vogel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+models+of+neurodegenerative+diseases.">Drosophila models of neurodegenerative diseases.</a> Annual Review of Pathology. 4, 315-342 (2009).</li></ol>

Den teknik, der er beskrevet i detaljer her, kan anvendes til at måle glukoseoptagelse i en bestemt celletype af interesse for levende Drosophila ved hjælp af FLII12Pglu-700μδ6, en FRET-baseret sensor, der kan registrere ændringer i glukoseniveauer til et millimolarområde10,11,12. Denne sensor er tidligere blevet brugt sammen med UAS-GAL4-systemet til at målrette sit udtryk mod bestemte celletyper, herunder neuro...

Amyotrofisk Lateral Sklerose (ALS) er en progressiv neurodegenerativ lidelse, der i øjeblikket er uhelbredelig. ALS påvirker øvre og nedre motoriske neuroner, der fører til tab af motorisk koordination, irreversibel lammelse, respirationssvigt og eventuel død inden for 2-5 år efterdiagnosen 1. ALS er forbundet med metaboliske defekter såsom vægttab, dyslipidæmi og hypermetabolisme (gennemgået i2); Det er dog fortsat uklart, hvordan disse ændringer i stofskiftet vedrører motor neuron degeneration. En fællesnævner i ALS og relaterede neurodegenerative sygdomme er TDP-43, et nukleinsyrebindingsprotein, der er involveret i flere trin af RNA-behandling3,4,5. Selvom mutationer i TDP-43 kun påvirker 3%-5% af patienterne, findes vildt type TDP-43 protein inden for cytoplasmaiske aggregater i >97% af ALS-tilfælde (gennemgået i6). Denne patologi blev modelleret i Drosophila ved overekspression af human wildtype eller mutant TDP-43 (G298S) i motoriske neuroner, som opsummerer flere aspekter af ALS, herunder cytoplasmaiske indeslutninger, lokomotorisk dysfunktion og reduceret levetid7,8. Ved hjælp af disse modeller blev det for nylig rapporteret, at TDP-43 proteinopati forårsager en betydelig stigning i pyruvatniveauer og phosphofructokinase (PFK) mRNA, det satsbegrænsende enzym af glykolyse9. Lignende stigninger i PFK udskrifter blev fundet i patient-afledte motoriske neuroner og rygmarv, tyder på, at glykolyse er opreguleret i forbindelse med TDP-43 proteinopati. Interessant, yderligere stigning i glykolyse ved hjælp af kosten og genetiske manipulationer afbødes flere ALS fænotyper såsom lokomotorisk dysfunktion og øget levetid i flyve modeller af TDP-43 proteinopati, i overensstemmelse med en kompenserende, neuroprotektive mekanisme i degenererende motoriske neuroner.
For yderligere sondeændringer i glykolyse og måle glukoseoptagelse i Drosophila-modeller af TDP-43 proteinopati blev en tidligere rapporteret genetisk kodet FRET-baseret sensor FLII12Pglu-700μδ610 udtrykt i motoriske neuroner specifikt ved hjælp af UAS-GAL4-ekspressionssystemet. FLII12Pglu-700μδ6 glukosesensoren bruger resonansenergioverførsel mellem to varianter af grønt fluorescerende protein, cyan og gule fluorescerende proteiner (CFP og YFP) til at detektere glukose på celleniveau. Den består af et bakteriel glukosebindingsdomæne fra E. coli MglB-genet, der er smeltet til cfp og YFP i modsatte ender af molekylet. Når sensoren bindes til et glukosemolekyle, gennemgår den en kropsbygningsændring, der bringer den fælles fiskeripolitik og YFP tættere sammen og gør det muligt for FRET at forekomme, som derefter kan bruges til at kvantificere intracellulære glukoseniveauer10,11,12 ( Figur1). Her viser vi, hvordan FLII12Pglu-700μδ6 sensoren kan bruges til at bestemme ændringer i glukoseoptagelse forårsaget af TDP-43 proteinopati i motoriske neuroner. De eksperimenter, der er beskrevet her, viser, at overekspression af en ALS-associeret mutant, TDP-43G298S, i motoriske neuroner forårsager en betydelig stigning i glukoseoptagelse sammenlignet med kontroller. Denne fremgangsmåde kan anvendes i andre typer als (f.eks. SOD1, C9orf72 osv.) og/eller andre celletyper (f.eks. glia, muskler) til at bestemme ændringer i glukoseoptagelse forbundet med neurodegeneration.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>35 mm tissue culture dishes</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>CLS430165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40X water immersion lens</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>440090</td>
			<td>dippable, N.A. 0.8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dissection scissors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5618</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #5 forceps</td>
			<td>VWR</td>
			<td>100189-236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #55 forceps</td>
			<td>VWR</td>
			<td>100189-244</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minutien pins</td>
			<td>Fine Science tools</td>
			<td>26002-10</td>
			<td>used for dissections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYLGARD 184 Silicone Elastomer Kit</td>
			<td>Dow</td>
			<td>1317318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zeiss LSM880 NLO upright multiphoton/confocal microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring glucose uptake in drosophila models of tdp-43 proteinopathy

