This work was supported by the Swiss National Science Foundation grant 315230_156929/1. M.C.M. is a recipient of a fellowship (Beca Chile Postdoctorado from CONICYT, Ministerio de Educacion, Chile).

ניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המקומית של קנטון ברן Kantonstierarzt, Kantonaler Veterinärdienst ברן (BE85 / 15). 1. הכנת Xenopus ביציות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על צפרדעים (laevis Xenopus) על אור 12 שעות / 12 שעות / חושך מחזור במים כי נשמר בקפדנות על 20 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את האונות של השחלות צפרדעים נקבה 9. הערה: הסרת האונות היא גירוי להתחדשות, ולעתים קרובות את איכות הביציות משפרת עם ניתוח. הביצית מכוסית שכבת vitelline, שכבה של תאי זקיק, ורקמות חיבור המכילים את כלי דם 21. המבנה כולו שמכונה &quot;זקיק&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את האונות של השחלות כי הם ארוזים בצפיפות עם הזקיקים המכילים את הביציות ב (MBS) המלוח 7 של בארת סטרילי השלימו עם פניצילין סטרפטומיצין (88 mM NaCl, KCl 1 מ&quot;מ, 2.4 מ&quot;מ<html> 3 NaHCO, 0.82 מ&quot;מ 4 MgSO, 0.41 מ&quot;מ 2 CaCl, 0.33 מ&quot;מ Ca (NO 3) 2, 10 מ&quot;מ 4- (2-hydroxyethyl) חומצה -1-piperazineethanesulfonic; HEPES (7.5 pH, NaOH), 100 מיקרוגרם / פניצילין מ&quot;ל, 100 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​סטרפטומיצין). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב יחיד-אאוט V-VI 21 זקיקים. החזק את אונת השחלה עם מלקחיים. מנמיך את לולאת הפלטינה (איור 1) על הזקיקים ולמשוך את הלולאה בעדינות כדי לשבש את רקמת חיבור המכילה את הזקיק מרקמת השחלה. הערה: שלב V-VI 21 זקיקי מאופיינים גודלם (1.0 - 1.2 מ&quot;מ קוטר) ועל ידי ניגודיות טובה בין האונה חיה פיגמנט כהה בחצי הכדור צמחיים צהבהב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבר זקיקים בריאים למראה בלבד (כלומר לחלוטין כדורים עם פיגמנטציה ללא פגע) לצלחת 35 מ&quot;מ קוטר פטרי באמצעות פיפטה פסטר מפלסטיק (לגזור הגב בקוטר פתיחה של 1.5 מ&quot;מ). </li></ol>&quot;Jove_title&quot;&gt; 2. Microinjection של mRNA לתוך הציטופלסמה הערה: מערכת microinjection שתוארה כאן נגזרה שדיווח על ידי Kressmann ו Birnstiel 22. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן cRNAs מן cDNAs בהתאמה קידוד עבור יחידות המשנה של GABA α 4 β 2 δ קולט ידי שעתוק במבחנה, התוספת של פולי (א +) זנב, וכימות RNA על ידי ג&#39;ל אלקטרופורזה 23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן טפטפות microinjection מתוך נימי זכוכית בורוסיליקט (1.0 מ&quot;מ קוטר חיצוני (OD), קוטר פנימי 0.58 מ&quot;מ (ID), 100 מ&quot;מ אורך) באמצעות חולץ micropipette. לשבור את קצות נימי הזכוכית תחת מיקרוסקופ באמצעות micromanipulator ו microfilament ליצור בקוטר טיפ של 12 - 15 מיקרומטר עם קצה משופע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשאים למלא את טפטפות microinjection עם שמן פרפין באמצעות מזרק 10 מ&quot;ל, ואז עגנו פיפטה microinjection גבי micr מהרכבהמנגנון oinjection (איור 2). הערה: מנגנון ההזרקה ההידראולי מהרכבת השמן מורכב מנוע גריל נשלט על ידי מתג דוושת רגל. מתג נוסף משנה את מצב המפנה של המנוע. מנוע זה מניע בורג מיקרומטר (0.5 מ&quot;מ / בתורו) שמקדם או חזר בו הבוכנה של מזרק זכוכית 10 μL. הזריקה היא במהירות של כ -3 סל&quot;ד ו תפנית 0.5 מקביל הזרקת 50 NL לתוך זקיק. הטיפ של המזרק מחובר צינורות polytetrafluoroethylene בעובי דופן כי הוא עצמו קשור מחט הזריקה ידי פיסה מאוד קצרה של צינורות Tygon. נימי ההזרקה מוחזק על ידי צ&#39;אק תרגיל כי הוא נשלט על ידי micromanipulator. המערכת כולה מלאה שמן פרפין. כל בועות אוויר יש להימנע, כפי שהם יפגעו במערכת ההזרקה. ההתקנה מוארת עם מקור אור קר. סטראו נדרשת שליטה אופטית. זקיקים הם דמיינו תחת אור קר עם stereomicroscope (בהגדלה 40X). ביצועים של התקנת ההזרקה הוא נבדק על ידי ההזרקה של רדיואקטיבי לתוך ביציות Xenopus. נפח של 45 - 55 nL צריך להיות מועבר לכל זריקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת פיפטה עם קצה פלסטיק סטרילית, לבדוק את ההתקנה על ידי נחת טיפה של מים סטריליים על החלק הפנימי הנקי של תרמופלסטיים לחות עמידה (2 X 2 סנטימטר). לטבול את קצה פיפטה זריקה לתוך אגל זה, ולאחר מכן להפעיל את המנוע כדי לחזור בו הבוכנה (לחץ שלילי בתוך פיפטה הזרקה). הערה: המים צריכים להיכנס פיפטה ויוצרים ממשק גלוי עם שמן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחזור בו קצה פיפטה מן האגל ולהפעיל לחץ חיובי לחלק הפנימי של פיפטה ההזרקה. אגל מים צריך טופס על קצה פיפטה ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היכון הזרקת הזקיקים ידי הזדנבות אותם עם הקטבים הצמחיים מצביעים כלפי מעלה אל הסדקים של רשת ניילון (G: 0.8 מ&quot;מ) מודבקים לתחתית של Peצלחת תלת (60 מ&quot;מ) מכוסה MBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לוותר על 2 μL של mRNA בעזרת פיפטה עם קצה פלסטיק סטרילי אל תוך הפנים הנקיים של תרמופלסטיים. קח את ה- mRNA לתוך פיפטה ההזרקה ידי הפעלת לחץ שלילי על הצד הפנימי של פיפטה ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את פיפטה הזרקת מעל זקיק הפרט באמצעות micromanipulator. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את מחט הזריקה לתוך במרכז המוט הצמחי ולהזריק 50 NL של mRNA בקצב זרימה של 0.6 μL / דקה על ידי הפעלת לחץ חיובי לחלק הפנימי של פיפטה. מתן 5 - 10 שניות לפני הסרת טיפ הזרקת פיפטה מן הזקיק להימנע בריחת mRNA. הערה: mRNA צריך להיות מוזרק לתוך צמחיים (צהבהב) מוט כדי למנוע הזרקת לתוך הגרעין, הנמצא בחצי הכדור החי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את זקיקי מוזרק אל צלחת פטרי חדש (35 מ&quot;מ) מלאים 2 מ&quot;ל של MBS. מניח את הצלחת לתוך מקרר יין נקבע על 18 מעלות צלזיוס. דגירת זקיקי המוזרק עבור 1 -7 ד לפני ההקלטה, תלוי מיהו של החלבון הביע לאחרונה. </li></ol> 3. שלילה של הזקיקים (איור 3) הערה: כפי שצוין לעיל, הביצית המכוסית בשכבת vitelline, תאי זקיק, ורקמות חיבור, אשר מכילה את כלי דם 24, שמכונה &quot;זקיק&quot;. כל השכבות למעט שכבת vitelline, המספקת יציבות מכאנית ללא במניעת כניסתם של פתרונות אל פני התא, יש להסיר לפני ניסויי אלקטרו. הזקיק ללא שכבות תאים המקיפים בעבר זכה לכינוי ביצית &quot;ערומים&quot; 25. שלב זה מבוצע בדרך כלל באותו היום כמו ניסויי אלקטרו. