يوصف هذا النهج لتحليل الهجرة والمصير النهائي من الطيور الخلايا العصبية في قمة السمان، فرخ أجنة خيالية. هذا الأسلوب هو أسلوب بسيط ومباشر لتعقب الخلايا العصبية خلال قمة للهجرة والتمايز التي يصعب على خلاف ذلك للتمييز في جنين الفرخ unmanipulated.
مقالة منهجية
يوصف هذا النهج لتحليل الهجرة والمصير النهائي من الطيور الخلايا العصبية في قمة السمان، فرخ أجنة خيالية. هذا الأسلوب هو أسلوب بسيط ومباشر لتعقب الخلايا العصبية خلال قمة للهجرة والتمايز التي يصعب على خلاف ذلك للتمييز في جنين الفرخ unmanipulated.
توفر الأجنة الطيورية منصة فريدة لدراسة العديد من عمليات النمو لدى الفقاريات، وذلك نظراً لسهولة الوصول إلى الأجنة داخل البيضة. وتجمع الأجنة الطيورية الخيمرية، والتي يتم فيها نقل أنسجة مانحة من السمان إلى جنين دجاج in ovo، بين قوة الوسم الجيني غير القابل للمحو للمجتمعات الخلوية وسهولة التعامل التي يوفرها الجنين الطيوري.
تعد الكائنات الخيمرية من السمان والصيصان أداة كلاسيكية لتتبع خلايا العرف العصبي (NCCs) المهاجرة1-3. وخلايا العرف العصبي هي مجموعة خلايا مهاجرة عابرة في الجنين، تنشأ في المنطقة الظهرية للأنبوب العصبي النامي4. وتمر هذه الخلايا بعملية تحول من الحالة الظهارية إلى الحالة الميزنشيمية، ثم تهاجر لاحقاً إلى مناطق أخرى من الجنين، حيث تتمايز إلى أنواع خلوية مختلفة تشمل الغضروف5-13، والخلايا الميلانينية11,14-20، والعصبونات والخلايا الدبقية21-32. وتتميز خلايا العرف العصبي بأنها متعددة القدرات، ويتأثر مصيرها النهائي بـ 1) منطقة الأنبوب العصبي التي نشأت منها على طول المحور المنقاري-الذنبي للجنين11,33-37، 2) الإشارات الصادرة من الخلايا المجاورة أثناء هجرتها38-44، 3) البيئة المجهرية لوجهتها النهائية داخل الجنين45,46. ويوفر تتبع هذه الخلايا من نقطة منشئها في الأنبوب العصبي، وصولاً إلى موقعها النهائي ومصيرها داخل الجنين، رؤى مهمة حول العمليات التنموية التي تنظم التنميط وتخلق الأعضاء.
يمكن أن يكشف نقل المناطق المتكاملة من الأنبوب العصبي للمانح (التطعيم المتجانس) أو مناطق مختلفة من الأنبوب العصبي للمانح (التطعيم غير المتجانس) عن الاختلافات في التحديد المسبق للخلايا العصبية القمية (NCCs) على طول المحور الرأسي-الذيلي2,47. ويمكن تكييف هذه التقنية بشكل أكبر لنقل جزء أحادي الجانب من الأنبوب العصبي، بحيث يشتق أحد الجانبين من نسيج المانح، بينما يظل الجانب المقابل دون تغيير في جنين المضيف، مما يوفر ضابطاً داخلياً ضمن العينة نفسها2,47. كما يمكن تكييفها لنقل قطع من الدماغ في الأجنة في مراحل لاحقة، بعد المرحلة HH10، عندما ينغلق الأنبوب العصبي الأمامي47.
