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방법 논문

실시간으로 개발을 시각화 하기 위해 다중 광자 시간 경과 영상: 마이그레이션 Zebrafish 태아 신경 크레스트 셀의 시각화

7.3K 조회수

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DOI:

10.3791/56214

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2017년 8월 9일

 , 

이 논문에서

요약

레이저 스캐닝 현미경 검사 법 긴 파장 다중 광자 형광 여기의 고급 광학 기술의 조합 안내 (sox10:EGFP)에 안내 (foxd3:GFP) zebrafish 태아 신경 크레스트 마이그레이션의 고해상도, 3 차원, 실시간 영상 캡처 구현 되었습니다.

초록

선 천 성 눈 craniofacial 변칙 중단 신경 크레스트, 몸 전체에 수많은 세포 유형을 철새 줄기 세포의 일시적인 인구에에서 반영 합니다. 신경 크레스트의 생물학 이해 제한, 공부 vivo에서 될 수 있는 유전자 세공 모델의 부족과 실시간으로 반영 되었습니다. Zebrafish는 신경 크레스트 등 철새 세포 인구를 공부에 대 한 특히 중요 한 개발 모델입니다. 개발 눈에 신경 크레스트 마이그레이션 검사, 레이저 스캔 현미경 긴 파장 다중 광자 형광 여기의 고급 광학 기술의 조합 같이 sox10 와 foxd3 가 되어 초기 신경 크레스트 차별화 규제 가능성이 신경 크레스트 셀에 대 한 마커를 대표 하는 수많은 동물 모델에서 유전자 변형 zebrafish 태아, 즉 Tg (sox10:EGFP) 및 안내 (foxd3:GFP)에 개발 눈의 고해상도, 3 차원, 실시간 동영상 캡처 구현 되었습니다. 다중 광자 시간 경과 영상 동작 및 초기 눈 개발에 기여 두 신경 크레스트 세포 인구의 철새 패턴 분별 하 사용 되었다. 이 프로토콜 예를 들어, zebrafish 신경 크레스트 마이그레이션 중 시간 경과 비디오를 생성 하기 위한 정보를 제공 하 고 많은 구조는 제 브라와 다른 모델 유기 체에서의 초기 개발을 시각화에 추가 적용할 수 있습니다.

서론

선 천 성 눈 질환 아동 실명을 일으킬 수 있으며 종종 두개골 신경 크레스트의 이상 때문. 신경 크레스트 세포는 신경 관에서 발생 하 고 몸 통하여 수많은 직물을 형성 하는 일시적인 줄기 세포. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 신경 크레스트 셀, prosencephalon 및 mesencephalon에서 파생 된 게 상승 뼈와 연골은 midface 정면 지역, 그리고 홍 채, 각 막, 배수 채널 및 sclera 눈의 앞쪽 세그먼트에서. 4 , 6 , 7 , Rhombencephalon 형태는 인 두 아치, 턱, 그리고 심장 유출 관에서 8 신경 크레스트 셀. 1 , 3

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프로토콜

여기에 설명된 프로토콜은 미시간 대학교 동물 사용 및 관리 위원회(UCUCA)에서 제정한 실험실 동물의 인도적 대우를 위한 지침에 따라 수행되었습니다.

1. 타임랩스 이미징을 위한 배아 수집

  1. 오후 3시에서 9시 사이에 수컷과 암컷 성체 Tg(sox10:EGFP) 또는 Tg(foxd3:GFP) 형질전환 제브라피시를 쌍별 짝짓기를 위해 분할된 번식 탱크에 설정합니다.
    참고: 토마스 실링(Thomas Schilling)과 메리 할로란(Mary Halloran)이 각각 선물한 Tg(sox10:EGFP)와 Tg(foxd3:GFP) 물고기를 캐스퍼(roy -/-, 진주층 -/-) 배경으로 교배하여 자동 형광과 색소 침착 간섭을 줄였습니다.
    1. 사육 탱크(슬롯형 내부 탱크 + 단단한 외부 탱크)를 조립하고 역삼투(RO) 시스템 물로 채웁니다.
    2. 최대 3 마리의 암컷과 3 마리의 수컷을 칸막이로 분리 된 수조의 반대쪽으로 옮깁니다. 최대 6 마리의 물고기를 단일 번식 탱크에서 쌍으로 사육 할 수 있습니다.
    3. 다음날 아침, vivarium.
      에서 불을 켠 직후 칸막이를....

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결과

다중 광자 형광 시간 경과 영상 생성을 야기할 craniofacial 구조 및 안내 (sox10:EGFP)에 안내 (foxd3:GFP) 눈의 앞쪽 세그먼트 zebrafish 라인 두개골 신경 크레스트 셀의 마이그레이션 패턴을 공개 동영상 일련의. 예를 들어, sox10-긍정적인 신경 크레스트 셀 12와 30 hpf 사이 craniofacial 지역 (비디오 1, 그림 2)에 신경 튜브의 가장자리에서 마이그레이션합니다. Prosencephalon mesencephalon에서 셀 마이그레이션 등 및 periocular mesenchyme 채우는 개발 눈에 복 부. 또한,이 sox10-긍정적인 세포 frontonasal 프로세스를 형성합니다. rhombencephalon에서 신경 크레스트 세포 v.......