Amyotrofisk lateral sklerose er en neurodegenerativ lidelse, der forårsager progressiv muskelsvaghed og død inden for 2-5 år efter diagnosen. Kliniske manifestationer omfatter vægttab, dyslipidæmi, og hypermetaboli; Det er dog fortsat uklart, hvordan disse vedrører motor neuron degeneration. Ved hjælp af en Drosophila model af TDP-43 proteinopati, der opsummerer flere funktioner i ALS, herunder cytoplasmaiske indeslutninger, lokomotorisk dysfunktion, og reduceret levetid, vi for nylig identificeret vidtrækkende metaboliske underskud. Blandt disse, glykolyse blev anset for at være opreguleret og genetisk interaktion eksperimenter forudsat dokumentation for en kompenserende neuroprotektive mekanisme. På trods af upregulation af phosphofructokinase, den satsbegrænsende enzym i glykolyse, viste en stigning i glykolyse ved hjælp af kost- og genetiske manipulationer sig at afbøde lokomotorisk dysfunktion og øget levetid i flyvemodeller af TDP-43 proteinopati. For yderligere at undersøge effekten på TDP-43 proteinopati på glykolytisk flux i motoriske neuroner, en tidligere rapporteret genetisk kodet, FRET-baserede sensor, FLII12Pglu-700μδ6, blev brugt. Denne sensor består af en bakteriel glukose-sensing domæne og cyan og gul fluorescerende proteiner som FRET par. Ved glukosebinding gennemgår sensoren en kropsbygningsændring, der gør det muligt for FRET at forekomme. Ved hjælp af FLII12Pglu-700μδ6, glukose optagelse viste sig at være signifikant øget i motoriske neuroner udtrykker TDP-43G298S, en ALS forårsager variant. Her viser vi, hvordan man måler glukoseoptagelse, ex vivo, i larve ventrale nerveledningspræparater, der udtrykker glukosesensoren FLII12Pglu-700μδ6 i forbindelse med TDP-43 proteinopati. Denne tilgang kan bruges til at måle glukoseoptagelse og vurdere glykolytisk flux i forskellige celletyper eller i forbindelse med forskellige mutationer, der forårsager ALS og relaterede neurodegenerative lidelser.

Billedopsamling af glukosesensoren i ventralnervens (VNC), ex vivo For at bestemme forskelle i glukoseoptagelse i en Drosophila-model af ALS baseret på TDP-43 blev der anvendt en genetisk kodet FRET-baseret glukosesensor. Sensoren bestod af cfp og YFP smeltet til glukosebindingsdomænet fra E. coli MglB-genet. Glukosebinding fremkalder en kropsbygningsændring, som kan detekteres ved fluorescens resonansenergioverførsel (FRET) mellem den fælles fiskerip...

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Glucose Uptake in Drosophila Models of TDP-43 Proteinopathy at JoVE.com

Measuring Glucose Uptake in Drosophila Models of TDP-43 Proteinopathy

Glukoseoptagelse øges i Drosophila motoriske neuroner, der er påvirket af TAR DNA-bindende protein (TDP-43) proteinopati, som angivet af en FRET-baseret, genetisk kodet glukosesensor.

Måling af glukoseoptagelse i Drosophila-modeller af TDP-43 Proteinopati

Amyotrophic lateral sclerosis is a neurodegenerative disorder causing progressive muscle weakness and death within 2-5 years following diagnosis. Clinical ...

