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).

Experiências com animais foram aprovados pelo comitê local do cantão de Berna Kantonstierarzt, Kantonaler Veterinärdienst Bern (BE85 / 15). 1. Preparação de Xenopus Os oócitos <ol><li> Manter rãs (Xenopus laevis) em uma de 12 h / 12 h de luz / escuro no ciclo de água, que é estritamente mantida a 20 ° C. </li><li> Retire os lobos dos ovários de rãs do sexo feminino 9. NOTA: A remoção dos lóbulos é um estímulo para a regeneração, e muitas vezes a qualidade dos oócitos melhora com a cirurgia. O oócito é coberto por uma camada vitelino, uma camada de células do folículo, e tecido conjuntivo contendo os vasos sanguíneos 21. Toda a estrutura é denominado o &quot;folículo.&quot; </li><li> Coloque os lobos dos ovários, que são densamente embalado com os folículos contendo os oócitos em estéreis de Barth Saline 7 (MBS) suplementado com penicilina e estreptomicina (NaCl 88 mM, KCl 1 mM, 2,4 mMNaHCO3, MgSO4 0,82 mM, CaCl 0,41 mM de 2, Ca 0,33 mM (NO 3) 2, 10 mM de ácido 4- (2-hidroxietil) -1-piperazina; HEPES (pH 7,5, NaOH), 100 ug / mL de penicilina, e 100 ug / mL de estreptomicina). </li><li> Single-out fase V-VI 21 folículos. Segurar o lóbulo ovário com uma pinça. Diminuir a ansa de platina (Figura 1) ao longo dos folículos e suavemente retirar o circuito para perturbar o tecido conjuntivo contendo o folículo do tecido do ovário. NOTA: Fase V-VI 21 folículos são caracterizados por seu tamanho (1,0-1,2 mm de diâmetro), e pelo bom contraste entre o hemisfério animais pigmentada escura e do hemisfério vegetal amarelada. </li><li> Transferir apenas folículos saudáveis de aspecto (isto é perfeitamente esféricas e com pigmentação intacta) para uma placa de Petri de diâmetro de 35 milímetros por meio de uma pipeta de Pasteur de plástico (cortar a parte de trás até um diâmetro de 1,5 milímetros de abertura). </li></ol> Nota: O sistema de microinjeção aqui descrito é derivado do que a relatada por Kressmann e Birnstiel 22. <ol><li> Prepare ARNc a partir dos respectivos ADNc que codificam para as subunidades da α 4 β 2 δ receptor GABA A por transcrição in vitro, a adição de um poli (A +) de cauda, e quantificação de ARN por electroforese em gel de 23. </li><li> Prepare pipetas de microinjecção de capilares de vidro de borossilicato (1,0 mm de diâmetro externo (OD), diâmetro interno de 0,58 mm (ID), 100 mm de comprimento) utilizando um extractor de micropipeta. Romper as pontas dos capilares de vidro sob um microscópio usando um micromanipulador e microfilamentos para criar um diâmetro da ponta de 12 - 15 um, com uma ponta chanfrada. </li><li> Backfill as pipetas de microinjeção com óleo de parafina utilizando uma seringa de 10 ml, e depois montar a pipeta de microinjeção para um micr homebuiltoinjection aparelho (Figura 2). NOTA: O aparelho de injecção de óleo hidráulico homebuilt consiste de um motor da grade controlado por um interruptor de pedal. Um interruptor adicional muda o modo de viragem do motor. Este motor acciona um parafuso micrômetro (0,5 mm / volta) que avança ou retrai o êmbolo de uma seringa de vidro de 10 mL. A injecção é a uma velocidade de cerca de 3 rpm e uma volta de 0,5 corresponde a uma injecção de nL 50 em um folículo. A ponta da seringa está ligada ao tubo de politetrafluoretileno de paredes espessas que está ele próprio ligado à agulha de injecção por um período muito curto de tubagem Tygon peça. O capilar de injecção é mantida por um mandril que é controlada por um micromanipulador. O sistema inteiro é preenchido com óleo de parafina. As bolhas de ar devem ser evitados, uma vez que irá prejudicar o sistema de injeção. A configuração é iluminada com uma fonte de luz fria. Um estereomicroscópio é necessário para controlo óptico. Folículos são visualizados sob luz fria com um stereomicroscope (40X). Desempenho da instalação de injecção é testado pela injecção de marcador radioactivo em oócitos de Xenopus. Um volume de 45 - 55 nL deve ser administrada por injecção. </li><li> Com uma pipeta com uma ponta de plástico estéril, testar a configuração, colocando uma gota de água estéril para o interior limpo de um termoplástico resistente à umidade (2 x 2 cm). Imergir a ponta da pipeta de injecção para esta gota, e, em seguida, ligar o motor para retrair o êmbolo (pressão negativa no interior da pipeta de injecção). NOTA: A água deve inserir a pipeta e formam uma interface com o óleo visível. </li><li> Retrair a ponta da pipeta a partir da gotícula e aplicar pressão positiva para o interior da pipeta de injecção. Uma gota de água deve formar-se a ponta da pipeta de injecção. </li><li> Preparar para a injecção dos folículos, alinhando-as com os pólos vegetais que aponta para cima nos interstícios de uma malha de nylon (G: 0,8 mm) coladas à parte inferior de um Peprato de tri (60 mm) coberto com MBS. </li><li> Dispensar 2 mL de mRNA usando uma pipeta com uma ponta de plástico estéril para o interior de um termoplástico limpo. Tome-se o ARNm para a pipeta de injecção por aplicação de pressão negativa para o interior da pipeta de injecção. </li><li> Posicionar a pipeta de injeção mais de um folículo individual usando o micromanipulador. </li><li> Inserir a agulha de injecção no centro do pólo vegetal e injectar 50 nL de ARNm a uma taxa de fluxo de 0,6 mL / min através da aplicação de pressão positiva para o interior da pipeta. Espere 5 - 10 s antes de remover a ponta de injecção pipeta a partir do folículo para evitar mRNA fuga. NOTA: O ARNm deve ser injectado no pólo vegetal (amarelado) para evitar a injecção para dentro do núcleo, que está localizado no hemisfério animal. </li><li> Transferir os folículos injetados para uma nova placa de Petri (35 mm) carregada com 2 mL de MBS. Coloque o prato em um refrigerador de vinho fixada em 18 ° C. Incubar os folículos injetados para 1 -7 d antes da gravação, em função da identidade da proteína expressa recentemente. </li></ol> 3. decapagem dos folículos (Figura 3) NOTA: Como mencionado acima, o oócito coberta por uma camada vitelino, as células do folículo e do tecido conjuntivo, o qual contém os vasos sanguíneos 24, é conhecido como um &quot;folículo.