نستعرض هنا تقنيات لإنتاج كائنات خيمرية من السمان والدجاج عبر زراعة الأنبوب العصبي، والتي تتيح تتبع خلايا العرف العصبي (NCCs) المهاجرة والمشتقة من قطعة محددة من الأنبوب العصبي. ويسمح الوسم النوعي للخلايا المشتقة من المانح باستخدام الجسم المضاد QCPN الخاص بالسمان48-56 للباحث بالتمييز بين خلايا المانح والمضيف عند نقطة النهاية التجريبية. وتعد هذه التقنية مباشرة وغير مكلفة ولها تطبيقات عديدة، بما في ذلك رسم خرائط المصير، وتتبع سلالات الخلايا، وتحديد أحداث التنميط المسبق على طول المحور الرأسي-الذيلي45. ونظراً لسهولة الوصول إلى الجنين الطيري، يمكن دمج تقنية تطعيم السمان والدجاج مع تلاعبات أخرى، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر استئصال العدسة40، أو حقن جزيئات مثبطة57,58، أو التلاعب الجيني عبر التثقيب الكهربائي لبلازميدات التعبير59-61، وذلك لتحديد استجابة تيارات مهاجرة معينة من خلايا العرف العصبي للاضطرابات في البرنامج التنموي للجنين. علاوة على ذلك، يمكن استخدام تقنية التطعيم هذه لإنتاج أجنة خيمرية أخرى بين الأنواع، مثل خيمرات السمان والبط لدراسة مساهمة خلايا العرف العصبي في التخلق الشكلي للوجه والجمجمة، أو خيمرات الفأر والدجاج للجمع بين قوة الوراثة في الفئران وسهولة التلاعب بالجنين الطيري.62
1. احتضان الفرخ والبيض السمان إلى المرحلة المطلوبة
لHH9 الأجنة، مرات حضانة نموذجية تتراوح بين 29-33 ساعة عند 38 درجة مئوية 63
2. تحضير البيض للتشريح والنوافذ
3. إعداد الجنين المضيف في الحصول على الكسب غير المشروع
4. تحضير الأنسجة الكسب غير المشروع من الجهات المانحة
5. الكسب غير المشروع والأنسجة
6. إعداد أجنة خيالية لباجتزاء
تتبع الأنسجة المطعمة داخل الجنين المضيف. هناك أساليب عدة لتحديد الأنسجة السمان في جنين الفرخ، بما في ذلك الكشف عن نويات السمان بواسطة تلوين الهيماتوكسيلين (السمان نواة لديها كبيرة جدا، والادراج المظلمة تلطيخ من نوى كتكوت)، رد فعل Feulgen-Rossenbeck، أكريدين البرتقالي أو بيز بينزاميد، وصمة عار جنبا إلى جنب مع المجهر الإلكتروني، أو الوسم المناعي لالسمان محددة المستضدات 3،47،65،66. هنا نستخدم مستضد QCPN ومعيار كل جبل أو قسم تقنيات المناعي للتعرف على الخلايا العصبية في قمة السمان السمان، فرخ الوهم (الشكل 4). هذه التقنية توفر أقصى المرونة في التصميم التجريبي، كما يمكن أيضا لالمناعي QCPN يمكن الجمع بين الأضداد مع الآخرين لتحديد الخلايا المتميزة المستمدة من الأنسجة (السمان) من الجهات المانحة. استخدم standaالثالث كامل جبل أو تقنيات المناعي قسم لتسمية السمان المشتقة من الخلايا في الوهم.
7. ممثل النتائج
صورة ممثل المنطقة المطعمة في الأنبوب العصبي بعد 6H من حضانة إعادة (لHH11) ويبين دمج المتوقعة من الأنسجة المطعمة (السمان) المانحة إلى المضيف (كتكوت) الأنبوب العصبي (الشكل 4A). يجب التخلص من الأجنة غير مكتملة تظهر التكامل من الكسب غير المشروع، أو التنمية غير المتكافئة في المنطقة أو في الجمجمة بعد somites reincubation.
عبور قسم من خلال المنطقة المطعمة البلدان المساهمة الصافية في المعرض HH11 المسمى مع HNK-1 المهاجرة بعيدا أفقيا من الأنبوب العصبي. وصفت بشكل واضح الخلايا السمان المساهمة في تيار NCC المهاجرة، والأنبوب العصبي، مع QCPN (الشكل 4B).
في مراحل لاحقة، يمكن أن تعزى السمان NCC المشتقة من الخلايا لأنسجتهم الهدف النهائي. ويتخلل خلايا QCPN المسمى داخل كتكوت اللحمة المتوسطة جنينعملية الفك العلوي في E5 (الشكل 4C).
ويمكن للأجسام المضادة QCPN مجتمعة بسهولة مع الأجسام المضادة الأخرى للنظر في التمييز بين السمان المستمدة من البلدان المساهمة الصافية في البيئة المضيفة. وصفت السمان NCC المشتقة من الخلايا العصبية الحسية مثلث التوائم بواسطة QCPN وTuj1 الأجسام المضادة (الشكل 4D).