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברת עשר מוזרק זקיקי לצינור זכוכית בורוסיליקט המכיל 0.5 מ&quot;ל של MBS, 1 מ&quot;ג / מ&quot;ל ​​collagenase, ו 0.1 מ&quot;ג / מ&quot;ל ​​מעכב טריפסין. לטבול את הצינורית באמבט מים שמרו על 36 מעלות צלזיוס. דגירהזקיקים במשך 20 דקות ולנער את הצינורות מדי פעם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שוטף את הזקיקים באמצעות העברה צינור שני המכיל 1 מיליליטר של MBS ב RT. השאירו אותם בצינור למשך כ -10 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעביר את הזקיקים לצינור שלישי המכיל 0.5 מיליליטר של MBS המרוכז כפליים המכיל 4 מ&quot;מ אתילן גליקול-bis (2-aminoethylether) - N, N, N &#39;, N&#39;- חומצת tetraacetic (EGTA), דגירה אותם במשך 4 דקות ב RT. לנער את הצינור מעת לעת. הערה: הפתרון היפרטוני (MBS המרוכז כפליים) משמשת כדי לגרום להתכווצות של הביציות בתוך שכבות תאי זקיק, ובכך ניתוק שכבות תאי זקיקים מן הביצית; EGTA מתווסף לעכב פעילות collagenase. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שוטף את הזקיקים באמצעות העברה צינור שני המכיל 1 מיליליטר של MBS ב RT. השאירו אותם בצינור למשך כ -10 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את ביציות כדי בצלחת פטרי (35 מ&quot;מ קוטר) המכיל 2 מ&quot;ל של MBS. תחת סטראו, להפריד את המעטפות החיצוניות מן הזקיקים ידידוחף את ביצית העירום פשוט משם באמצעות לולאת הפלטינה. ההערה: המעטפות החיצוניות של הביציות מקלות היטב את מנת התרבות ניתן להפריד בקלות מן הביציות. ביציות יש מי ספונטניים לאבד המעטפות החיצוניות שלהם יהיה התאוששו כמו ביציות ערומות. הליך זה התוצאה הוא הכנה יציב יחסית שמחזיק את המראה הכדורית של הביציות. </li></ol> 4. שינוי פתרון מהיר סביב הביצית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצעו ניסוי מהדק מתח, כמתואר 9,26. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שנה את הפתרון של מערכת זלוף הניזונים הכביד על ידי סיבוב המתגים זלוף כמתחייב הניסוי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל הפתרון זלוף ב -6 mL / min דרך נימי זכוכית בקוטר פנימי של 1.35 מ&quot;מ, הפה של אשר ממוקם כ -0.4 מ&quot;מ מפני השטח של הביצית, כדי לאפשר שינויים מהירים בריכוז אגוניסט סביב הביצית. הערה: שיעור השינוי כבר בעבר אומדןד 70% בפחות מ -0.5 שניות 27. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Gurdon, J. B., Lane, C. D., Woodland, H. R., Marbaix, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+frog+eggs+and+oocytes+for+the+study+of+messenger+RNA+and+its+translation+in+living+cells.">Use of frog eggs and oocytes for the study of messenger RNA and its translation in living cells.</a> Nature. 233 (5316), 177-182 (1971).</li><li>Soreq, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biosynthesis+of+biologically+active+proteins+in+mRNA-microinjected+Xenopus+oocytes.">The biosynthesis of biologically active proteins in mRNA-microinjected Xenopus oocytes.</a> CRC Crit Rev Biochem. 18 (3), 199-238 (1985).</li><li>Sigel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Xenopus+oocytes+for+the+functional+expression+of+plasma+membrane+proteins.">Use of Xenopus oocytes for the functional expression of plasma membrane proteins.</a> J Membr Biol. 117 (3), 201-221 (1990).</li><li>Dascal, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+Xenopus+oocytes+for+the+study+of+ion+channels.">The use of Xenopus oocytes for the study of ion channels.</a> CRC Crit Rev Biochem. 22 (4), 317-387 (1987).</li><li>Sigel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+single+sodium+channels+translated+by+Xenopus+oocytes+after+injection+with+messenger+ribonucleic+acid.">Properties of single sodium channels translated by Xenopus oocytes after injection with messenger ribonucleic acid.</a> J Physiol. 386, 73-90 (1987).</li><li>Sigel, E., Minier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Xenopus+oocyte:+system+for+the+study+of+functional+expression+and+modulation+of+proteins.">The Xenopus oocyte: system for the study of functional expression and modulation of proteins.</a> Mol Nutr Food Res. 49 (3), 228-234 (2005).</li><li>Colman, A., Hames, B. D., Higgins, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+exogenous+DNA+in+Xenopus+oocytes.">Expression of exogenous DNA in Xenopus oocytes.</a> Transcription and Translation'A Practical Approach. , 49-69 (1984).</li><li>Sive, H. L., Grainger, R. M., Harland, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defolliculation+of+Xenopus+oocytes.">Defolliculation of Xenopus oocytes.</a> Cold Spring Harb Protoc. 2010 (12), 1377-1379 (2010).</li><li>Smart, T. G., Krishek, B. J., Boulton, A. A., Baker, ., Wolfgang, W. a. l. z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenopus+oocyte+microinjection+and+ion-channel+expression.">Xenopus oocyte microinjection and ion-channel expression.</a> Patch-Clamp Applications and Protocols. , 259-305 (1995).</li><li>Maldifassi, M. C., Baur, R., Sigel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+sites+involved+in+modulation+of+the+GABA+receptor+channel+by+the+intravenous+anesthetics+propofol,+etomidate+and+pentobarbital.">Functional sites involved in modulation of the GABA receptor channel by the intravenous anesthetics propofol, etomidate and pentobarbital.</a> Neuropharmacology. 105, 207-214 (2016).</li><li>Maldifassi, M. C., Baur, R., Pierce, D., Nourmahnad, A., Forman, S. A., Sigel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+positive+allosteric+modulators+of+GABAA+receptors+with+anesthetic+activity.">Novel positive allosteric modulators of GABAA receptors with anesthetic activity.