&quot; Todas as camadas, excepto para a camada de vitelina, que proporciona estabilidade mecânica sem impedir o acesso das soluções para a superfície da célula, deve ser removido antes de experiências electrofisiológicas. O folículo, sem as camadas de células circundantes tenha sido previamente denominado um oócito &quot;arruinado&quot; 25. Este passo é normalmente realizada no mesmo dia que as experiências electrofisiológicas. <ol><li> Transferência de dez folículos injectado para um tubo de vidro de borosilicato contendo 0,5 mL de MBS, 1 mg / mL de colagenase, e 0,1 mg / mL de inibidor de tripsina. Mergulha-se o tubo num banho de água mantido a 36 ° C. incubar afolículos durante 20 minutos e agitar os tubos ocasionalmente. </li><li> Lavar os folículos, transferindo-os para um segundo tubo contendo 1 ml de MBS à TA. Deixá-los no tubo durante cerca de 10 s. </li><li> Transferir os folículos com um terceiro tubo contendo 0,5 ml de MBS duplamente concentrada contendo 4 mM de etilenoglicol-bis (2-aminoetiléter) - N, N, N &#39;, N&#39;-tetra-acético (EGTA), e incubar durante 4 min a RT. Agitar o tubo de vez em quando. NOTA: A solução hipertónica (MBS duplamente concentrada) é utilizado para induzir a retracção dos oócitos dentro de camadas de células do folículo, destacando-se, assim, as camadas de células foliculares do oócito; EGTA é adicionado para inibir a actividade da colagenase. </li><li> Lavar os folículos, transferindo-os para um segundo tubo contendo 1 ml de MBS à TA. Deixá-los no tubo durante cerca de 10 s. </li><li> Transferir os oócitos para uma placa de Petri (35 mm de diâmetro) contendo 2 mL de MBS. Sob um microscópio estereoscópico, separar os envelopes exteriores dos folículos porbasta apertar o oócito nua distância utilizando o aro de platina. NOTA: Os envelopes exteriores dos oócitos manter firmemente a placa de cultura e podem ser facilmente separados dos oócitos. Alguns ovócitos espontaneamente perder seus envelopes exteriores e será recuperado como oócitos desnudados. Este procedimento resulta em uma preparação relativamente estável, que mantém a aparência esférica dos oócitos. </li></ol> 4. Rápido Solução Mudança em torno do ovócito <ol><li> Realizar um experimento de fixação de voltagem, como descrito 9,26. </li><li> Mudar a solução de perfusão do sistema alimentado por gravidade, rodando os interruptores de perfusão tal como exigido pela experiência. <ol><li> Aplicar a solução de perfusão de 6 ml / min através de um capilar de vidro com um diâmetro interno de 1,35 mm, a boca do qual é colocado cerca de 0,4 mm a partir da superfície do oócito, para permitir trocas rápidas na concentração de agonista em torno do oócito. NOTA: A taxa de variação foi anteriormente estimativad como 70% em menos de 0,5 s 27. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Os métodos descritos neste artigo desviar os utilizados tradicionalmente 7-9. É padrão para expor os lóbulos do ovário para uma 1 a 2 h colagenase tratamento 8; isolar intactas, oócitos desnudados; e injectar-los com mRNA usando dispositivos de injecção comerciais. Este procedimento clássico tem os seguintes inconvenientes: 1) Os oócitos são susceptíveis de ser danificadas pela longa exposição a altas concentrações de colagenase. 2) Os oócitos desnudados instáveis ​​deve ser armazenada até que o experimento. 3) ovócitos desnudados são mais propensos a sofrer durante a microinjeção de folículos. dispositivos de injeção de uso comercial de grande diâmetro (cerca de 20 mm) agulhas de injeção, provavelmente resultará em uma taxa relativamente alta de dano. As vantagens do processo melhorado descrito aqui são como se segue: a exposição a colagenase é limitado a 20 minutos, os oócitos desnudados não têm de ser armazenados, e o pequeno diâmetro da ponta das pipetas (aproximadamente 12 - 15 um) utilizado para microinjectise em não requer &quot;defolliculation&quot; antes dos folículos para a injeção mRNA. O único passo crítico é que a temperatura de incubação folículo em solução de colagenase deve ser cuidadosamente ajustado para 36 ° C e não deverá exceder esse valor. Para solução muda em experiências electrofisiológicas, muito frequentemente, a solução na câmara de medição é alterada, o que leva uma quantidade de tempo substancial, dependendo do tamanho da câmara, e a taxa de perfusão. Usando a perfusão capilar evitado este. A maior desvantagem da expressão de canais de iões em oócitos de Xenopus é o seu tamanho gigante. controle de tensão mais rápido do que cerca de 2 ms é difícil, e muito rápido (&lt;0,5 s) solução muda requerem procedimentos elaborados. Além disso, fortemente substâncias hidrofóbicas podem ser quase irreversivelmente ligado à gema de ovo do oócito. Os métodos descritos aqui nos permitiu investigarde uma maneira que economiza tempo as propriedades funcionais de receptores GABA A recombinantes, a sua modulação por compostos sintéticos e substâncias de plantas, o seu arranjo de subunidades, e a localização dos locais de ligação da droga em receptores de composição de subunidades diferentes. Os métodos aqui descritos são adequados para a expressão de qualquer proteína de escolha no oócito de Xenopus. O método muito simples para modificações solução rápida do meio em volta do oócito pode ser aplicada ao estudo de qualquer receptor ionotrópico ou transportador.

