The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Dutch was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Disease Mechanism Research Core, RIKEN Brain Science Institute, 2Graduate School of Science and Engineering, Saitama University
This article is a part of JoVE Neuroscience. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Yalgin, C., Karim, M. R., Moore, A. W. Immunohistological Labeling of Microtubules in Sensory Neuron Dendrites, Tracheae, and Muscles in the Drosophila Larva Body Wall. J. Vis. Exp. (57), e3662, doi:10.3791/3662 (2011).
Om te begrijpen hoe verschillen in complexe cellen vormen zijn bereikt, is het belangrijk om nauwkeurig te volgen microtubuli organisatie. De Drosophila larven lichaam muur bevat verschillende celtypen die zijn modellen om cellen en weefsels morfogenese bestuderen. Bijvoorbeeld luchtpijp worden gebruikt om de buis morfogenese 1, en de dendritische arborization (DA) sensorische neuronen van de Drosophila larven hebben een primaire systeem worden voor de opheldering van algemene en neuron-class-specifieke mechanismen van dendritische differentiatie 2-5 en degeneratie zes onderzoeken .
De vorm van dendriet takken kunnen sterk variëren tussen neuron klassen, en zelfs tussen verschillende takken van een enkel neuron 7,8. Genetische studies in DA neuronen suggereren dat differentieel organisatie van het cytoskelet kan morfologische verschillen in dendritische branche vorm 4,9-11 ten grondslag liggen. Wij bieden een robuuste immunologische etikettering methode om eenssay in vivo microtubuli organisatie in DA sensorische neuron dendriet prieel (figuren 1, 2, Film 1). Dit protocol geeft de dissectie en immunokleuring van de eerste instar larve, een stadium waarin actieve sensorische neuron dendriet uitgroei en vertakking organisatie is 12,13 optreedt.
In aanvulling op vlekken sensorische neuronen, deze methode bereikt robuuste kenmerken van microtubuli organisatie in de spieren (Movies 2, 3), luchtpijp (Figuur 3, Movie 3), en andere lichaamsdelen muur weefsels. Het is waardevol voor onderzoekers die willen microtubuli organisatie te analyseren in situ in het lichaam muur bij het onderzoek naar de mechanismen die de controle weefsels en cellen vorm.
1. Bereiding van reagentia
Opmerkingen voor het begin van: Dissection en immunohistochemische kleuring worden uitgevoerd in een magnetische kamer en de larve wordt vastgepind met behulp van speciaal gevormde insect pinnen. Gedetailleerde instructies voor de bouw van een magnetische kamer, en voorbereiding van deze pinnen is te vinden in gerelateerde referenties 14,15. In het kort, is een 1x1cm vierkant gat gesneden in een magnetische plaat en een dekglaasje aangebracht op de achterkant van het blad naar een kleine kamer te maken. De zijkanten van de kamer worden afgedicht met epoxy lijm, na deze lijm heeft de kamer wordt meerdere malen gewassen met 70% ethanol voor gebruik. Dissectie insect pinnen worden bereid door het buigen naar de gewenste vorm en vervolgens gelijmd op een metalen lipje 14,15. Als alternatief voor een metalen lipje, hebben we gebruik gemaakt van een omgekeerde platte kop stalen punaise met een handvat gemaakt van een cut-off geel tip. Het gebruik van deze magnetische kamer regeling laat ove nauwe controler pin positionering en weefsel stretchen tijdens de dissectie.
Te rijden reporter gen-expressie bij verschillende subgroepen van DA neuronen onderzoekers kunnen gebruik maken van verschillende Gal4 regels (samengevat door Shimono en collega's 16). Veel van deze lijnen zijn verkrijgbaar bij de openbare voorraad centra. In deze vertegenwoordiger protocol, voeren we immunokleuring van een lijn waarin twee contrasterende klassen van DA neuron zijn co-label: de meest eenvoudige klasse I en meest complexe-klasse IV (P10-Gal4 17,18, UAS-mCD8:: Kusabira-Orange (KO)).
Opmerking: Deze materialen zullen niet oplossen totdat de pH 7,0 benaderingen.
2. Larvale dissectie
Let op voordat u begint: microtubuli netwerken, en met name die in sensorische dendrieten, zal afbraak snel na de start van dissectie. Achieving snel dissectie in minder dan vijf minuten gevolgd door onmiddellijke fixatie zijn de belangrijkste factoren voor het succes van dit protocol.