</a> Sci Rep. 6, 25943 (2016).</li><li>Wongsamitkul, N., Baur, R., Sigel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+understanding+functional+properties+and+subunit+arrangement+of+&#945;4&#946;2&#948;+GABAA+receptors.">Towards understanding functional properties and subunit arrangement of &#945;4&#946;2&#948; GABAA receptors.</a> J Biol Chem. 291 (35), 18474-18483 (2016).</li><li>Burgunder, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+chloride+channel+mutations+leading+to+mild+myotonia+among+Chinese.">Novel chloride channel mutations leading to mild myotonia among Chinese.</a> Neuromuscul Disord. 18 (8), 633-640 (2008).</li><li>Steinmann, M. E., Gonzalez-Salgado, A., Butikofer, P., Maser, P., Sigel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+heteromeric+potassium+channel+involved+in+the+modulation+of+the+plasma+membrane+potential+is+essential+for+the+survival+of+African+trypanosomes.">A heteromeric potassium channel involved in the modulation of the plasma membrane potential is essential for the survival of African trypanosomes.</a> FASEB J. 29 (8), 3228-3237 (2015).</li><li>Gonzalez-Salgado, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=myo-Inositol+uptake+is+essential+for+bulk+inositol+phospholipid+but+not+glycosylphosphatidylinositol+synthesis+in+Trypanosoma+brucei.">myo-Inositol uptake is essential for bulk inositol phospholipid but not glycosylphosphatidylinositol synthesis in Trypanosoma brucei.</a> J Biol Chem. 287 (16), 13313-13323 (2012).</li><li>Gonzalez-Salgado, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trypanosoma+brucei+Bloodstream+Forms+Depend+upon+Uptake+of+myo-Inositol+for+Golgi+Complex+Phosphatidylinositol+Synthesis+and+Normal+Cell+Growth.">Trypanosoma brucei Bloodstream Forms Depend upon Uptake of myo-Inositol for Golgi Complex Phosphatidylinositol Synthesis and Normal Cell Growth.</a> Eukaryot Cell. 14 (6), 616-624 (2015).</li><li>Wu, M., Gerhart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raising+Xenopus+in+the+laboratory.">Raising Xenopus in the laboratory.</a> Methods Cell Biol. 36, 3-18 (1991).</li><li>Gurdon, J. B., Wilt, F. H., Wessels, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=American+clawed+frogs.">American clawed frogs.</a> Methods in developmental biology. , 75-84 (1967).</li><li>Elsner, H. A., Honck, H. H., Willmann, F., Kreienkamp, H. J., Iglauer, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poor+quality+of+oocytes+from+Xenopus+laevis+used+in+laboratory+experiments:+prevention+by+use+of+antiseptic+surgical+technique+and+antibiotic+supplementation.">Poor quality of oocytes from Xenopus laevis used in laboratory experiments: prevention by use of antiseptic surgical technique and antibiotic supplementation.</a> Comp Med. 50 (2), 206-211 (2000).</li><li>Green, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+oogenesis+in+the+South+African+clawed+frog+(Xenopus+laevis).">Factors affecting oogenesis in the South African clawed frog (Xenopus laevis).</a> Comp Med. 52 (4), 307-312 (2002).</li><li>Dumont, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oogenesis+in+Xenopus+laevis+(Daudin).+I.+Stages+of+oocyte+development+in+laboratory+maintained+animals.">Oogenesis in Xenopus laevis (Daudin). I. Stages of oocyte development in laboratory maintained animals.</a> J Morphol. 136 (2), 153-179 (1972).</li><li>Kressmann, A., Celis, J. E., Grassmann, A., Loyter, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Birnstiel+M.L.+Surrogate+genetics.">Birnstiel M.L. Surrogate genetics.</a> Transfer of Cell Constituents into Eucaryotic Cells. , 388-407 (1980).</li><li>Middendorp, S. J., Maldifassi, M. C., Baur, R., Sigel, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+modulation+of+synaptic+and+extrasynaptic+GABAA+receptors+by+an+antagonist+of+the+high+affinity+benzodiazepine+binding+site.">Positive modulation of synaptic and extrasynaptic GABAA receptors by an antagonist of the high affinity benzodiazepine binding site.</a> Neuropharmacology. 95, 459-467 (2015).</li><li>Dumont, J. N., Brummett, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oogenesis+in+Xenopus+laevis+(Daudin).+V.+Relationships+between+developing+oocytes+and+their+investing+follicular+tissues.">Oogenesis in Xenopus laevis (Daudin). V. Relationships between developing oocytes and their investing follicular tissues.</a> J Morphol. 155 (1), 73-97 (1978).</li><li>Dascal, N., Landau, E. M., Lass, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenopus+oocyte+resting+potential,+muscarinic+responses+and+the+role+of+calcium+and+guanosine+3',5'-cyclic+monophosphate.">Xenopus oocyte resting potential, muscarinic responses and the role of calcium and guanosine 3',5'-cyclic monophosphate.</a> J Physiol. 352, 551-574 (1984).</li><li>Buckingham, S. D., Pym, L., Sattelle, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oocytes+as+an+expression+system+for+studying+receptor/channel+targets+of+drugs+and+pesticides.">Oocytes as an expression system for studying receptor/channel targets of drugs and pesticides.</a> Methods Mol Biol. 322, 331-345 (2006).</li><li>Sigel, E., Baur, R., Trube, G., M&#246;hler, H., Malherbe, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+subunit+combination+of+rat+brain+GABAA+receptors+on+channel+function.">The effect of subunit combination of rat brain GABAA receptors on channel function.</a> Neuron. 5, 703-711 (1990).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

השיטות המתוארות במאמר זה לסטות אלה המשמשים באופן מסורתי 7-9. זהו תקן לחשוף את האונות של השחלה כדי טיפול collagenase 1 עד 2 h 8; לבודד ביציות ניזוק, חשופה; ולהזריק אותם עם ה- mRNA באמצעות התקני הזרקה מסחריים. הליך קלסי זו כולל את החסרונות הבאים: 1) ביציות צפויות להינזק על ...

ביציות Xenopus נמצאים בשימוש נרחב כמערכת ביטוי (הפניות 2 - 3, והפניות בו). הם מסוגלים להרכיב כראוי לשלב חלבוני multisubunit פעילים מבחינה תפקודית לתוך ממברנות הפלזמה שלהם. באמצעות מערכת זו, ניתן לחקור חלבונים בממברנה תפקודי לבד או בשילוב עם חלבונים אחרים, כדי ללמוד את המאפיינים של מוטציה, כימרי, או חלבונים בשרשור, ו להקרין תרופות פוטנציאליות. יתרונות שימוש ביציות פני מערכות ביטוי Heterologous אחרות נמנו טיפול פשוט של התאים הענקים, השיעור הגבוה של תאי מבטאי מידע גנטי זר, השליטה הפשוטה של ​​הסביבה של הביצית באמצעות זלוף אמבטיה, ואת השליטה על פוטנציאל הממברנה . החיסרון של מערכת ביטוי זה הוא התנודתיות העונתית שנצפתה במעבדות רבות 17-20. הסיבה וריאציה זורחוק מלהיות ברור. בנוסף, איכות ביציות הוא נצפה לעיתים קרובות כדי להשתנות מאוד. שיטות מסורתיות 7-9 כללו את הבידוד של אונות שחלה, החשיפה של אונות שחלה כדי collagenase עבור כמה שעות, הבחירה של ביציות ערומות, ואת microinjection הביצית. כאן, מספר החלופי, הנהלים מהר מדווח כי אפשר לנו לעבוד עם מערכת ביטוי זה במשך יותר מ -30 שנה ללא וריאציה עונתיות וריאציה מעט באיכות ביצית. השיטות לשנות ולשפר אותו מתואר כאן עבור הבידוד של ביציות, microinjection עם קרנה, והסרה של שכבות תאי זקיקים ניתן להשתמש על מנת לתת ביטוי לכל חלבון רצוי, לפי בחירה, ביצית Xenopus. השיטה פשוטה מאוד לשינויי פתרון מהירים של המדיום סביב הביצית ניתן להחיל המחקר של כל ערוץ יון מגודר ליגנד של נישאים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1467">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">NaCl</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">71380</td>
			<td style="width:428px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">KCl</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">P-9541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">NaHCO3</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">S6014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">MgSO4&#160;</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">M-1880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:663px;">CaCl2&#160;</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">223560</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:663px;">Ca(NO3)2&#160;</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">C1396</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">HEPES</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">H3375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Penicilin/streptomycin</td>
			<td style="width:240px;">Gibco</td>
			<td style="width:136px;">15140-148</td>
			<td>100 &#956;g penicillin/ml and 100 &#956;g streptomycin/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Platinum wire loop</td>
			<td style="width:240px;">home-made</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micropipette puller</td>
			<td style="width:240px;">Zeitz-Instruments GmBH</td>
			<td style="width:136px;">DMZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hamilton syringe&#160;</td>
			<td style="width:240px;">Hamilton</td>
			<td style="width:136px;">80300</td>
			<td>10 &#956;l, Type 701N</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Thick walled polytetrafluoroethylene tubing</td>
			<td style="width:240px;">Labmarket GmBH</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>1.0 mm OD&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Paraffin oil</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">18512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Nylon net, gauge 0.8 mm&#160;</td>
			<td style="width:240px;">ZBF Z&#252;richer Beuteltuchfabrik AG</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Borosilicate glass tube&#160;</td>
			<td style="width:240px;">Corning</td>
			<td style="width:136px;">99445-12</td>
			<td>PYREX</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Collagenase NB Standard Grade</td>
			<td style="width:240px;">SERVA</td>
			<td style="width:136px;">17454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Trypsin inhibitor type I-S</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">T-9003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">EGTA</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">E3389</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Glass capillary</td>
			<td style="width:240px;">Jencons (Scientific ) LTD.</td>
			<td style="width:136px;">H15/10</td>
			<td>1.35 ID mm (for perfusion), alternative company: Harvard Apparatus Limited</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Borosilicate glass capillary</td>
			<td style="width:240px;">Harvard Apparatus Limited</td>
			<td style="width:136px;">30-0019</td>
			<td>1.0 OD X&#160; 0.58 ID X 100 Length mm (for microinjection)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Borosilicate glass capillary&#160;</td>
			<td style="width:240px;">Harvard Apparatus Limited</td>
			<td style="width:136px;">30-0044</td>
			<td>1.2 OD X 0.69 ID X 100 Length mm (for two-electrode voltage clamp)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">&#947;-Aminobutyric acid (GABA)</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">A2129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">3&#945;,21-Dihydroxy-5&#945;-pregnan-20-one (THDOC)</td>
			<td style="width:240px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">P2016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">grill motor</td>
			<td style="width:240px;">Faulhaber&#160;</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>DC micromotor Type 2230 with gear Type 22/2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">micrometer screw</td>
			<td style="width:240px;">Kiener-Wittlin</td>
			<td style="width:136px;">10400</td>
			<td>TESA, AR 02.11201</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:663px;">Sterile plastic transfer pipettes</td>
			<td style="width:240px;">Saint-Amand&#160; Mfg.</td>
			<td style="width:136px;">222-20S</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