Oócitos de Xenopus são amplamente utilizados como um sistema de expressão (Referências: 2 - 3, e suas referências). Eles são capazes de montar correctamente e incorporar proteínas de múltiplas subunidades funcionalmente activos nas suas membranas plasmáticas. Usando este sistema, é possível investigar funcionalmente proteínas da membrana por si só ou em combinação com outras proteínas, a fim de estudar as propriedades de mutantes, ou proteínas quiméricas concatenados, e para pesquisar potenciais drogas. Vantagens da utilização de oócitos em relação a outros sistemas de expressão heterólogos incluem o manuseamento simples das células gigantes, a elevada proporção de células que expressam a informação genética estrangeira, o controlo simples do ambiente do oócito por meio de perfusão de banho, e o controlo do potencial de membrana . O inconveniente deste sistema de expressão é a variação sazonal observado em muitos laboratórios 17-20. A razão para esta variaçãoestá longe de ser clara. Além disso, a qualidade dos oócitos é frequentemente observado de variar fortemente. Os métodos tradicionais 7-9 incluíram o isolamento de lóbulos de ovário, a exposição dos lóbulos de ovário de colagenase para algumas horas, a selecção de oócitos desnudados, e a microinjecção de oócitos. Aqui, uma série de procedimentos alternativos, rápidos são informou que nos permitiram trabalhar com este sistema de expressão por mais de 30 anos sem variação sazonal e pouca variação na qualidade do oócito. Os métodos melhorados e modificados descritos aqui para o isolamento de oócitos, microinjecção com ARNc, e a remoção de camadas de células foliculares podem ser utilizados para a expressão de qualquer proteína de escolha no oócito de Xenopus. O método muito simples para modificações solução rápida do meio em volta do oócito pode ser aplicada ao estudo de qualquer receptor ionotrópico e dos transportadores.