Denne teknik er betydelig, fordi den kan måle glukoseoptagelse i specifikke celler i levende Drosophila væv. Den FRET-baserede sensor giver et direkte mål for ændringer i intracellulære glukoseniveauer. Denne teknik gør det muligt for forskere at evaluere ændringer i glukoseniveauer i realtid, inden for levende motoriske neuroner fra ALS-modeller versus kontrol.Et udfordrende aspekt er billeddannelse det samme sæt af neuroner efter at have ændret bufferen. Hvis prøven efterlades på mikroskopet, er det med til at sikre, at VMC bevæger sig så lidt som muligt. Før dissektionerne påbegyndes, tændes det billedmikroskop og lasere.Derefter samles en vandrende tredje instar larve, skyl den med dobbelt destilleret vand og læg den i en dråbe HL3 buffer på en tidligere forberedt elastomerforet skål. Næste under en dissekering mikroskop, bruge et par pinps at pin den forreste og bageste ender af larven, rygsiden op, ved omhyggeligt at strække larven længde-wise med insekt stifter. Ved hjælp af en vinklet Iris saks, lav et snit lige over den bageste pin.Lav derefter et lodret snit fra snittet mod den forreste ende af larven. Efter at have tilføjet et par dråber HL3 buffer, hvis det er nødvendigt, skal du fjerne luftrøret og resten af de flydende organer uden at forstyrre centralnervesystemet. Pin derefter klapperne og strækker kropsvæggen for at eksponere centralnervesystemet, mens det neuromuskulære system forbliver intakt.Til billedopsamling skal du bruge opretstående konfokalt mikroskop med en 40 gange vanddypningslinse. Vælg derefter 405 nanometerlaseren for at ophidse den fælles fiskeripolitik. Derefter optimere anskaffelsesparametrene, såsom scanningshastighed, gennemsnit, mål, zoom pinhole størrelse og rumlig opløsning.Juster forstærkningen, så signalet er i det optimale dynamiske område, og brug de samme parametre for alle genotyper. For at afbilde motoriske neuroner i ventral nerveledningen skal silikoneskålen placeres med den dissekerede prøve under linsen og sænke linsen, så den kommer i kontakt med trehalose saccharose HL3-bufferen. Sørg for, at objektivet er helt nedsænket i bufferen, og tilføj mere buffer, hvis det er nødvendigt. Næste.Ved hjælp af den fælles fiskeripolitik og FRET kanaler, manuelt vælge et optisk udvalg bestående af mindst seks motor neuroner i fokus placeret langs ventral nerveledning midterlinjen. Derefter erhverve billeder hver 10 sekunder i 10 minutter. Disse billeder repræsenterer grundlinjen.Til glukosestimulering skal du fjerne trehalosesucrose indeholdende HL3-buffer ved hjælp af en Pasteur-pipette og tilføje fem millimolar glukose suppleret HL3-buffer uden at flytte ventral nerveledningen. Derefter erhverve billeder hver 10 sekunder i yderligere 10 minutter. Disse billeder repræsenterer stimuleringsfasen.Gem billederne som CZI-filer eller enhver filtype, der understøttes af billedbehandlingssoftwaren, med et filnavn, herunder dato, genetisk baggrund, eksperimentel tilstand og anvendte kanaler. Genbrug parametrene til at afbilde alle genotyperne. Hvis du vil åbne Fiji-ImageJ-billedsoftwaren, skal du åbne CZI-filerne, vælge visningsstak med hyperstak og indstille farvetilstand til gråskala og vælge opdelte kanaler i separate vinduer. Næste.Behandl billederne ved hjælp af drift korrektion plug-ins, turbo reg og stak reg. Hver kanal rettes separat ved at vælge stak reg under plug-ins og derefter vælge transformation til oversættelse. Vælg manuelt de områder af interesse eller ROI ved at spore alle motoriske neuroner, der forbliver i fokus i hele tidsserien.Brug derefter ROI manager til at gemme hver motor neuron skitse. Brug funktionen multimål til at måle den gennemsnitlige grå værdi i hvert investeringsafkast på hvert tidspunkt. Kopier derefter de INVESTERINGSAFKAST, der spores fra den første kanal til den anden kanal til pre stimulation-billedet.I forhold til dataanalyse beregnes FRET efter cfp-forholdet ved hjælp af de gennemsnitlige grå værdier for FRET- og FFP-kanalerne. Ændringer i FRET ved cfp-nøgletal afspejler ændringer i den intracellulære glukosekoncentration. Plot derefter FRET efter CFP-nøgletal for hvert investeringsafkast og klokkeslæt i forhold til tid.En genetisk kodet FRET-baseret glukosesensor blev brugt til at måle glukoseoptagelse i motoriske neuroner. Når glukose ikke er bundet til sensoren, forårsager excitation fra den fælles fiskeripolitik kun emissioner fra den fælles fiskeripolitik. Og når glukose binder, kan YFP-signalet detekteres på grund af FRET, der forekommer mellem CFP og YFP.Vist her er billeder af FRET og CFP signaler i glukose sensor kontrol i TDP-43 mutant neuroner under baseline og stimulation betingelser. En repræsentativ motor neuron er skitseret i hvert billede som et eksempel på ROI. Ved glukosestimulering, kontrol motoriske neuroner udtrykker glukose sensorer, udviser en lille stigning i glukoseoptagelse, mens neuroner, der udtrykker TDP-43, viste en betydeligt højere glukoseoptagelse.Yderligere FRET ved cfp-forholdet mellem TDP-43 mutant motor neuroner blev normaliseret til glukose sensor kontrol på hvert tidspunkt. Under oprindelige betingelser var der ingen forskel mellem genotyperne. Ved glukosestimulering blev der imidlertid observeret en hurtig og signifikant stigning i glukoseoptagelsen hos TDP-43 mutanter sammenlignet med kontrollen.I en bar graf repræsentation, glukose stimulation i neuroner udtrykker glukose sensoren viste en lille, men signifikant stigning i FRET ved CFP ratio i forhold til baseline. I modsætning hertil viste neuroner, der udtrykte TDP-43, en signifikant stigning i forholdet ved stimulering sammenlignet med baseline. Nettoforskellen i FRET ved cfp-nøgletal mellem motoriske neuroner, der udtrykker TDP-43 og glukosesensor, er omkring 10,9% Tidsstyring er afgørende for denne procedure, så neuronerne ikke dør i løbet af billeddannelse.Det er vigtigt at billedet umiddelbart efter dissektioner for at undgå dette. Denne teknik fremhævede betydningen af glukosemetabolisme i neuroner og har ført vores gruppe til yderligere at undersøge glykolysens rolle i motor neuronregenerering.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Measuring Glucose Uptake in Drosophila Models of TDP-43 Proteinopathy