xenopus oocytes: optimized methods for microinjection, removal of follicular cell layers, and fast solution changes in electrophysiological experiments

הביצית Xenopus כמערכת ביטוי Heterologous עבור חלבונים, תוארה לראשונה על ידי ואח Gurdon. 1 ו כבר בשימוש נרחב מאז גילויו (הפניות 2 - 3, והפניות בו). מאפיין זה הופך את הביצית אטרקטיבית לביטוי ערוץ הזר הוא שפע העניים של תעלות יונים אנדוגני 4. מערכת ביטוי זה הוכיח עצמו שימושי לאפיון של חלבונים רבים, ביניהם תעלות יונים מגודרת ליגנד. הביטוי של קולטנים של GABA ב ביציות Xenopus והאפיון הפונקציונלי שלהם מתואר כאן, כולל הבידוד של ביציות, microinjections עם קרנה, הסרת שכבות תאי זקיקים, ושינויי פתרון מהירים בניסויי אלקטרו. הנהלים היו אופטימיזציה במעבדה זו 5,6 ו לסטות אלה בשימוש שגרתי 7-9. באופן מסורתי, ביציות ערומים ערוכותעם טיפול collagenase ממושך של אונות שחלה ב RT, וביציות הערומים האלה microinjected עם mRNA. באמצעות שיטות אופטימיזציה, חלבונים בממברנה מגוונים הובעו ולמד עם מערכת זו, כגון קולטנים של GABA רקומביננטי 10-12, תעלות כלוריד רקומביננטי אנושי 13, תעלות אשלגן Trypanosome 14, ו טרנספורטר מיו -inositol 15, 16. השיטות המפורטות כאן ניתן להחיל את הביטוי של חלבון כלשהו של בחירה ב ביציות Xenopus, ושינוי הפתרון המהיר שניתן להשתמש בם כדי ללמוד תעלות יונים ליגנד מגודרת אחרות.

ביציות Xenopus נבחרו באופן מכני באמצעות לולאה פלטינה (איור 1). הביציות היו microinjected עם mRNA הקידוד ל GABA A יחידות משנה קולטן אלפא 4, בטא 2, δ, 0.5: 0.5: 2.5 fmol / ביצית (איור 2). אחרי 4 ד, שכבות תאי זקיקים הוסרו (איור 3). ביצי?...

Watch this Scientific Journal Video about Xenopus Oocytes: Optimized Methods for Microinjection, Removal of Follicular Cell Layers, and Fast Solution Changes in Electrophysiological Experiments at JoV

Xenopus Oocytes: Optimized Methods for Microinjection, Removal of Follicular Cell Layers, and Fast Solution Changes in Electrophysiological Experiments

Optimized procedures for the isolation of single follicles, cytoplasmic RNA microinjections, the removal of surrounding cell layers, and protein expression in Xenopus oocytes are described. In addition, a simple method for fast solution changes in electrophysiological experiments with ligand-gated ion channels is presented.

Xenopus ביציות: שיטות אופטימיזציה עבור Microinjection, הסרת שכבות ניידות זקיקים, ושינויי פתרון מהירים בניסויי אלקטרו

The Xenopus oocyte as a heterologous expression system for proteins, was first described by Gurdon et al.1 and has been widely used since its discovery ...

xenopus-oocytes-optimized-methods-for-microinjection-removal

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Biology

Xenopus Oocytes: Optimized Methods for Microinjection, Removal of Follicular Cell Layers, and Fast Solution Changes in Electrophysiological Experiments

20.1K Views.  University of Bern. Optimized procedures for the isolation of single follicles, cytoplasmic RNA microinjections, the removal of surrounding cell layers, and protein expression in Xenopus oocytes are described. In addition, a simple method for fast solution changes in electrophysiological experiments with ligand-gated ion channels is presented. 

Video: Xenopus Oocytes: Optimized Methods for Microinjection, Removal of Follicular Cell Layers, and Fast Solution Changes in Electrophysiological Experiments

Nuclear Transfer into Mouse Oocytes

Nuclear transfer into an unfertilized oocyte can restore developmental potential to a differentiated cell. This demonstrates that the processes underlying development, differentiation and aging are epigenetic rather than genetic processes. The reversibility of these processes opens exciting perspectives in basic research, and in the more distant future, in regenerative medicine. In the mouse, embryonic stem cells can be derived from cloned preimplantation stage embryos. Such embryonic stem cells have the ability to give rise to all cell types of the adult organism. Importantly, these cells are genetically identical to the donor. If applicable to human, this would allow the derivation of stem cells from a patient. These cells could then be differentiated into the affected cell type of the patient and studied in vitro, or used to replace the damaged or missing cells. The study of nuclear transfer in the mouse remains important as it can inform us about the principles of nuclear reprogramming. This movie and the accompanying protocol are intended to help learning nuclear transfer in the mouse, a method initially developed in the group of Prof. Yanagimachi (WAKAYAMA et al. 1998).