<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

A oócitos de Xenopus como um sistema de expressão heteróloga de proteínas, foi primeiramente descrito por Gurdon et ai. 1 e tem sido amplamente utilizadas desde a sua descoberta (Referências: 2 - 3, e suas referências). Uma característica que faz com que o oócito atraente para expressão do canal estrangeira é o pobre abundância de canais de iões endógenos 4. Este sistema de expressão tem se mostrado útil para a caracterização de muitas proteínas, entre eles, canais iónicos dependentes de ligandos. A expressão de receptores de GABAA em oócitos de Xenopus e sua caracterização funcional é aqui descrita, incluindo o isolamento de oócitos, micro-injecções com ARNc, a remoção das camadas de células foliculares, e alterações solução rápida em experiências electrofisiológicas. Os procedimentos foram otimizados neste laboratório 5,6 e desviar os utilizados rotineiramente 7-9. Tradicionalmente, os oócitos são desnudados preparadocom um tratamento prolongado colagenase de lóbulos de ovário à TA, e estes são desnudados oócitos microinjectados com ARNm. Usando os métodos optimizados, proteínas de membrana diferentes foram expressos e estudada com este sistema, tais como os receptores recombinantes GABA A, os canais de cloreto 10-12 recombinantes humanos de tripanosomas, 13 canais de potássio 14, e um transportador 15 de mio-inositol, 16. Os métodos descritos aqui podem ser aplicados para a expressão de qualquer proteína de escolha em oócitos de Xenopus, e a mudança rápida solução pode ser utilizada para estudar outros canais iónicos dependentes de ligandos.

