| Generation of Caenorhabditis elegans Transgenic Animals by DNA Microinjection
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Author:
Date:
2017-10-05
[Abstract] Microinjection is the most frequently used tool for genetic transformation of the nematode Caenorhabditis elegans, facilitating the transgenic expression of genes, genome editing by the clustered regularly interspersed short palindromic repeats (CRISPR)-Cas9 system, or transcription of dsRNA for RNA intereference (RNAi). Exogenous DNA is delivered into the developing oocytes in the germline of adult hermaphrodites, which then generate transgenic animals among their offspring. In this protocol, we describe the microinjection procedure and the subsequent selection of transgenic progeny.
[摘要] 显微注射是线虫秀丽隐杆线虫遗传转化中最常用的工具，促进基因的转基因表达，通过聚集的定期散布的短回文重复序列（CRISPR）-Cas9系统的基因组编辑或转录 dsRNA用于RNA干扰（RNAi）。 外源DNA被递送到成年雌雄同株的种系中的发育中的卵母细胞中，然后在它们的后代中产生转基因动物。 在该方案中，我们描述了显微注射程序和随后的转基因后代选择。
【背景】在C.通过显微注射的DNA转化通常用于产生过表达或异位表达可以与标签（例如，绿色荧光蛋白[GFP]）融合的基因的转基因动物，允许突变体的表型拯救和/或蛋白质的定位和功能的分析（Carter等人，1990; Chalfie等人，1994; Mello和Fire，1995）。聚集的定期散布的短回文重复（CRISPR）-Cas9系统的出现需要显微注射以通过引入点突变或插入/缺失突变来实现高度特异性的基因组编辑（概述于Dickinson和Goldstein，2016）。此外，该技术被应用于dsRNA的可诱导和/或组织特异性转录以便于遗传性RNA干扰（RNAi）（Tavernarakis等人，2000） ...
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| Ciberial Muscle 9 (CM9) Electrophysiological Recordings in Adult Drosophila melanogaster
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Author:
Date:
2017-07-20
[Abstract] The complexity surrounding presynaptic recordings in mammals is a significant barrier to the study of presynaptic mechanisms during neurotransmission in the mammalian central nervous system (CNS). Here we describe an adult fly neuromuscular junction (NMJ), the ciberial muscle 9 (CM9) NMJ, which allows for the recording of both evoked (EPSPs) and spontaneous postsynaptic excitatory potentials (mEPSPs) at a mature glutamatergic synapse. Combined with CM9-specific genetic technologies, the CM9 NMJ provides a powerful experimental system to better understand the regulation of neurotransmitter release at a mature synapse.
[摘要] 围绕哺乳动物突触前记录的复杂性是哺乳动物中枢神经系统（CNS）神经传递过程中突触前机制研究的重要障碍。 在这里，我们描述成人飞行神经肌肉接头（NMJ），西伯利亚肌肉9（CM9）NMJ，其允许记录诱发（EPSP）和自发性突触后兴奋性潜力（mEPSPs）在成熟的谷氨酸能突触。 结合CM9特异性遗传技术，CM9 NMJ提供了一个强大的实验系统，以更好地了解成熟突触神经递质释放的调节。
【背景】在老化过程中定义突触前功能变化的重要障碍是由于缺乏一个简单的模型系统，用于执行必要的电生理记录，以彻底地表征神经递质从突触前神经末梢的释放。现有的啮齿动物模型遭受与衰老研究相关的显着成本问题和在具有一致释放参数的单个定义的神经末梢上使用电生理记录的技术难度。为了克服这些障碍，我们在成年果蝇中开创了一种模型突触系统，用于分析年龄对神经传递过程中突触前功能的影响，CM9 NMJ位于飞翔的长鼻（Rawson等） ，2012; Mahoney等人，2014; Mahoney等人，2016）（图4A）。简而言之，CM9运动神经元（MN）的突触前心轴收敛于CM9肌肉的15个肌肉纤维，以形成35个独立的神经支配（Rawson等人，2012）。已显示CM9 MN对于CM9肌肉的收缩是必需的，并且是CM9肌肉的谷氨酸能输入的唯一来源（Kimura等人，1986; ...
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| Optogenetic Stimulation and Recording of Primary Cultured Neurons with Spatiotemporal Control
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Author:
Date:
2017-06-20
[Abstract] We studied a network of cortical neurons in culture and developed an innovative optical device to stimulate optogenetically a large neuronal population with both spatial and temporal precision. We first describe how to culture primary neurons expressing channelrhodopsin. We then detail the optogenetic setup based on the workings of a fast Digital Light Processing (DLP) projector. The setup is able to stimulate tens to hundreds neurons with independent trains of light pulses that evoked action potentials with high temporal resolution. During photostimulation, network activity was monitored using patch-clamp recordings of up to 4 neurons. The experiment is ideally suited to study recurrent network dynamics or biological processes such as plasticity or homeostasis in a network of neurons ...
[摘要] 我们研究了文化中的皮层神经元网络，并开发了一种创新的光学装置，以空间和时间精确度激发大量神经元。 我们首先描述如何培养表达channelorhodopsin的原代神经元。 然后，我们将根据快速数字光处理（DLP）投影机的工作原理来详细说明光遗传设置。 该设置能够用独立的光脉冲训练数十到数百个神经元，以高时间分辨率诱发动作电位。 在光刺激期间，使用多达4个神经元的膜片钳记录监测网络活动。 该实验非常适合研究复杂的网络动力学或生物过程，如神经元网络中的可塑性或体内平衡，当子群体由其特征（相关性，速率和大小）进行精细控制的不同刺激激活时。
【背景】光致遗传学提供以毫秒精度控制神经元活动的平均值。然而，神经元通常通过同时激活整个群体的光的闪光或通过在整个视野上的时间调制强度的光同时激活（Boyden等人，2005）。然而，存在几种空间调节光并已被用于使谷氨酸不起作用的方法（Nawrot等人，2009）或激活表达神经元的通道视紫质（ChR2）（Guo等人，2009）（用于审查刺激神经元的可用方法具有空间和时间分辨率参见Anselmi等人，2015）。
为了获得刺激的空间控制，第一种可能性是使用激光并将其光束快速移动到不同位置。例如，通过用声光偏转器偏转激光束已经实现了在不同树枝状位置处的谷蛋白解冻（Shoham等人，2005）。只有我们在有限的区域内足够缓慢地调节光强度，这个策略才可能是可行的。或者，可以使用相位或强度的光调制器来实现光的空间图案。基于相位调制的全息技术允许以三维空间精度获得图像，但是可以以仅100Hz的速率显示图案（Papagiakoumou等人，2010）。如果二维图案是足够的，则可以通过将投影仪或阵列的LED放置在样品的共轭平面中来简单地获得强度调制（Farah等人，2007; ...
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