Özet

In utero Elektroporatie gevolgd door primaire neuronale Cultuur voor het bestuderen van Gene Functie in subset van de corticale neuronen

Published: October 08, 2010
doi:

Özet

In utero elektroporatie is een waardevolle methode voor het transfecteren neuronale stamcellen in vivo. Afhankelijk van de plaatsing van de elektroden en de ontwikkeling meetpunt van elektroporatie, kunnen bepaalde subsets van corticale cellen worden gericht. Gerichte cellen kunnen vervolgens worden geanalyseerd in vivo of in vitro voor de effecten van genetische manipulatie.

Abstract

In vitro onderzoek van primaire neuronale culturen zorgt voor kwantitatieve analyses van neurietuitgroei. Om te onderzoeken hoe genetische veranderingen neuronale proces uitgroei, shRNA of cDNA constructen kunnen worden geïntroduceerd in primaire neuronen via chemische transfectie of virale transductie beïnvloeden. Echter, met primaire corticale cellen zijn een heterogene pool van de cel-types (glutamaat neuronen uit verschillende lagen, remmende neuronen, gliacellen) getransfecteerd met behulp van deze methoden. Het gebruik van in utero electroporatie tot DNA-constructen te introduceren in de embryonale knaagdieren cortex zorgt voor bepaalde subsets van cellen worden gericht: terwijl elektroporatie van de vroege embryonale cortex doelstellingen diepe lagen van de cortex, elektroporatie in de late embryonale tijdstippen doelen meer oppervlakkige lagen. Verder, differentieel plaatsing van de elektroden in de hoofden van de individuele embryo's resultaten in de targeting van dorsale-mediale versus ventrale-laterale gebieden van de cortex. Na de elektroporatie, kan getransfecteerde cellen worden ontleed uit, los, en uitgeplaat in vitro voor kwantitatieve analyse van neurietuitgroei. Hier bieden wij een stap-voor-stap methode om neuronale proces uitgroei kwantitatief te meten in subsets van corticale cellen.

De basis voor het protocol in utero elektroporatie is in detail beschreven in twee andere Jupiter artikelen uit de Kriegstein lab 1, 2. Zullen we een overzicht van onze protocol voor het in de baarmoeder elektroporatie, met de nadruk op de belangrijkste details, gevolgd door een beschrijving van onze protocol dat in utero elektroporatie van toepassing op de studie van gen-functie in neuronale proces uitgroei.

Protocol

De basis voor het protocol in utero elektroporatie is in detail beschreven in een ander artikel uit de Jupiter Kriegstein lab 1, 2. Deze techniek werd oorspronkelijk beschreven in het Osumi lab 3 en ons protocol is gebaseerd op een ontwikkeld in de LoTurco lab 4. Zullen we een overzicht van de onze protocol voor in utero elektroporatie van de rat embryo's, gericht op de belangrijkste details, gevolgd door een beschrijving van onze protocol dat in utero elek…

Discussion

In vitro onderzoek van primaire neuronale culturen zorgen voor kwantitatieve analyses van neurietuitgroei. Om te onderzoeken hoe genetische veranderingen neuronale uitgroei proces beïnvloeden, kan shRNA of misexpression constructen worden geïntroduceerd in primaire neuronen via chemische transfectie of virale transductie. Echter, met primaire corticale cellen zijn een heterogene pool van de cel-types (glutamaat neuronen uit verschillende lagen, remmende neuronen, gliacellen) getransfecteerd met behulp van dez…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs willen graag Joseph LoTurco en Dennis Selkoe bedanken voor de nuttige discussies over deze techniek. De auteurs danken de donateurs van de American Health Assistance Foundation, voor de ondersteuning van dit onderzoek.