Oócitos de Xenopus foram mecanicamente escolhido usando uma ansa de platina (Figura 1). Os oócitos foram micro-injectados com ARNm que codifica para as subunidades GABA A do receptor a 4, P 2, δ, 0,5: 0,5: 2,5 fmol / oócito (Figura 2). Após 4 d, camadas de células foliculares foram removidos (Figura 3). Os oócitos foram voltagem fixada em -80 mV e expostos a concentrações crescentes de ácido γ-aminobutírico (GABA) na presença de 1 uM 3α, 21-di-hidroxi-5α-pregnan-20-ona (THDOC), um potente modulador alostérico positivo de do receptor GABA a. Figura 4A mostra traços atuais originais gravados em tal experimento. A Figura 4B mostra a amplitude da corrente elicitada dependendo das concentrações de GABA. Isto permite a determinação da sensibilidade da combinação da subunidade para GABA. As curvas individuais erammontado e padronizado para I max e, posteriormente, em média. A equação utilizada foi I (c) = / (n 1 + (EC 50 / c)), em que c é a concentração de GABA, CE 50, a concentração de GABA (na presença de 1 uM THDOC) provocando uma meia I max -maximal amplitude da corrente, I max é a amplitude de corrente máxima, que representa a amplitude da corrente, e n é o coeficiente de Hill. A EC 50 do α 4 β 2 δ GABA A receptor ascendeu a 0,41 ± 0,12 mM, e n foi de 0,76 ± 0,04. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/55034/55034fig1.jpg" /> Figura 1: Platina Loop. A alça de fio de platina mencionado no passo protocolo 1.4. A platina é um metal que pode ser dobrado sem produzir estilhaços, e não se atera material biológico. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55034/55034fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/55034/55034fig2.jpg" /> Figura 2: Homebuilt Aparelho de microinjeção. O aparelho encontra-se descrito na etapa 2. protocolo, um motor de grade; b, parafuso micrométrico; c, mola entre seringa e êmbolo; d, 10 uL seringa de vidro; e, tubos de politetrafluoretileno de paredes espessas; f, mão bucha; g, pipeta de injecção; h, estereomicroscópio; e eu, o controle motor. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55034/55034fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Figura 3. Esquema Mostrando o Defolliculation de um oócito. Os oócitos são inicialmente incubadas em solução de colagenase num banho de água a 36 ° C durante 20 min. Os oócitos são, em seguida, lavou-se em um meio de Barth modificada. O passo final de incubação é de uma solução de EGTA hipertónica à temperatura ambiente durante 4 min. Como resultado, o tecido conjuntivo e as células do folículo são removidos para dar forma ao oócito desnudada. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55034/55034fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/55034/55034fig4.jpg" /> Figura 4. Traços corrente de uma Two-eletrodo de tensão Braçadeira experimento. UMA, Current vestígios de uma curva de resposta à concentração de GABA no prescia de um THDOC uM obtido a partir de um oócito de Xenopus expressando a GABA α 4 β 2 δ Um receptor. As barras indicam o período de tempo de GABA / 1 uM THDOC perfusão. O aumento das concentrações de GABA foram aplicados ao oócitos, e as amplitudes de corrente correspondentes foram determinadas. As concentrações de GABA são indicados por cima das barras. B, As curvas de resposta de concentração média da α 4 β 2 δ receptor GABA A. curvas individuais foram primeiro normalizados para a amplitude de corrente máxima e equipada foram subsequentemente média. Os dados são apresentados como média ± SD, n = 3. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55034/55034fig4large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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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 Oócitos: Métodos otimizados para microinjeção, remoção de camadas de células foliculares e rápidas mudanças Solução em experimentos eletrofisiológicos

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

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Biology

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

20.0K visualizações.  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. 

Vídeo: 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.

Transferência nuclear em oócitos de camundongos

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

Biologia

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.

Gravação de patch-clamp de canais iônicos Expresso em Oócitos 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.

Métodos única molécula para acompanhar as alterações nas propriedades elásticas bicamada

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.

Microinjeção de Oócitos 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.

Visualizando Localização RNA em Xenopus Oócitos

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.

Fertilização de Oócitos Xenopus Utilizando o método de transferência do host

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.

Grampo patch e Técnicas de Perfusão para estudar canais iônicos Expresso em Xenopus Oócitos

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.

Ativação da apoptose por microinjeção citoplasmática de citocromo C</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.

Optimizado coloração e Proliferação Métodos de Modelagem para Monitoramento Divisão Celular usando Corantes Rastreamento celulares

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.

Luminométricos levedura e<em&gt; Xenopus</em&gt; ovócitos eletrofisiológicos Exames do mecanosensibilidade Molecular de TRPV4

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