3. Fixatie, blokkeren, vlekken, en montage van larvale filets
Opmerkingen voor het begin van: Alle fixatie en kleuring stappen worden uitgevoerd in het dissectie kamer. Tijdens dit proces, pas dan op dat het insect pinnen die de larve, omdat dit kan leiden tot weefselschade kloppen. Om te voorkomen dat het experiment uitdroogt, doe alle vlekken stappen in een klein Tupperware container, omringd door vochtige weefsels.
Opmerking: De onderzoeker wenst te muis anti-α-tubuline (DM1A) vervangen met muis anti-Futsch (22C10) 20,21 verdund 1 / 1000 in bepaalde omstandigheden (zie bespreking).
4. Representatieve resultaten:
Fluorescerende kleuring werd onderzocht onder een confocale microscoop. In de figuren 1-2, verschillende branches binnen een dendriet prieel hebben verschillende organisatie van het cytoskelet. Figuur 1 toont een regio van het prieel van een klasse IV DA neuron op de 1 ste larvestadium larvale stadium. De hele prieel is gemarkeerd met mCD8:: KO en gedetecteerd met behulp van een anti-CD8 antilichaam en fluorescerende secundaire (Cy3). Tubuline wordt gedetecteerd met behulp van anti α-tubuline antilichaam en fluorescent secundair (Alexa Fluor 488). De belangrijkste branches positief zijn voor tubuline, sommige dunne zijtakken zijn tubuline-negatief. Film 1 is een set van seriële secties door een soortgelijke kleuring van een klasse I DA neuron. Figuur 2 toont een regio van het prieel van een klasse IV DA neuron gekleurd met antilichamen tegen Futsch en CD8 op de 1 ste larvestadium larvale stadium. De belangrijkste takken zijn Futsch-positief, wat dunne zijtakken zijn Futsch-negatief zijn. Figuur 3. Luchtpijpen in het larvale lichaam muur tonen een complex microtubule organisatie. Movies 2 en 3 tonen seriële secties van verkleuring door het lichaam muur spieren en luchtpijp.

Figuur 1. Fig. 1 toont een regio van het prieel van een klasse IV DA neuron op de 1 ste larvestadium larvale stadium. De hele prieel is gemarkeerd met mCD8:: KO en gedetecteerd met behulp van anti-CD8 antilichaam en fluorescerende secundaire (Cy3). Tubuline wordt gedetecteerd met behulp van anti-&-tubulin antilichamen en fluorescente secundaire (Alexa 488). Panelen AC opeenvolgende confocale z-profielen (0.5μm), C'-C ", een antilichaam vlekken uit panel C. Voorbeeld van takken met (gele pijl) of zonder (paars pijlpunt) microtubuli worden gemarkeerd. Red pijlpunten hoogtepunt microtubuli in de onderliggende epitheliale cellen.

Figuur 2. Fig. 2 toont een vergelijkbare regio's van het prieel van een klasse IV da neuron gekleurd met antilichamen tegen Futsch en CD8 op de 1 ste larvestadium larvale stadium. De hele prieel is gemarkeerd met mCD8:: KO en gedetecteerd met behulp van anti-CD8 antilichaam en fluorescerende secundaire (Cy3). Futsch wordt gedetecteerd met behulp van anti-Futsch antilichaam en fluorescerende secundaire (Alexa 488). De belangrijkste takken zijn Futsch-positief, wat dunne zijtakken zijn Futsch-negatief zijn. Voorbeeld van takken met (gele pijl) of zonder (paars pijlpunt) Futsch worden gemarkeerd.
Film 1. Serial secties tracing Tubuline vlekken in de dendritische prieel van een klasse I neuron. De hele prieel is gemarkeerd met mCD8:: KO (Magenta) en gedetecteerd met behulp van anti-CD8 antilichaam en fluorescerende secundaire (Cy3). Tubuline (groen) wordt gedetecteerd met behulp van een anti-α-tubuline antilichaam en tl-secundair (Fluor Alexa 488). Schaal: de ene kant van de video beeld komt overeen met 46.88μm in de sectie. Klik hier om de film te bekijken.
Movie 2. Serial secties tracing Tubuline kleuring in body wand spieren van een derde instar larve. Tubuline wordt gedetecteerd met behulp van anti-α-tubuline antilichaam en tl-secundair (Fluor Alexa 488). Schaal: de ene kant van de video beeld komt overeen met 46.88μm in de sectie. Klik hier om de film te bekijken.