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of ...

Measuring Motor Coordination in Mice

Måling Motor Koordinering i mus

Mice are increasingly being used in behavioral neuroscience, largely replacing rats as the behaviorist's animal of choice. Before aspects of behavior such ...

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Visualisering af proprioceptorer i<em&gt; Drosophila</em&gt; Larver og pupper

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

An Inexpensive, Scalable Behavioral Assay for Measuring Ethanol Sedation Sensitivity and Rapid Tolerance in Drosophila

An Inexpensive, Scalable Behavioral Assay for Measuring Ethanol Sedation Sensitivity and Rapid Tolerance in Drosophila

En billig, skalerbar Behavioral Assay til måling Ethanol Sedation Følsomhed og Rapid Tolerance i<em&gt; Drosophila</em

Alcohol use disorder (AUD) is a serious health challenge. Despite a large hereditary component to AUD, few genes have been unambiguously implicated in ...

Measuring and Altering Mating Drive in Male Drosophila melanogaster

Measuring and Altering Mating Drive in Male Drosophila melanogaster

Måling og Ændre Parring Drive i Male<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Despite decades of investigation, the neuronal and molecular bases of motivational states remain mysterious. We have recently developed a novel, ...

Measuring Synaptic Vesicle Endocytosis in Cultured Hippocampal Neurons

Måling af Synaptic vesikel endocytose i kulturperler hippocampus neuroner

During endocytosis, fused synaptic vesicles are retrieved at nerve terminals, allowing for vesicle recycling and thus the maintenance of synaptic ...

Assessment of Dopaminergic Homeostasis in Mice by Use of High-performance Liquid Chromatography Analysis and Synaptosomal Dopamine Uptake

Vurdering af dopaminerge homøostase i mus ved hjælp af High-performance væskekromatografi analyse og Synaptosomal dopamin optagelse

Dopamine (DA) is a modulatory neurotransmitter controlling motor activity, reward processes and cognitive function. Impairment of dopaminergic (DAergic) ...

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

Quantitative Cell Biology of Neurodegeneration in Drosophila Through Unbiased Analysis of Fluorescently Tagged Proteins Using ImageJ

Kvantitative cellebiologi af Neurodegeneration i Drosophila gennem saglig analyse af Fluorescently mærket proteiner ved hjælp af ImageJ

With the rising prevalence of neurodegenerative diseases, it is increasingly important to understand the underlying pathophysiology that leads to neuronal ...

Alternate Immersion in Glucose to Produce Prolonged Hyperglycemia in Zebrafish

Alternativ nedsænkning i glukose til at producere langvarig hyperglykæmi hos zebrafisk

Zebrafish (Danio rerio) are an excellent model to investigate the effects of chronic hyperglycemia, a hallmark of Type II Diabetes Mellitus (T2DM). This ...

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

Semi-kvantitativ bestemmelse af dopaminergisk neurontæthed i Substantia Nigra af gnavermodeller ved hjælp af automatiseret billedanalyse

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...