This movie and the protocol are intended to help learning nuclear transfer.

העברת גרעין לתוך ביציות עכבר

Nuclear transfer into an unfertilized oocyte can restore developmental potential to a differentiated cell. This demonstrates that the processes underlying ...

Patch Clamp Recording of Ion Channels Expressed in  Xenopus Oocytes

Since its development by Sakmann and Neher 1, 2, the patch clamp has become established as an extremely useful technique for electrophysiological measurement of single or multiple ion channels in cells. This technique can be applied to ion channels in both their native environment and expressed in heterologous cells, such as oocytes harvested from the African clawed frog, Xenopus laevis. Here, we describe the well-established technique of patch clamp recording from Xenopus oocytes. This technique is used to measure the properties of expressed ion channels either in populations (macropatch) or individually (single-channel recording). We focus on techniques to maximize the quality of oocyte preparation and seal generation. With all factors optimized, this technique gives a probability of successful seal generation over 90 percent. The process may be optimized differently by every researcher based on the factors he or she finds most important, and we present the approach that have lead to the greatest success in our hands.

This is intended as an introduction to patch clamp recording from Xenopus laevis oocytes. It covers vitelline membrane removal, formation of a gigaohm seal (gigaseal), and the optional conversion of the patch to the outside-out topology.

הצמד תיקון הקלטה של ​​תעלות יונים מתבטא ביציות Xenopus

Since its development by Sakmann and Neher 1, 2, the patch clamp has become established as an extremely useful technique for electrophysiological ...

Single Molecule Methods for Monitoring Changes in Bilayer Elastic Properties

Membrane protein function is regulated by the cell membrane lipid composition.  This regulation is due to a combination of specific lipid-protein interactions and more general lipid bilayer-protein interactions. These interactions are particularly important in pharmacological research, as many current pharmaceuticals on the market can alter the lipid bilayer material properties, which can lead to altered membrane protein function.   The formation of gramicidin channels are dependent on conformational changes in gramicidin subunits which are in turn dependent on the properties of the lipid.  Hence the gramicidin channel  current is a reporter of altered properties of the bilayer due to certain compounds.  

Membrane protein function is regulated by the cell membrane lipid composition. This video-article details how to form a patch using bilayer patch electrodes, as well as how to use gramicidin channels as reporters of altered membrane properties.

שיטות מולקולה בודדת עבור ניטור שינויים ב bilayer תכונות אלסטיות

Membrane protein function is regulated by the cell membrane lipid composition.  This regulation is due to a combination of specific lipid-protein ...

Microinjection of Xenopus Laevis Oocytes

Microinjection of Xenopus laevis oocytes followed by thin-sectioning electron microscopy (EM) is an excellent system for studying nucleocytoplasmic transport. Because of its large nucleus and high density of nuclear pore complexes (NPCs), nuclear transport can be easily visualized in the Xenopus oocyte. Much insight into the mechanisms of nuclear import and export has been gained through use of this system (reviewed by Pant&eacute;, 2006). In addition, we have used microinjection of Xenopus oocytes to dissect the nuclear import pathways of several viruses that replicate in the host nucleus. 
Here we demonstrate the cytoplasmic microinjection of Xenopus oocytes with a nuclear import substrate. We also show preparation of the injected oocytes for visualization by thin-sectioning EM, including dissection, dehydration, and embedding of the oocytes into an epoxy embedding resin. Finally, we provide representative results for oocytes that have been microinjected with the capsid of the baculovirus Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcMNPV) or the parvovirus Minute Virus of Mice (MVM), and discuss potential applications of the technique.

Here we demonstrate cytoplasmic microinjection of Xenopus laevis oocytes with a nuclear import substrate, as well as preparation of the injected oocytes for visualization by thin-sectioning electron microscopy.

Microinjection של ביציות Xenopus Laevis

Microinjection of Xenopus laevis oocytes followed by thin-sectioning electron microscopy (EM) is an excellent system for studying nucleocytoplasmic ...

Visualizing RNA Localization in Xenopus Oocytes

RNA localization is a conserved mechanism of establishing cell polarity. Vg1 mRNA localizes to the vegetal pole of Xenopus laevis oocytes and acts to spatially restrict gene expression of Vg1 protein. Tight control of Vg1 distribution in this manner is required for proper germ layer specification in the developing embryo. RNA sequence elements in the 3' UTR of the mRNA, the Vg1 localization element (VLE) are required and sufficient to direct transport. To study the recognition and transport of Vg1 mRNA in vivo, we have developed an imaging technique that allows extensive analysis of trans-factor directed transport mechanisms via a simple visual readout. 
To visualize RNA localization, we synthesize fluorescently labeled VLE RNA and microinject this transcript into individual oocytes. After oocyte culture to allow transport of the injected RNA, oocytes are fixed and dehydrated prior to imaging by confocal microscopy. Visualization of mRNA localization patterns provides a readout for monitoring the complete pathway of RNA transport and for identifying roles in directing RNA transport for cis-acting elements within the transcript and trans-acting factors that bind to the VLE (Lewis et al., 2008, Messitt et al., 2008). We have extended this technique through co-localization with additional RNAs and proteins (Gagnon and Mowry, 2009, Messitt et al., 2008), and in combination with disruption of motor proteins and the cytoskeleton (Messitt et al., 2008) to probe mechanisms underlying mRNA localization.

Visualizing RNA Localization in Xenopus Oocytes

Visualization of in vivo RNA transport is accomplished by microinjection of fluorescently labeled RNA transcripts into Xenopus oocytes, followed by confocal microscopy.

הדמיה ב-RNA לוקליזציה Xenopus ביציות

RNA localization is a conserved mechanism of establishing cell polarity.  Vg1 mRNA localizes to the vegetal pole of Xenopus laevis oocytes and acts to ...

