Summary

神经元形态的研究方法:<em>体外</em> RNAi技术在胚胎小鼠大脑皮质的电穿孔

Published: May 18, 2012
doi:

Summary

我们描述涉及的方法进行快速评估的功能基因在大脑皮层的发展,<em>体外</em>电质粒共表达抑制核糖核酸(RNA干扰)和绿色荧光蛋白在小鼠胚胎皮层。该协议是适合研究神经发育的各个方面,如神经,神经细胞迁移和神经元的形态,包括树突和轴突生长。

Abstract

大脑皮质的指示较高的认知功能。这6个层状结构会产生一个内部第一,外部最后的方式,其中第一个出生的神经元保持密切的心室,而去年出生的神经元迁移过去的第一个出生的神经细胞向大脑表面1。除了 ​​神经细胞迁移2,皮质功能正常的一个关键过程是调节神经元的形态3。虽然神经元形态,可在原代培养体外研究,有多少要了解到,从这些过程是如何在组织环境监管。

我们描述的技术来分析神经细胞迁移和/或在大脑皮层的器官切片4,6形态。用于修改一个pSilencer载体,其中包含同时U6启动子驱动的双链发夹RNA和一个单独的编码绿色荧光蛋白表达盒驱动b雅CMV启动子7-9。我们的方法允许候选基因的具体击倒后突起生长的缺陷快速评估,并已成功用于在屏幕上一个突起生长8监管。因为只有一部分细胞会表达的RNAi构造,器官切片允许镶嵌一个潜在的表型分析。此外,因为这种分析是在附近近似体内环境,它提供了一个低成本为皮质功能未知的基因,并迅速替代代转基因或基因敲除动物。最后,在体内电穿孔技术相比, 体外电击实验的成功是不依赖于熟练的手术技巧的发展,可以用更短的训练时间和技能进行。

Protocol

1。准备培养液和媒体(不是视频) 准备完整汉克平衡盐溶液(HBSS中)含有1X HBSS中,2.5毫米HEPES液(pH7.4),30毫米D-葡萄糖,1毫米氯化钙 ,硫酸镁4 1毫米和4毫米碳酸氢钠3 1升。加入双蒸水(DDH 2 O)的。过滤消毒用0.2微米的过滤器,并储存于4°C。 准备片用35毫升基础培养基鹰媒体的培养基,完整的HBSS 12.9毫升,20毫米D-葡萄糖(1.35毫升的1 M的解决?…

Discussion

这些方法包括体外电击质粒编码双链RNA发夹和器官切片4提供了几个明显的优势文化。首先,这些方法可以快速评估为RNAi派生的表型的。 pSilencer载体包含U6启动子驱动的双链RNA发夹编码绿色荧光蛋白表达盒中列入允许细胞电穿孔与RNAi载体的快速识别和表征。除了时间效率,这些方法具有高度成本效益的几个淘汰赛行产生相比。第二,与生存电技术12,需要较长的培训和技能?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我们感谢提供的pSil-GFP的结构图1的插图,博士阿尔珀乌尊,共聚焦显微镜勒杜克生物成像设备,博士希林Bonni。电解金属锰支持从巴勒斯惠康基金,NARSAD奖的年轻研究者,美国国立卫生研究院NCRR COBRE P20的RR018728-01职业医学科学奖。借券支持由美国国立卫生研究院NCRR COBRE P20的RR018728-01,并已收到小灵通NRSA 5T32MH019118-20的支持。

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
Hamilton syringe HAMILTON 80008 31 gauge, 0.5 inches long,PT-4 (level of point beveling), 10μl volume
Platinum tweezertrodes BTX 45-0489 5mm size
ECM830 electroporator BTX 45-0002  
BTX Footswitch BTX 45-0208 For use with ECM830 electroporator
Vibrating blade microtome LEICA VT1000 S  
6- well dish to use with inserts FALCON 353502 Contains notches to fit inserts
Tissue culture inserts FALCON 353090 0.4 micrometer
Fast Green SIGMA F7252  
Low Melting Agarose FISHER BP165-25 DNA grade
Laminin Sigma-Aldrich L2020  
Poly-L-lysine Sigma-Aldrich P5899  
Basal Medium Eagle Sigma Aldrich B-1522  
HBSS 10x without Ca and Mg GIBCO 14180-046  
HEPES-free acid Sigma- Aldrich H4034  

Referências

  1. Angevine, J. B., Sidman, R. L. Autoradiographic study of cell migration during histogenesis of cerebral cortex in the mouse. Nature. 192, 766-766 (1961).
  2. Kriegstein, A. R., Noctor, S. C. Patterns of neuronal migration in the embryonic cortex. Trends Neurosci. 27, 392-392 (2004).
  3. Barnes, A. P., Polleux, F. Establishment of axon-dendrite polarity in developing neurons. Annu. Rev. Neurosci. 32, 347-347 (2009).
  4. Haydar, T. F., Bambrick, L. L., Krueger, B. K., Rakic, P. Organotypic slice cultures for analysis of proliferation, cell death, and migration in the embryonic neocortex. Brain Res. Brain Res. Protoc. 4, 425-425 (1999).
  5. Polleux, F., Ghosh, A. The slice overlay assay: a versatile tool to study the influence of extracellular signals on neuronal. Sci. STKE. 2002, pl9-pl9 (2002).
  6. Guerrier, S. The F-BAR domain of srGAP2 induces membrane protrusions required for neuronal migration and morphogenesis. Cell. 138, 990-990 (2009).
  7. Stegmuller, J. Cell-intrinsic regulation of axonal morphogenesis by the Cdh1-APC target SnoN. Neuron. 50, 389-389 (2006).
  8. Sepp, K. J. Identification of neural outgrowth genes using genome-wide RNAi. PLoS Genet. 4, e1000111-e1000111 (2008).
  9. Konishi, Y. Cdh1-APC controls axonal growth and patterning in the mammalian brain. Science. 303, 1026-1026 (2004).
  10. Vankelecom, H. Fixation and paraffin-embedding of mouse tissues for GFP visualization. Cold Spring Harb Protoc. 2009, 5298-5298 (2009).
  11. Hand, R. Phosphorylation of Neurogenin2 specifies the migration properties and the dendritic morphology of pyramidal neurons in the neocortex. Neuron. 48, 45-45 (2005).
  12. Taniguchi, Y., Young-Pearse, T., Sawa, A., Kamiya, A. In Utero Electroporation as a Tool for Genetic Manipulation in Vivo to Study Psychiatric Disorders: From Genes to Circuits and Behaviors. Neuroscientist. 18, 169-179 (2012).

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Citar este artigo
Lizarraga, S. B., Coser, K. R., Sabbagh, M., Morrow, E. M. Methods for Study of Neuronal Morphogenesis: Ex vivo RNAi Electroporation in Embryonic Murine Cerebral Cortex. J. Vis. Exp. (63), e3621, doi:10.3791/3621 (2012).

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