Summary

Нейронных культур эксплантов от<em> Xenopus Хепориз</em

Published: October 15, 2012
doi:

Summary

Культивирование нейронных эксплантов от расчлененного<em> Xenopus Хепориз</em> Эмбрионов, которые выражают флуоресцентных белков слияния позволяет изображений конуса роста динамики цитоскелета.

Abstract

Сложный процесс руководства аксонов в значительной степени обусловлено ростом конус, который является динамическим подвижные структуры на кончике растущего аксона. Во время аксона результат, рост конуса должна включать различные источники информации руководства кия, чтобы модулировать ее цитоскелета того, чтобы продвинуть вперед конуса роста и точно перемещаться, чтобы найти его конкретных целей 1. Как эта интеграция происходит на уровне цитоскелета только формируется, и изучение цитоскелета, белки и эффектор динамику в пределах конуса роста может позволить выяснение этих механизмов. Xenopus конусов Хепориз роста достаточно большие (10-30 мкм в диаметре) для выполнения высокой разрешение изображений живых динамики цитоскелета (например, 2-4) и легко изолировать и манипулировать в лабораторных условиях по сравнению с другими позвоночными. Лягушка является классическим модельной системой для развития исследований нейробиологии, и важно раннее понимание рост микрофон конусаrotubule динамика изначально были найдены с помощью этой системы 5-7. В этом методе 8, яйца собирают и оплодотворенных в пробирке, вводили РНК, кодирующей флуоресцентно отмеченных белки цитоскелета слияния или другими конструкциями манипулировать экспрессии генов, а затем позволили разработать на стадии нервной трубки. Нейронные трубы изолированы путем рассечения, а затем культивируют, и рост шишек на перерастает нейриты загружаются. В этой статье мы расскажем, как выполнять этот метод, цель которой заключается в культуре Xenopus Хепориз конусы роста для последующих изображений с высоким разрешением анализ. Хотя мы и предоставляем пример + TIP гибридного белка EB1-GFP, этот метод может быть применен к любому количеству белков выяснения их поведения в конус роста.

Protocol

Примечание: Мы описываем действия, описанные в первых двух разделах только в краткой, так как отлично протоколы с подробной информацией были опубликованы в другом месте, что более конкретно об этих мерах (например, 8-12). Кроме того, общий протокол работы с Xenopus нейронов спи…

Discussion

Xenopus Хепориз нейронных эксплантов отправить нейритов в очень надежным способом, через 24 часа после покрытия на ламинин / поли-лизин подложку, если условия являются приемлемыми. При этом подложка, конусы роста очень подвижны и могут достичь аксона длиной до 1 мм, расширения во всех н?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы хотели бы поблагодарить Боба Фримена для обучения и Kirschner лабораторию для использования лягушка-центр и члены лаборатории Ван Vactor за поддержку. Мы благодарим Nikon Imaging Центр Медицинской школы Гарварда за помощью световой микроскопии для изображения на рисунке 1. Эта работа финансировалась в следующей редакции: АЯРБ NIH общение и NIH K99 общение с LAL, фундаментальной науки партнерства финансирования ( https://bsp.med.harvard.edu/ ) для AEF, и NIH RO1 NS035909 для DVV

Materials

Name of Reagent Company Catalogue Number
Chorionic Gonadotropin Argent Chemical Laboratories C-HCG-ON-10
Cysteine Sigma-Aldrich 52-90-4
mMessage mMachine kit Ambion AM1340
Capillary Borosil Needles 1.2 mm (OD) x 0.9 mm (ID) FHC 30-31-0
Ficoll Sigma F2637
Dumont #5 Biologie Inox Forceps Fine Science Tools 11252-20
Collagenase  Sigma-Aldrich  9001-12-1
Mattek dishes Mat Tek Corporation P35G-1.5-14-C
L-15 Invitrogen 21083-027
Poly-l-lysine Sigma P-1399
Laminin Sigma L2020
NT3 Sigma N1905
BDNF Sigma B3795

References

  1. Lowery, L. A., Van Vactor, D. The trip of the tip: understanding the growth cone machinery. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 10, 332-343 (2009).
  2. Buck, K. B., Zheng, J. Q. Growth cone turning induced by direct local modification of microtubule dynamics. J. Neurosci. 22, 9358-9367 (2002).
  3. Lee, H. The microtubule plus end tracking protein Orbit/MAST/CLASP acts downstream of the tyrosine kinase Abl in mediating axon guidance. Neuron. 42, 913-926 (2004).
  4. Santiago-Medina, M., Myers, J. P., Gomez, T. M. Imaging adhesion and signaling dynamics in Xenopus laevis growth cones. Dev. Neurobiol. , (2011).
  5. Tanaka, E. M., Kirschner, M. W. Microtubule behavior in the growth cones of living neurons during axon elongation. J. Cell Biol. 115, 345-363 (1991).
  6. Tanaka, E., Kirschner, M. W. The role of microtubules in growth cone turning at substrate boundaries. J. Cell Biol. 128, 127-137 (1995).
  7. Tanaka, E., Ho, T., Kirschner, M. W. The role of microtubule dynamics in growth cone motility and axonal growth. J. Cell Biol. 128, 139-155 (1995).
  8. Gomez, T. M. Working with Xenopus spinal neurons in live cell culture. Methods Cell Biol. 71, 129-156 (2003).
  9. Sive, H. L., Grainger, R. M., Harland, R. M. . Early Development of Xenopus laevis: A Laboratory Manual 2010. , (2010).
  10. Cross, M. K., Powers, M. Obtaining Eggs from Xenopus laevis Females. J. Vis. Exp. (18), e890 (2008).
  11. Mimoto, M. S., Christian, J. L. Manipulation of gene function in Xenopus laevis. Methods Mol. Biol. 770, 55-75 (2011).
  12. Lavery, D. L., Hoppler, S. Gain-of-function and loss-of-function strategies in Xenopus. Methods Mol. Biol. 469, 401-415 (2008).
  13. Nieuwkoop, P. D., Faber, J. . Normal Table of Xenopus Laevis (Daudin). , (1994).
  14. Guirland, C. Direct cAMP signaling through G-protein-coupled receptors mediates growth cone attraction induced by pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide. J. Neurosci. 23, 2274-2283 (2003).
  15. Spitzer, N. C., Lamborghini, J. E. The development of the action potential mechanism of amphibian neurons isolated in culture. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 73, 1641-1645 (1976).
  16. Turney, S. G., Bridgman, P. C. Laminin stimulates and guides axonal outgrowth via growth cone myosin II activity. Nat. Neurosci. 8, 717-719 (2005).
  17. Weinl, C. On the turning of Xenopus retinal axons induced by ephrin-A5. Development. 130, 1635-1643 (2003).
  18. Knoll, B. Stripe assay to examine axonal guidance and cell migration. Nat. Protoc. 2, 1216-1224 (2007).
  19. Wheeler, G. N., Hamilton, F. S., Hoppler, S. Inducible gene expression in transgenic Xenopus embryos. Curr. Biol. 10, 849-852 (2000).

Play Video

Cite This Article
Lowery, L. A., Faris, A. E., Stout, A., Van Vactor, D. Neural Explant Cultures from Xenopus laevis. J. Vis. Exp. (68), e4232, doi:10.3791/4232 (2012).

View Video