Movie 3. Serial secties tracing Tubuline kleuring in een lichaam muur luchtpijp van een derde instar larve, gemarkeerd met een plein in Figure.3. Tubuline wordt gedetecteerd met behulp van anti-α-tubuline antilichaam en tl-secundair (Fluor Alexa 488). Schaal: de ene kant van de video beeld komt overeen met 46.88μm in de sectie. Klik hier om de film te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Om te begrijpen hoe complex cel vormen zijn bereikt, is het belangrijk om te kunnen nauwkeurig test microtubuli organisatie. Hier beschrijven we een robuuste immunohistologische etikettering methode voor het testen van microtubuli organisatie van de dendritische arborization neuron zintuiglijke dendrieten. In aanvulling op vlekken sensorische neuronen, deze methode bereikt robuuste immunohistologische kleuring van luchtpijp, spieren en andere lichaamsdelen muur weefsels.
Wij gebruiken dit protocol om microtubuli organisatie te onderzoeken in het ontwikkelen van zintuiglijke dendrieten van de DA neuronen. Deze dendrieten zijn zeer gevoelig voor verwondingen of stress 25, en snel af te breken na het begin van de dissectie 23. Dissection moeten worden uitgevoerd binnen vijf minuten of minder. Microtubuli in de luchtpijp en andere lichaamsdelen wand weefsels meer stabiel. Dit protocol is een bewerking van die gebruikt worden voor te bereiden larven filets voor de analyse van de neuromusculaire overgang 14,15, en is geoptimaliseerd voor een snelle fixation na een snelle dissectie.
Bij het analyseren van de dendrieten van de DA neuronen, robuuste anti-tubuline kleuring in bovenliggende spier, en de onderliggende epitheliale cellen 26 kan leiden tot een gecompliceerde kleuringspatroon (Figuur 1, film1). Vandaar dat een zorgvuldige tracering van dendritische vlekken door verschillende seriële secties (film1) kan nodig zijn voor een volledige analyse van microtubuli organisatie in de DA neuron dendriet prieel. Monoklonale antilichamen tegen de specifieke Drosophila homoloog van MAP1B, Futsch 20,21, kan ook worden gebruikt om de microtubuli cytoskelet label in de Drosophila perifere zenuwstelsel 5,9,20. Futsch wordt uitgedrukt alleen in neuronen en dus het produceert een minder ingewikkelde kleuringspatroon dan α-tubuline (Figuur 2). GFP-gelabelde-endogeen-Tau is ook gebruikt als een marker van de DA neuron dendritische microtubuli 27. Het gebruik van deze markers is effectief, maar dient te worden opgemerkt dat in de axon-uiteinden van stee neuromusculaire junctie Futsch etiketten die speciaal zijn gebundeld microtubuli 28. De exacte ruimtelijke relaties tussen de Futsch, Tau, en microtubuli in DA dendrieten zijn nog niet volledig gekarakteriseerd. In dit protocol hebben we aangepakt endogene microtubuli organisatie. Het is ook mogelijk om het etiket microtubuli met overexpressie van GFP gelabelde Tau of tubuline. Zorg moet worden genomen tegen het induceren van onverwachte fenotypes bij overexpressie benaderingen worden gebruikt 29.
In onze handen, is immunohistochemische kleuring van microtubuli in DA neuronen en andere lichaamsdelen wand weefsels best bereikt wanneer de secundaire antilichamen gebruikt worden om de anti-tubuline primaire antilichaam te detecteren is gekoppeld aan een eenvoudig te visualiseren, zoals fluorofoor Alexa Fluor 488. Vandaar dat bij het gebruik van transgene tools om DA neuronen in overleg label met anti-tubuline etikettering bijvoorbeeld via het Gal4/UAS systeem, LexA-systeem, of in MARCM 23 en MARCM derivaten, geven we de voorkeur marker-eiwitten metuit spectrale overlap met deze secundaire, zoals mCD8:: Cherry-en mCD8:: KO.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
We hebben niets te onthullen.
Wij danken RIKEN voor financiering. P10-Gal4 was een soort geschenk van Alain Vincent (Universite Paul Sabatier, Toulouse, Frankrijk).
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Forceps | Dumont | 11251-20 | |
| Microscissors | Fine Science Tools | 15000-08 | |
| Mouse anti-α-tubulin (Clone: DM1A) | Sigma-Aldrich | T9026 | Dilution 1/1000 |
| Mouse anti-Futsch (Clone: 22C10), supernatant | Developmental Studies Hybridoma Bank | 22C10 | Dilution 1/1000 |
| Rat anti-CD8 (Clone: 5H10) | Caltag | MCD0800 | Dilution 1/1000 |
| Alexa Fluor 488 anti-mouse IgG | Invitrogen | A-11001 | Dilution 1/500 |
| Cy3 anti-Rat IgG | Jackson ImmunoResearch | 712-166-150 | Dilution 1/200 |