الشكل 1. وينبغي أن نظرة عامة على إجراء التجارب والأدوات اللازمة. مضيف) (كتكوت) والأجنة المانحة (السمان) قد يكون مرحلة المتطابقة. لتسمية تيار NCC التي تساهم في عقدة العصب الثلاثي التوائم ومنطقة الفكين، HH9 مثالية. في HH9، الأنبوب العصبي هو بداية ليغلق في المنطقة منقاري، ولكن لم يتم حتى الآن مغلقة تماما. خط رمادي في المخططات يمثل خط الوسط لإغلاق أنبوب العصبي. خطوط بيضاء منقطة تشير إلى قطع خطوط لاستئصال منطقة الدماغ المتوسط من الجانب الأيمن من الأنبوب العصبي من المضيفة والمانحة مbryos. يتم تجاهل منطقة استئصاله من الجنين المضيفة والمانحة زرع الأنسجة في لتوليد الجنين خيالية. B) الأدوات اللازمة ما يلي: حقنة) 5mL مع 18 ونصف G إبرة تحت الجلد، ب) 1 حقنة مل مع 26 ونصف G عازمة إبرة تحت الجلد في 45 درجة حبر الهند زاوية، ج)، د) شريط التغليف واضحة، ه) ماصة الزجاج مع الفم pipetting جهاز، و) 60 ملم، طبق بتري، ز) AA ملقط، ح) منحني ملقط القزحية مع نصائح مسنن، ط) # 5 ملقط، ي) مقص غرامة، ك) شحذ سلك التنجستن، ل) وسحبت زجاج إبرة، م) parafilm المربعات.

الشكل 2. تحضير البيض والأجنة. A) مستعرضة رسم بياني للبويضة، بما في ذلك نقطة الإدراج المثالي من 18 ونصف G إبرة تحت الجلد للانسحاب من ضوء الزلال. ب) بعد سحب ~ 3mL من الزلال الخفيفة، وصفار البيض وجنين يقلل من داخل البيضة، مما يسمح للباحثين لخفض "نافذة" (الأسهم) في رانه قشر البيض للوصول إلى الجنين. الهند الحبر، 1:10 المخفف في حل قارع الأجراس العقيمة التي يمكن، ثم يتم حقن تحت الأريمة لتقديم المقابل لتنظيم سهل من الأجنة. C) جنين الفرخ بعد التحبير.

الشكل 3. التخطيطي وأمثلة من أجنة مرحلة سمو المانحة والمضيفة 9 في كل خطوة من خطوات إجراء عمليات ترقيع. مضيف الفرخ) جنين. الخطوط المتقطعة في الرسم البياني تشير إلى حيث يجب أن تمزق الغشاء المحي للوصول إلى منطقة الجمجمة للتطعيم. وينبغي مقشر ممزقة مرة واحدة في رفرف الثلاثي من الغشاء المحي caudally. في المربع يشير إلى صورة أقحم المستخدمة في (قبل الميلاد). A ') السمن جنين من الجهات المانحة. الصورة هي لجنين المانحة استئصاله من البيض ويوضع في طبق بيتري لتشريح الأنسجة الكسب غير المشروع. في المربع يشير إلى صورة أقحم المستخدمة في (B '). الخطوط المتقطعة في الرسم التخطيطي (A ') تشير إلى حيث يجب أن يتم خفض المحي والأغشية صفار من أجل إزالة تيكان الجنين من بويضة. ب) الجنين المضيف مع منطقة المخ الأوسط من جانب واحد من الأنبوب العصبي استئصاله (السهام البيضاء) في انتظار الكسب غير المشروع. الخط المنقط في الرسم التخطيطي حيث يشير ينبغي بذل تخفيضات على أنبوب للضريبة العصبية في منطقة الدماغ المتوسط. جنين ب 'الجهات المانحة) مع ظهري الأنبوب العصبي الأنسجة الكسب غير المشروع استئصاله (الأنسجة الكسب غير المشروع المشار إليها السهام السوداء). الخط المنقط في الرسم البياني يشير إلى حيث ينبغي أن التخفيضات في جنين السمان إلى الأنسجة المتبرع الاستهلاك من جانب واحد لترقيع للمنطقة الدماغ المتوسط في الأنبوب العصبي. C) جنين همي بعد تطعيم السمان ظهري يزدرع الأنبوب العصبي في الدماغ المتوسط كتكوت المنطقة.

