Et udvidet ‘Brainbow’-værktøjssæt til fluorescerende mærkning af celler i mus

Hjernens og andre organers kompleksitet gør det til en stor udfordring at identificere forbindelserne mellem de enkelte celler. Udviklingen af “Brainbow”-teknologien har muliggjort store fremskridt inden for billeddannelse ved at udnytte Cre/lox-systemet til tilfældigt at tildele hver celle en unik kombination af røde, gule og blå fluorescerende proteiner til hver enkelt celle (Livet et al. 2007). Systemet fungerer på samme måde som katodestrålerør, der kombinerer rødt, grønt og blåt lys for at generere det fulde farvespektrum på en tv-skærm. Nyligt udviklede Brainbow-mus fra Joshua Sanes’ laboratorium på Harvard udvider værktøjskassen med bedre stammer til at undersøge, hvordan neuroner hænger sammen (Cai et al. 2013), mens andre beslægtede stammer bringer Brainbow-teknologien til hele musen (Snippert et al. 2010; Tabansky et al. 2013).

De nye Brainbow-linjer (kaldet Brainbow 3.1 og 3.2) tilbyder flere fordele i forhold til de oprindelige Brainbow-modeller:

• I modsætning til de oprindelige stammer er der ingen fluorescens før Cre-rekombination, som kan komplicere billeddannelsen.
• Targeting af de fluorescerende proteiner til membraner giver bedre visualisering af neuronale processer og dendritiske pigge.
• Fluorescensen er lysere, især i Brainbow 3.2-musene.

The Jackson Laboratory distribuerer to forskellige Brainbow 3.1 stammer, STOCK Tg(Thy1-Brainbow3.1)3Jrs/J (021225) og STOCK Tg(Thy1-Brainbow3.1)18Jrs/J (021226), der er rettet mod mange typer af neuroner . En Brainbow 3.2-stamme med forbedret ekspression af fluorescerende protein er tilgængelig som STOCK Tg(Thy1-Brainbow3.2)7Jrs/J (021227).

Brainbow er ikke længere kun til hjerner. Teknologien er blevet tilpasset til generel brug overalt i musen. Stammer som “Confetti”, B6.129P2-Gt(ROSA)26Sortm1(CAG-Brainbow2.1)Cle/J (017492), bærer en indsættelse af et Brainbow-transgen i Rosa26-lokus, som udtrykkes i hele musen (Snippert et al. 2010). Enkeltceller kan nu mærkes i stort set alle vævstyper ved at parre Confetti-mus med Cre-transgene mus, der er rettet mod specifikke væv. Confetti-mus er blevet brugt til at forstå, hvordan stamceller deler sig i tarmene, lungerne, knoglemarven og andre væv. B6(D2)-Tg(CAG-Brainbow1.0)2Eggn/J (021011) er en lignende stamme, der bruger aktinpromotoren til at mærke celler overalt i musen med en af op til 21 forskellige farver efter Cre-rekombination (Tabansky, et al. 2013).

Den udvidede Brainbow-værktøjskasse indeholder nu et varieret sæt stammer til billeddannelse af forskellige væv i hele musen og til at støtte dissektion af komplekse cellulære funktioner og arkitekturer.