Summary

Non-ventriküler Plazmid Enjeksiyon ve Elektroporasyon Postnatal Rat Beyin Gen Teslimat

Published: September 17, 2010
doi:

Summary

Bu protokol, belli bir alanda yaşayan kemirgen beyin için genetik yapıları teslim olmayan bir viral yöntem açıklanır. Yöntemi plazmid hazırlanması, mikropipet imalat, yenidoğan sıçan yavru cerrahi, yapı mikroenjeksiyon, ve oluşur<em> In vivo</em> Elektroporasyon.

Abstract

Transgenik hayvanlar oluşturulması, in vivo olarak ilgi çekici bir gen fonksiyonları okuyor standart bir yaklaşımdır. Ancak, birçok nakavt veya transgenik hayvanlar değiştirilmiş gen ifade ya da tüm organizmanın silinir bu durumda uygulanabilir değildir. Ayrıca, telafi edici mekanizmaların çeşitli genellikle sonuçları yorumlamak zor. Telafi edici etkileri ya zamanlama gen ekspresyonu veya transfekte hücrelerinin miktarını sınırlayarak kontrol altına alınabilir.

Postnatal olmayan ventriküler mikroenjeksiyon ve in vivo elektroporasyon yöntemi, yeni doğan kemirgen beyin ilgi küçük bir bölgeye doğrudan genler, siRNA veya boya molekülleri hedeflenen teslim sağlar . Geleneksel ventrikül enjeksiyon tekniği aksine, bu yöntem, göçmen olmayan hücre tiplerinin transfeksiyon sağlar. Burada açıklanan yöntem vasıtasıyla transfekte Animals in vivo görüntüleme veya akut beyin dilimleri elektrofizyolojik deneylerde, örneğin, iki foton kullanılabilir.

Protocol

1. Giriş Transgenik hayvanlar oluşturulması, genlerin fonksiyonlarının incelenmesi, canlı hayvanlar 1 ve unraveling hastalığın mekanizması 2,3 yanı sıra hücrelerin 4 özellikleri işlemek için güçlü bir yöntem. Ancak, prosedür, bu nedenle bu tür viral enjeksiyon 5, elektroporasyonu 6 ve utero elektroporasyon 7,8 neonatal ventriküler enjeksiyonu gibi alternatif gen teslimat yöntemleri kullanmak dair…

Discussion

Yaşayan kemirgen beyin içine gen teslimat yöntemleri ve doğum sonrası elektroporasyon 6 için, son zamanlarda, utero elektroporasyon 7,8,11,12 kurulan ve. Ancak, bu yöntemlerin çeşitli uygulamalar için sınırlayıcı olabilir plazmid DNA, intraventriküler enjeksiyon dayanmaktadır. Örneğin, bu yöntemleri, hipokampus, ne de kortikal astrositler gibi göçmen olmayan hücre tiplerinin transfeksiyon gibi belirli beyin bölgelerindeki hücrelerini hedef izin vermez. Non-ventrikü…

Acknowledgements

Ekaterina Karelina için film müziği, video kayıt, CAG-EGFP plazmid hazırlanması için 3D animasyon ve Dr. Peter Blaesse Ivan Molotkov yardım için teşekkür ederim.

Finlandiya Uluslararası Hareketlilik, Finlandiya Kültür Vakfı ve Finlandiya Akademisi Merkezi hibe destek verdi.