الشكل 4. المناعي كشف السمان محددة QCPN مستضد النووية في المانحة المشتقة من الخلايا في جنين خيالية. A) الجامع جبل صورة HH11 الوهم (المطعمة في HH9) تظهر تلطيخ QCPN في الحمراء، وHNK-1 تلطيخ (علامة من البلدان المساهمة الصافية المهاجرة) فيأخضر. 10X التكبير، نظرا ظهري. B) من خلال قسم الصليب في جنين (A)، والتي تبين الخلايا السمان QCPN إيجابية مستمدة في الأنبوب العصبي وNCC المهاجرة المشارك ملطخة HNK-1 (الأخضر). 40X التكبير. C) مقطع عرضي من خلال عملية الفك العلوي من E5 الوهم (تحضين لمدة 3 أيام طعم آخر)، والتي تبين QCPN إيجابية لجنة التنسيق الوطنية المستمدة من الخلايا (الحمراء) التي هاجرت من المنطقة المطعمة في الأنبوب العصبي إلى موقعها النهائي في جنين. 10X التكبير. D) القسم من خلال مساهمة الوهم E5 تبين من السمان المستمدة NCC إلى عقدة العصب الثلاثي التوائم (الحمراء) والتمايز في TuJ1 إيجابية الخلايا العصبية (الخضراء). 40X التكبير. *، البلدان المساهمة الصافية، عضو البرلمان، وعملية الفك العلوي، NT، الأنبوب العصبي، TG، عقدة مثلث التوائم.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ووصف عمليات ترقيع من الأنبوب العصبي السمان في افراخ الدجاج المضيف هنا هي تقنية بسيطة وغير مكلفة لتعقب مجموعات سكانية فرعية محددة من الهجرة البلدان المساهمة الصافية النابعة من مناطق مختلفة على طول المحور rostro-الذيلية 21،67-69. هذه التقنية تستفيد من سهولة الحصول على أجنة الطيور (بالمقارنة مع أجنة الثدييات)، ويمكن الجمع مع غيرها من التقنيات، مثل الاجتثاث الأنسجة، وحقن الجزيئات المثبطة، أو عن طريق التلاعب الجيني electroporation من البلازميدات التعبير، لدراسة التجربة في اس...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
الكتاب أشكر أعضاء مختبر Lwigale للنقد من المخطوطة. ويدعم SLG من قبل L. روث زمالة NRSA كيرشتاين من المعهد الوطني للعيون (F32 EY02167301). ويدعم PYL من قبل المعهد الوطني للعيون (EY018050).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكاشف | شركة | فهرس العدد | |
| بيض الدجاج | مختلف - نستخدم تكساس A & M في جامعة الدواجن وزارة العلوم وتكساس. | ||
| بيض السمان | مختلف - نستخدم أوزاركس الشركة البيض، MO. | ||
| البيض الحاضنة (رقمية عبر الاقمار الصناعية 1502 رياضي حاضنة ث / الرطوبة 110-120 فولت AC) | www.poultrysupply.com | 1502 | |
| دومون AA ملقط، INOX إبوكسي المغلفة | أدوات العلم غرامة | 11210-10 | |
| سكوتش الشريط | أي مخزن مكتب التوريد | ||
| منحني إيريس الملقط | أدوات العلم غرامة | 11065-07 | |
| أنامطار الدوحة الدولي الجديد حبر | أي متجر فن العرض | ||
| القلم / بكتيريا (البنسلين، الستربتوميسين) الحل | VWR الدولية | 101447-068 | |
| التعبئة الشريط واضح | أي مخزن مكتب التوريد | ||
| إبرة جهاز سحب | Narashige، اليابان | PE-21 | |
| سحبت إبرة الزجاج، وجعلت 1،5-1،8 100mm س أنبوب زجاجي البورسليكات الشعرية | كيمبل مطاردة | 34500 99 | |
| سحبت زجاج ماصة، جعلت من 5 ¾ "باستور ماصة | فيشر العلمية | 13-678-6A | |
| الفم ماصة جهاز (الشافطة الجمعية أنبوب للماصة microcapillary معايرة) | سيغما الدريخ | A5177-52A | |
| دومون # 5 ملقط | أدوات العلم غرامة | 11251-30 | |
| برميل للخمرسلك gsten، وقطره 0.1mm | VWR الدولية | AA10404-H2 | |
| أصحاب الإبرة (مطلي بالنيكل حائز دبوس) | أدوات العلم غرامة | 26018-17 | |
| QCPN ضدي | الدراسات التنموية ورم هجين البنك، جامعة ولاية ايوا | QCPN | |
| اليكسا فلور الأضداد الثانوية (على سبيل المثال، اليكسا فلور 594 ماعز مكافحة فأر IgG1) | إينفيتروجن | A21125 | |
محلول رينغر (2L):
| كل الكواشف من العلم فيشر |
|
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن