Optogenetic Probing and Manipulation of the Calyx-Type Presynaptic Terminal in the Embryonic Chick Ciliary Ganglion
Notice bibliographique
Résumé
The calyx-type synapse of chick ciliary ganglion (CG) has been intensively studied for decades as a model system for the synaptic development, morphology and physiology. Despite recent advances in optogenetics probing and/or manipulation of the elementary steps of the transmitter release such as membrane depolarization and Ca(2+) elevation, the current gene-manipulating methods are not suitable for targeting specifically the calyx-type presynaptic terminals. Here, we evaluated a method for manipulating the molecular and functional organization of the presynaptic terminals of this model synapse. We transfected progenitors of the Edinger-Westphal (EW) nucleus neurons with an EGFP expression vector by in ovo electroporation at embryonic day 2 (E2) and examined the CG at E8-14. We found that dozens of the calyx-type presynaptic terminals and axons were selectively labeled with EGFP fluorescence. When a Brainbow construct containing the membrane-tethered fluorescent proteins m-CFP, m-YFP and m-RFP, was introduced together with a Cre expression construct, the color coding of each presynaptic axon facilitated discrimination among inter-tangled projections, particularly during the developmental re-organization period of synaptic connections. With the simultaneous expression of one of the chimeric variants of channelrhodopsins, channelrhodopsin-fast receiver (ChRFR), and R-GECO1, a red-shifted fluorescent Ca(2+)-sensor, the Ca(2+) elevation was optically measured under direct photostimulation of the presynaptic terminal. Although this optically evoked Ca(2+) elevation was mostly dependent on the action potential, a significant component remained even in the absence of extracellular Ca(2+). It is suggested that the photo-activation of ChRFR facilitated the release of Ca(2+) from intracellular Ca(2+) stores directly or indirectly. The above system, by facilitating the molecular study of the calyx-type presynaptic terminal, would provide an experimental platform for unveiling the molecular mechanisms underlying the morphology, physiology and development of synapses.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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