Laajennettu Brainbow-työkalupakki solujen fluoresoivaan merkitsemiseen hiirissä

Aivojen ja muiden elinten monimutkaisuuden vuoksi yksittäisten solujen välisten yhteyksien tunnistaminen on suuri haaste. ”Brainbow”-tekniikan kehittäminen on mahdollistanut suuria edistysaskeleita kuvantamisessa hyödyntämällä Cre/lox-järjestelmää, jonka avulla kullekin solulle voidaan satunnaisesti määrittää yksilöllinen punaisen, keltaisen ja sinisen fluoresoivan proteiinin yhdistelmä (Livet ym. 2007). Järjestelmä toimii samalla tavalla kuin katodisädeputket, jotka yhdistävät punaista, vihreää ja sinistä valoa tuottaakseen koko värispektrin televisioruudulle. Harvardin Joshua Sanesin laboratoriossa hiljattain kehitetyt Brainbow-hiiret laajentavat työkalupakkia paremmilla kannoilla, joilla voidaan tutkia hermosolujen keskinäisiä suhteita (Cai ym. 2013), kun taas muut sukulaiskannat tuovat Brainbow-teknologian koko hiiren käyttöön (Snippert ym. 2010; Tabansky ym. 2013).

Uudet Brainbow-linjat (nimeltään Brainbow 3.1 ja 3.2) tarjoavat useita etuja alkuperäisiin Brainbow-malleihin nähden:

• Toisin kuin alkuperäisissä kannoissa, niissä ei ole fluoresenssia ennen Cre-rekombinaatiota, joka saattaisi vaikeuttaa kuvantamista.
• Fluoresoivien proteiinien kohdistaminen kalvoihin mahdollistaa hermosoluprosessien ja dendriittisten selkärankojen paremman visualisoinnin.
• Fluoresenssi on kirkkaampi erityisesti Brainbow 3.2 -hiirissä.

Jackson Laboratory jakelee kahta eri Brainbow 3.1-kantaa, STOCK Tg(Thy1-Brainbow3.1)3Jrs/J (021225) ja STOCK Tg(Thy1-Brainbow3.1)18Jrs/J (021226), jotka kohdistuvat moniin hermosolutyyppeihin . Brainbow 3.2 -kanta, jossa on tehostettu fluoresoivan proteiinin ilmentyminen, on saatavana STOCK Tg(Thy1-Brainbow3.2)7Jrs/J (021227).

Brainbow ei ole enää vain aivoja varten. Teknologia on mukautettu yleiseen käyttöön missä tahansa hiiressä. Kannat, kuten ”Confetti”, B6.129P2-Gt(ROSA)26Sortm1(CAG-Brainbow2.1)Cle/J (017492), kantavat Brainbow-siirtogeenin insertion Rosa26-lokukseen, joka ilmentyy koko hiiressä (Snippert ym. 2010). Yksittäisiä soluja voidaan nyt merkitä käytännössä missä tahansa kudostyypissä astuttamalla Confetti-hiiret Cre-siirtogeenisiin hiiriin, jotka kohdistuvat tiettyihin kudoksiin. Confetti-hiiriä on käytetty ymmärtämään, miten kantasolut jakautuvat suolistossa, keuhkoissa, luuytimessä ja muissa kudoksissa. B6(D2)-Tg(CAG-Brainbow1.0)2Eggn/J (021011) on samankaltainen kanta, joka käyttää aktiinipromoottoria merkitäkseen soluja missä tahansa hiiressä yhdellä jopa 21 eri väristä Cre-rekombinaation jälkeen (Tabansky, ym. 2013).

Laajennettu Brainbow-työkalupakki sisältää nyt monipuolisen joukon kantoja, joilla voidaan kuvata erilaisia kudoksia koko hiiressä ja tukea monimutkaisten solutoimintojen ja -arkkitehtuurien läpileikkausta.