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토론

다중 광자 시간 경과 영상 과도 하 고 철새 세포 인구의 비보에 추적을 수 있습니다. 이 강력한 기술은 실시간으로 미 발달 과정을 공부 하 사용할 수 있습니다 그리고 현재 연구에이 방법의 결과 신경 크레스트 셀 마이그레이션 및 개발의 현재 지식 향상. 이전 시간 경과 이미징 연구는 일반적으로 confocal 레이저 스캐닝 현미경 검사 법을 이용 한다. 29 , 30 , 31 , 32 여기, 우리는 전통적인 confocal 현미경 검사 법에 비해 많은 장점이 있는 다중 광자 기술의 사용을 제시. 다중 광자 현미경 검사 법의 기초가 이다 긴 적외선 파장의 두 광자 fluorophore는 흥분 하는 데 사용 됩니다. 그 결과, 더 적은 산란 및 따라서 감소 배경, 깊은 조직 침투를 사용 하도.......

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공개 사항

이 작품은 국립 눈 연구소 건강의 국가 학회 (K08EY022912-01) 및 비전 연구 코어 (P30 EY007003)의 보조금을 통해 재정적으로 지원 되었다.

감사의 글

저자는 토마스 실링 친절 하 게 선물 안내 (sox10:eGFP) 물고기와 메리 Halloran 친절 하 게 안내(foxd3:GFP) 물고기 gifting에 대 한 감사 합니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
칸막이가 있는 사육 탱크AquaneeringZHCT100Crossing Tank Set(1.0리터) 뚜껑 및 인서트가 있는 투명 폴리카보네이
M205 FA Combi-ScopeLeica Microsystems CMS GmbH입체 형광 현미경 - FusionOptics 및 TripleBeam
염화나트륨Millipore (EMD)7760-5KG이중 PE 자루. CAS 번호 7647-14-5, EC 번호 231-598-3
염화칼밀리포어(EMD)1049380500염화칼륨 99.999 Suprapur. CAS 번호 7447-40-7, EC 번호 231-211-8.
Calcium Chloride DihydrateFisher ScientificC79-500폴리 병; 500 g. CAS No. 10035-04-8
마그네슘 설페이트 (무수)Millipore (EMD)MX0075-1폴리 병; 500 g. CAS No. 7487-88-9, EC 번호 231-298-2
Methylene BlueMillipore (EMD)284-12유리병; 25 g. 분말, 인증된 생물학적 염색제
중탄산Millipore (EMD)SX0320-1폴리 병; 500g. 분말, GR ACS. CAS 번호 144-55-8, EC 번호 205-633-8
N-Phenylthiourea시그마P7629-25G>98%. CAS 번호 103-85-5, EC 번호 203-151-2
Dimethylsulfoxide시그마D8418-500ML분자 생물학 등급. CAS 번호 67-68-5, EC 번호 200-664-3
트리카인 메탄설포네이웨스턴 케미컬 Inc.MS222트리카인-S
저용융 아가로스ISC BioexpressE-3112-25GeneMate Sieve GQA 저용융 아가로스, 25g
개방형 목욕 챔버워너 인스트루먼트RC-40HP하이 프로파일
유리 커버슬립Fisher Scientific12-545-102원형 커버 유리. 직경 25mm
고진공 그리스Fisher Scientific14-635-5C2.0파운드 튜브. DOW CORNING CORPORATION
1658832
빠른 교환 플랫폼Warner InstrumentsQE-135mm
스테이지 어댑터Warner InstrumentsSA-20LZ-AL16.5 x 10cm
TC SP5 MP 다광자 현미경Leica Microsystems CMS GmbH
Mai Tai DeepSee Ti-Sapphire LaserSpectraPhysics
Laser Safety Box라이카 마이크로시스템즈 CMS GmbH
라이카 어플리케이션 스위트 X (LAS X)  소프트웨어Leica Microsystems CMS GmbH
Photoshop, CS 6, 버전 13.0, x64, 소프트웨어: Adobe
iMovie 버전 10.1.4, 소프트웨어Apple
트 륨 나트륨 트 : , ,

참고문헌

  1. Barembaum, M., Bronner-Fraser, M. Early steps in neural crest specification. Sem Cell Dev Biol. 16, 642-646 (2005).
  2. Gage, P. J., Rhoades, W., Prucka, S. K., Hjalt, T. Fate maps of neural crest and mesoderm in the mammalian eye. Invest Ophthalmol Vis Sci. 46 (11), 4200-....

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