Fertilization of Xenopus oocytes using the Host Transfer Method

Studying the contribution of maternally inherited molecules to vertebrate early development is often hampered by the time and expense necessary to generate maternal-effect mutant animals. Additionally, many of the techniques to overexpress or inhibit gene function in organisms such as Xenopus and zebrafish fail to sufficiently target critical maternal signaling pathways, such as Wnt signaling. In Xenopus, manipulating gene function in cultured oocytes and subsequently fertilizing them can ameliorate these problems to some extent. Oocytes are manually defolliculated from donor ovary tissue, injected or treated in culture as desired, and then stimulated with progesterone to induce maturation. Next, the oocytes are introduced into the body cavity of an ovulating host female frog, whereupon they will be translocated through the host's oviduct and acquire modifications and jelly coats necessary for fertilization. The resulting embryos can then be raised to the desired stage and analyzed for the effects of any experimental perturbations. This host-transfer method has been highly effective in uncovering basic mechanisms of early development and allows a wide range of experimental possibilities not available in any other vertebrate model organism.

Fertilization of Xenopus oocytes using the Host Transfer Method

Procedure for fertilizing Xenopus oocytes by the host transfer method.

הפריה של Xenopus ביציות באמצעות שיטת העברה מארח

Studying the contribution of maternally inherited molecules to vertebrate early development is often hampered by the time and expense necessary to ...

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may also be used to study the structure-function relationship for other ion channels and neurotransmitter receptors1. BK channels are widely expressed in different tissues and have been implicated in many physiological functions, including regulation of smooth muscle contraction, frequency tuning of inner hair cells and regulation of neurotransmitter release2-6. BK channels are activated by membrane depolarization and by intracellular Ca2+ and Mg2+ 6-9. Therefore, the protocol is designed to control both the membrane voltage and the intracellular solution. In this protocol, messenger RNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes (stage V-VI) followed by 2-5 days of incubation at 18&deg;C10-13. Membrane patches that contain single or multiple BK channels are excised with the inside-out configuration using patch clamp techniques10-13. The intracellular side of the patch is perfused with desired solutions during recording so that the channel activation under different conditions can be examined. To summarize, the mRNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes to express channel proteins on the oocyte membrane; patch clamp techniques are used to record currents flowing through the channels under controlled voltage and intracellular solutions.

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

Ionic current of BK channels is recorded using patch clamp techniques. BK channels are expressed in Xenopus oocytes by injecting messenger RNA. The intracellular solution during patch clamp recordings is controlled by a perfusion system.

הצמד תיקון וטכניקות זלוף עבור לימוד תעלות יונים מתבטא Xenopus ביציות

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may ...

Activation of Apoptosis by Cytoplasmic Microinjection of Cytochrome c

Apoptosis, or programmed cell death, is a conserved and highly regulated pathway by which cells die1. Apoptosis can be triggered when cells encounter a wide range of cytotoxic stresses. These insults initiate signaling cascades that ultimately cause the release of cytochrome c from the mitochondrial intermembrane space to the cytoplasm2. The release of cytochrome c from mitochondria is a key event that triggers the rapid activation of caspases, the key cellular proteases which ultimately execute cell death3-4.
The pathway of apoptosis is regulated at points upstream and downstream of cytochrome c release from mitochondria5. In order to study the post-mitochondrial regulation of caspase activation, many investigators have turned to direct cytoplasmic microinjection of holocytochrome c (heme-attached) protein into cells6-9. Cytochrome c is normally localized to the mitochondria where attachment of a heme group is necessary to enable it to activate apoptosis10-11. Therefore, to directly activate caspases, it is necessary to inject the holocytochrome c protein instead of its cDNA, because while the expression of cytochrome c from cDNA constructs will result in mitochondrial targeting and heme attachment, it will be sequestered from cytosolic caspases. Thus, the direct cytosolic microinjection of purified heme-attached cytochrome c protein is a useful tool to mimic mitochondrial cytochrome c release and apoptosis without the use of toxic insults which cause cellular and mitochondrial damage.
In this article, we describe a method for the microinjection of cytochrome c protein into cells, using mouse embryonic fibroblasts (MEFs) and primary sympathetic neurons as examples. While this protocol focuses on the injection of cytochrome c for investigations of apoptosis, the techniques shown here can also be easily adapted for microinjection of other proteins of interest.

Activation of Apoptosis by Cytoplasmic Microinjection of Cytochrome c

In this protocol, we describe the direct cytoplasmic microinjection of cytochrome c protein into fibroblasts and primary sympathetic neurons. This technique allows for the introduction of cytochrome c protein into the cytoplasm of cells and mimics the release of cytochrome c from mitochondria, which occurs during apoptosis.

הפעלה של אפופטוזיס על ידי Microinjection cytoplasmic של ציטוכרום ג</em

Apoptosis, or programmed cell death, is a conserved and highly regulated pathway by which cells die1.  Apoptosis can be triggered when cells encounter a ...

Optimized Staining and Proliferation Modeling Methods for Cell Division Monitoring using Cell Tracking Dyes

Fluorescent cell tracking dyes, in combination with flow and image cytometry, are powerful tools with which to study the interactions and fates of different cell types in vitro and in vivo.1-5 Although there are literally thousands of publications using such dyes, some of the most commonly encountered cell tracking applications include monitoring of:
<ol>
	<li>stem and progenitor cell quiescence, proliferation and/or differentiation6-8</li>
	<li>antigen-driven membrane transfer9 and/or precursor cell proliferation3,4,10-18 and</li>
	<li>immune regulatory and effector cell function1,18-21.</li>
</ol>
Commercially available cell tracking dyes vary widely in their chemistries and fluorescence properties but the great majority fall into one of two classes based on their mechanism of cell labeling. "Membrane dyes", typified by PKH26, are highly lipophilic dyes that partition stably but non-covalently into cell membranes1,2,11. "Protein dyes", typified by CFSE, are amino-reactive dyes that form stable covalent bonds with cell proteins4,16,18. Each class has its own advantages and limitations. The key to their successful use, particularly in multicolor studies where multiple dyes are used to track different cell types, is therefore to understand the critical issues enabling optimal use of each class2-4,16,18,24.
The protocols included here highlight three common causes of poor or variable results when using cell-tracking dyes. These are:
<ol>
	<li>Failure to achieve bright, uniform, reproducible labeling. This is a necessary starting point for any cell tracking study but requires attention to different variables when using membrane dyes than when using protein dyes or equilibrium binding reagents such as antibodies.</li>
	<li>Suboptimal fluorochrome combinations and/or failure to include critical compensation controls. Tracking dye fluorescence is typically 102 - 103 times brighter than antibody fluorescence. It is therefore essential to verify that the presence of tracking dye does not compromise the ability to detect other probes being used.</li>
	<li>Failure to obtain a good fit with peak modeling software. Such software allows quantitative comparison of proliferative responses across different populations or stimuli based on precursor frequency or other metrics. Obtaining a good fit, however, requires exclusion of dead/dying cells that can distort dye dilution profiles and matching of the assumptions underlying the model with characteristics of the observed dye dilution profile.</li>
</ol>
Examples given here illustrate how these variables can affect results when using membrane and/or protein dyes to monitor cell proliferation.