Materials

Material Name Typ Company Catalogue Number Comment
2A-sa dumb Tweezers, 115mm equipment XYtronic XY-2A-SA Treat with 70% ethanol for disinfection before use in surgical manipulations
Biological Temperature Controller with stainless steel heating pad equipment Supertech TMP-5b  
Borosilicate tube with filament material Sutter Instruments BF120-69-10 Glass needle
Disposable drills material Meisinger HP 310 104 001 001 008  
Dulbeco’s PBS 10X reagent Sigma D1408  
Dumont #5 forceps, 110 mm equipment FST 91150-20 Treat with 70% ethanol for disinfection before use in surgical manipulations
Ealing microelectrode puller equipment Ealing 50-2013 Vertical electrode glass puller
Ethilon monofil polyamide 6-0 FS-3 16 mm 3/8c material Johnson & Johnson Medical EH7177H Surgical threads
Exmire micro syringe 10.0 ml equipment Exmire MS*GLLX00 Gas-tight syringe
Fast Green reagent Sigma F7252  
Forceps electrodes equipment BEX LF650P3 Treat with 70% ethanol for disinfection prior to use
Foredom drill control equipment Foredom FM3545 Surgical drill power supply and control. Currently available analogue is micromotor kit K.1070 (Foredom)
Foredom micro motor handpiece equipment Foredom MH-145 Currently available analogue is micromotor kit K.1070 (Foredom)
Gas anesthesia platform for mice equipment Stoelting 50264 Assembled on stereotaxic instrument
Isoflurane reagent Baxter FDG9623  
Micro dressing forceps, 105 mm equipment Aesculap BD302R Treat with 70% ethanol for disinfection before use in surgical manipulations
Microfil material WPI MF34G-5 Micro syringe filling capillaries
Mineral oil reagent Sigma M8410  
NanoFil Syringe 10 microliter equipment WPI NANOFIL Hamilton syringe
plasmid CAG-EGFP reagent     Extracted and purified with EndoFree Plasmid Maxi Kit (Qiagen) and dissolved in nuclease free water to concentration 1.5 mg/ml
Pulse generator CUY21Vivo-SQ equipment BEX CUY21Vivo-SQ  
Schiller electrode gel reagent Schiller AG 2.158000 Conductive gel
Small animal stereotaxic instrument equipment David Kopf Instruments 900  
Stoelting mouse and neonatal rat adaptor equipment Stoelting 51625 Assembled on stereotaxic instrument. Treat earbars with 70% ethanol for disinfection before use in surgical manipulations
Student iris scissors, straight 11.5 cm equipment FST 91460-11 Treat with 70% ethanol for disinfection before use in surgical manipulations
Sugi absorbent swabs 17 x 8 mm material Kettenbach 31602 Surgical tampons
UMP3 microsyringe pump and Micro 4 microsyringe pump controller equipment WPI UMP3-1 Microinjector and controller
Univentor 400 Anesthesia Unit equipment Univentor 8323001  

Referenzen

  1. Gerlai, R., Clayton, N. S. Analyzing hippocampal function in transgenic mice: an ethological perspective. Trends Neurosci. 22, 47-51 (1999).
  2. McGowan, E., Eriksen, J., Hutton, M. A decade of modeling Alzheimer’s disease in transgenic mice. Trends Genet. 2, 281-289 (2006).
  3. Cryan, J. F., Holmes, A. The ascent of mouse: advances in modeling human depression and anxiety. Nat. Rev. Drug Discov. 4, 775-790 (2005).
  4. Wells, T., Carter, D. A. Genetic engineering of neural function in transgenic rodents: towards a comprehensive strategy. J. Neurosci. Methods. 108, 111-130 (2001).
  5. Pilpel, N. reproducible transduction of select forebrain regions by targeted recombinant virus injection into the neonatal mouse brain. J. Neurosci. Methods. 182, 55-63 (2009).
  6. Boutin, C. Efficient in vivo electroporation of the postnatal rodent forebrain. PLoS One. 3, e1883-e1883 (2008).
  7. Saito, T., Nakatsuji, N. Efficient gene transfer into the embryonic mouse brain using in vivo electroporation. Dev. Biol. 240, 237-246 (2001).
  8. Saito, T. In vivo electroporation in the embryonic mouse central nervous system. Nat. Protoc. 1, 1552-1558 (2006).
  9. Matsuda, T., Cepko, C. L. Electroporation and RNA interference in the rodent retina in vivo and in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 101, 16-22 (2004).
  10. De Simoni, A., Yu, L. M. Preparation of organotypic hippocampal slice cultures: interface method. Nat. Protoc. 1, 1439-1445 (2006).
  11. Walantus, W. In utero intraventricular injection and electroporation of E15 mouse embryos. J. Vis. Exp. , (2007).
  12. Walantus, W., Elias, L., Kriegstein, A. In utero intraventricular injection and electroporation of E16 rat embryos. J. Vis. Exp. , (2007).
  13. Umeshima, H., Hirano, T., Kengaku, M. Microtubule-based nuclear movement occurs independently of centrosome positioning in migrating neurons. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 104, 16182-16187 (2007).
  14. Ashwell, K., Paxinos, G. . Atlas of the Developing Rat Nervous System. , (2008).
  15. Paxinos, G., Watson, C. . The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2007).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Molotkov, D. A., Yukin, A. Y., Afzalov, R. A., Khiroug, L. S. Gene Delivery to Postnatal Rat Brain by Non-ventricular Plasmid Injection and Electroporation. J. Vis. Exp. (43), e2244, doi:10.3791/2244 (2010).

View Video