Materials

Material Name Tip Company Catalogue Number Comment
Cortical Neuron Preparation        
Dissection Media:        
10X Hanks’ Balanced Salt Solution (HBSS) (Ca+2 /Mg +2 free)   Gibco 14185-052  
10X Hanks’ Balanced Salt Solution (HBSS) (with Ca+2 /Mg +2 )   Gibco 14065-056  
1M HEPES pH 7.4   Gibco 15630-080  
Dishes and Vials:        
100 x 15 mm Petri Dishes Fisherbrand 08-757-12  
60 x 15 mm Petri Dishes   BD Falcon 351007  
15 mL conical vial   Sarstedt 62-547-205  
50 mL conical vial   Sarstedt 62-554-205  
Dissection Tools:        
Scissors   Fine Science Tools 91402-12  
Standard Forceps Fine Science Tools 11000-12  
Curved Forceps   Fine Science Tools 11273-20  
Fine Forceps   Fine Science Tools 11255-20  
Vannas spring scissors   Fine Science Tools 15000-00  
Miscellaneous:        
.25% Trypsin-EDTA   Gibco 25200  
Reichert Bright-Line Hemacytometer   Hausser Scientific 1490  
Hand-Held Tally Counter   Sigma Z169021  
Plating Medium:        
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (D-MEM)   Gibco 11960-051  
Fetal Bovine Serum   Sigma F4135  
Penicillin-Streptomycin   Gibco 15140  
L-glutamine   Gibco 25030  
Growth Medium:        
NEUROBASAL Medium   Gibco 21103-049  
B-27 Serum-Free Supplement   Gibco 17504-044  
GlutaMAX -I Supplement   Gibco 35050-061  
Gentamicin Reagent Solution   Gibco 15750-060  
Immunostaining:        
Fixative, Washes, and Blocking Buffer:        
Paraformaldehyde   Sigma P6148  
Phosphate Buffered Saline   Sigma P4417  
Triton X-100   Sigma T9284  
Donkey Serum   Jackson Immuno 017-000-121  
Antibodies:        
beta-III tubulin antibody   Chemicon MAB1637  
MAP2 antibody   Chemicon AB15452  
Donkey Cy3 anti-mouse   Jackson Immuno 715-166-151  
Donkey Cy2 anti-chicken   Jackson Immuno 703-226-155  
DAPI   Gibco D3571  
Slide Preparation:        
CC2 Coated Two-Chamber Slides   Lab-Tek 154852  
Fluorescent Mounting Media   KPL 71-00-16  
24 x 60 mm Micro Cover Glasses   VWR 48393-106  
Clear nail polish   Electron Microscopy Sciences 72180  
Electroporation:        
Ketamine   Henry Schein 995-2949  
Xylazine   Henry Schein 4015809TV  
buprenorphine   Henry Schein 1118217  
Picospritzer III   Parker    
BTX square wave electroporator   Fisher BTXECM830  
Tweezertrodes, 7 mm, platinum   Harvard Apparatus 450488  

Referanslar

  1. Walantus, W., Castaneda, D., Elias, L., Kriegstein, A. In utero intraventricular injection and electroporation of E15 mouse embryos. J Vis Exp. , (2007).
  2. Walantus, W., Elias, L., Kriegstein, A. In utero intraventricular injection and electroporation of E16 rat embryos. J Vis Exp. , (2007).
  3. Takahashi, M., Sato, K., Nomura, T., Osumi, N. Manipulating gene expressions by electroporation in the developing brain of mammalian embryos. Differentiation. 70 (4-5), 155-1562 (2002).
  4. Bai, J., Ramos, R. L., Ackman, J. B., Thomas, A. M., Lee, R. V., LoTurco, J. J. RNAi reveals doublecortin is required for radial migration in rat neocortex. Nat Neurosci. , 1277-1283 (2003).
  5. Okada, A., Lansford, R., Weimann, J. M., Fraser, S. E., McConnell, S. K. Imaging cells in the developing nervous system with retrovirus expressing modified green fluorescent protein. Exp Neurol. 156 (2), 394-406 (1999).
  6. Bai, J., Ramos, R. L., Paramasivam, M., Siddiqi, F., Ackman, J. B., LoTurco, J. J. The role of DCX and LIS1 in migration through the lateral cortical stream of developing forebrain. Dev Neurosci. , 144-156 (2008).
  7. Molyneaux, B. J., Arlotta, P., Menezes, J. R., Macklis, J. D. Neuronal subtype specification in the cerebral cortex. Nat Rev Neurosci. , 427-437 (2007).
  8. Young-Pearse, T. L., Bai, J., Chang, R., Zheng, J. B., Loturco, J. J., Selkoe, D. J. A Critical Function for -Amyloid Precursor Protein in Neuronal Migration Revealed by In Utero RNA Interference. J Neurosci. 27, 14459-14469 (2007).
  9. Young-Pearse, T. L., Chen, A. C., Chang, R., Marquez, C., Selkoe, D. J. Secreted APP regulates the function of full-length APP in neurite outgrowth through interaction with integrin beta1. Neural Develop. 3, 15-15 (2008).

Play Video

Bu Makaleden Alıntı Yapın
Rice, H., Suth, S., Cavanaugh, W., Bai, J., Young-Pearse, T. L. In utero Electroporation followed by Primary Neuronal Culture for Studying Gene Function in Subset of Cortical Neurons. J. Vis. Exp. (44), e2103, doi:10.3791/2103 (2010).

View Video