Successful use of cell tracking dyes to monitor immune cell function and proliferation involves several critical steps. We describe methods for: 1) obtaining bright, uniform, reproducible label-ing with membrane dyes; 2) selecting fluorochromes and data acquisition conditions; and 3) choosing a model to quantify cell proliferation based on dye dilution.

אופטימיזציה שיטות דוגמנות מכתימה והפצת נשק לניטור חלוקת תא באמצעות צבעי מעקב סלולרי

Fluorescent cell tracking dyes, in combination with flow and image cytometry, are powerful tools with which to study the interactions and fates of ...

Yeast Luminometric and Xenopus Oocyte Electrophysiological Examinations of the Molecular Mechanosensitivity of TRPV4

TRPV4 (Transient Receptor Potentials, vanilloid family, type 4) is widely expressed in vertebrate tissues and is activated by several stimuli, including by mechanical forces. Certain TRPV4 mutations cause complex hereditary bone or neuronal pathologies in human. Wild-type or mutant TRPV4 transgenes are commonly expressed in cultured mammalian cells and examined by Fura-2 fluorometry and by electrodes. In terms of the mechanism of mechanosensitivity and the molecular bases of the diseases, the current literature is confusing and controversial. To complement existing methods, we describe two additional methods to examine the molecular properties of TRPV4. (1) Rat TRPV4 and an aequorin transgene are transformed into budding yeast. A hypo-osmtic shock of the transformant population yields a luminometric signal due to the combination of aequorin with Ca2+, released through the TRPV4 channel. Here TRPV4 is isolated from its usual mammalian partner proteins and reveals its own mechanosensitivity. (2) cRNA of TRPV4 is injected into Xenopus oocytes. After a suitable period of incubation, the macroscopic TRPV4 current is examined with a two-electrode voltage clamp. The current rise upon removal of inert osmoticum from the oocyte bath is indicative of mechanosensitivity. The microAmpere (10-6 to 10-4 A) currents from oocytes are much larger than the subnano- to nanoAmpere (10-10 to 10-9 A) currents from cultured cells, yielding clearer quantifications and more confident assessments. Microscopic currents reflecting the activities of individual channel proteins can also be directly registered under a patch clamp, in on-cell or excised mode. The same oocyte provides multiple patch samples, allowing better data replication. Suctions applied to the patches can activate TRPV4 to directly assess mechanosensitivity. These methods should also be useful in the study of other types of TRP channels.

Yeast Luminometric and Xenopus Oocyte Electrophysiological Examinations of the Molecular Mechanosensitivity of TRPV4

To complement commonly used methods to study TRPV4&#8217;s, two methods are described: Its mechanosensitivity can be studied by Ca2+-aequorin luminometry in transgenic yeast upon hypo-osmotic challenge. It can also be examined in TRPV4-RNA injected Xenopus oocytes by whole-cell two-electrode voltage clamp or patch clamp in on-cell or excised mode.

Luminometric ושמרים<em&gt; Xenopus</em&gt; ביצית בחינות אלקטרו של Mechanosensitivity המולקולרי של TRPV4

TRPV4 (Transient Receptor Potentials, vanilloid family, type 4) is widely expressed in vertebrate tissues and is activated by several stimuli, including ...

Xenopus ביציות: שיטות אופטימיזציה עבור Microinjection, הסרת שכבות ניידות זקיקים, ושינויי פתרון מהירים בניסויי אלקטרו

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

העברת גרעין לתוך ביציות עכבר

הצמד תיקון הקלטה של תעלות יונים מתבטא ביציות Xenopus

שיטות מולקולה בודדת עבור ניטור שינויים ב bilayer תכונות אלסטיות

Microinjection של ביציות Xenopus Laevis

הדמיה ב-RNA לוקליזציה Xenopus ביציות

הפריה של Xenopus ביציות באמצעות שיטת העברה מארח

הצמד תיקון וטכניקות זלוף עבור לימוד תעלות יונים מתבטא Xenopus ביציות

הפעלה של אפופטוזיס על ידי Microinjection cytoplasmic של ציטוכרום ג

אופטימיזציה שיטות דוגמנות מכתימה והפצת נשק לניטור חלוקת תא באמצעות צבעי מעקב סלולרי

Luminometric ושמרים

Xenopus ביציות: שיטות אופטימיזציה עבור Microinjection, הסרת שכבות ניידות זקיקים, ושינויי פתרון מהירים בניסויי אלקטרו

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

העברת גרעין לתוך ביציות עכבר

הצמד תיקון הקלטה של ​​תעלות יונים מתבטא ביציות Xenopus

שיטות מולקולה בודדת עבור ניטור שינויים ב bilayer תכונות אלסטיות

Microinjection של ביציות Xenopus Laevis

הדמיה ב-RNA לוקליזציה Xenopus ביציות

הפריה של Xenopus ביציות באמצעות שיטת העברה מארח

הצמד תיקון וטכניקות זלוף עבור לימוד תעלות יונים מתבטא Xenopus ביציות

הפעלה של אפופטוזיס על ידי Microinjection cytoplasmic של ציטוכרום ג

אופטימיזציה שיטות דוגמנות מכתימה והפצת נשק לניטור חלוקת תא באמצעות צבעי מעקב סלולרי

Luminometric ושמרים

הצמד תיקון הקלטה של תעלות יונים מתבטא ביציות Xenopus