تفاصيل هذه المقالة الفيديو مباشرة في منهجية الجسم الحي والتي يمكن استخدامها لمنهجية وكفاءة تميز مكونات مسارات الإشارات المعقدة وشبكات تنظيمية في العديد من الأجنة اللافقاريات.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
بشكل ملحوظ ، هناك عدد قليل من مسارات نقل الإشارات من خلية إلى خلية ضرورية أثناء التطور الجنيني لتوليد مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع الخلايا والأنسجة في شكل الجسم البالغ. ومع ذلك ، يتم اكتشاف المزيد من مكونات مسارات الإشارات الفردية كل عام ، وتشير الدراسات إلى أنه اعتمادا على السياق ، هناك حديث متبادل كبير بين معظم هذه المسارات. هذا التعقيد يجعل دراسة الإشارات من خلية إلى خلية في أي نظام نموذجي تنموي في الجسم الحي مهمة صعبة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى تحليلات وظيفية فعالة لتوصيف الجزيئات المرتبطة بمسارات الإشارات المحددة من مجموعات البيانات الكبيرة التي تم إنشاؤها بواسطة الشاشات التفاضلية من الجيل التالي. هنا ، نوضح طريقة مباشرة لتحديد مكونات مسارات نقل الإشارة التي تحكم مصير الخلية ومواصفات المحور في أجنة قنفذ البحر. إن البساطة الجينومية والمورفولوجية للأجنة المشابهة لتلك الموجودة في قنفذ البحر تجعلها نماذج تنموية قوية في الجسم الحي لفهم تفاعلات الإشارات المعقدة. يمكن استخدام المنهجية الموضحة هنا كقالب لتحديد جزيئات نقل الإشارات الجديدة في المسارات الفردية بالإضافة إلى التفاعلات بين الجزيئات في المسارات المختلفة في العديد من الكائنات الحية الأخرى.
المقدمة
شبكات الجينات التنظيمية (GRNs) وإشارة مسارات نقل تنشئ التعبير المكاني والزماني للجينات خلال التطور الجنيني التي تستخدم لبناء خطة الكبار جسم الحيوان. خلية الى خلية مسارات نقل الإشارة هي المكونات الأساسية لهذه الشبكات التنظيمية، وتوفير الوسائل التي تتواصل الخلايا. هذه التفاعلات الخلوية إنشاء وصقل التعبير عن الجينات التنظيمية والتمايز في ومن بين المناطق المختلفة خلال مرحلة التطور الجنيني 1 و 2. التفاعلات بين جهري يفرز خارج الخلية (بروابط، الخصوم)، المستقبلات، وشارك في مستقبلات السيطرة على أنشطة مسارات نقل الإشارة. مجموعة متنوعة من الجزيئات داخل الخلايا transduces هذه المدخ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. استراتيجية تصميم Morpholino إنتاجية عالية
- تحديد الجين (ق) من الفائدة (على سبيل المثال نهج الجين مرشح، تحليل رابطة الدول المستقلة التنظيمية، RNAseq و / أو شاشات التفاضلية البروتين).
- استخدام الجيني، transcriptomic، وبيانات التعبير الجيني متاح في المواقع التي يتم تحديثها باستمرار (على سبيل المثال SpBase http://www.echinobase.org 20 و S. purpuratus الجينوم البحث المتشعب: ///urchin.nidcr.nih.gov/blast/index هتمل) لتحديد أن ملامح التعبير الزم....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
في جنين قنفذ البحر أظهرنا أن 3 إشارات Wnt مختلف فروع (WNT / β-كاتينين، WNT / JNK، وWNT / بي كي سي) 4، 25 تفاعل لتشكيل شبكة الإشارات WNT الذي يحكم الأمامي الخلفي (ا ف ب) الزخرفة. إحدى النتائج الأكثر أهمية في هذه الأحداث يشير هو أن أعرب على نطاق واسع الأمامي الأديم الظاهر العصبي (م ن أ) GRN الأولي يصبح مقصورا على منطقة صغيرة حول القطب الأمامي مع بداية تكون المعيدة (24 HPF في S. purpuratus.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
منهجية المعروضة هنا هي مثال يوضح قوة باستخدام الأجنة مع أقل التعقيد الجيني والصرفي من الفقاريات لفهم مسارات الإشارات تنبيغ وGRNs التي تحكم آليات التنموية الأساسية .. العديد من المعامل تستخدم المقايسات مماثلة خلال تطوير قنفذ البحر في وقت مبكر لتشريح مسارات الإشارات المشاركة في الأحداث مواصفات مصير الخلايا الأخرى (مثل الشق، القنفذ، TGF- β، وجمعية جيل المستقبل مما يشير الى) 27، 28، 2.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
نود أن نشكر الدكتور روبرت أنجرر على قراءته الدقيقة وتحريره للمخطوطة. قدمت المعاهد الوطنية للصحة R15HD088272-01 بالإضافة إلى مكتب البحث والتطوير وقسم العلوم البيولوجية في جامعة ولاية ميسيسيبي الدعم لهذا المشروع إلى RCR.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مورفولينو التحول المانع و / أو أدوات الجينات مورفولينو التي تحجب | LLC | مخصصة | مزيد من المعلومات في www.gene-tools.com |
| Glycerol | Invitrogen | 15514-011 | |
| FITC (ديكستران فلوريسين إيزوثيوسيانات) | Invitrogen ، Life Technologies | D1821 | اصنع محلول مخزون 25 مجم / مل |
| محلول بارافورمالديهايد 16٪ محلول EM الصف | الإلكترون علوم الفحص | المجهري 15710 | |
| MOPS | Sigma Aldrich | M1254-250G | |
| Tween-20 | Sigma Aldrich | 23336-0010 | |
| Formamide | Sigma Aldrich | 47671-1L-F | |
| خميرة tRNA | Invitrogen | 15401-029 | |
| مصل الماعز العادي | Sigma Aldrich | G9023-10mL | |
| الأجسام المضادة للديجوكسيجينين المترافقة بالفوسفاتيز القلوية | روش | 11 093 274 910 | |
| تتراميسول هيدروكلوريد (ليفاميزول) | سيجما ألدريتش | L9756-5G | |
| تريس بيس UltraPure | Research Products Internationall Corp | 56-40-6 | |
| كلوريد الصوديوم | فيشر Scientific | BP358-10 | |
| كلوريد المغنيسيوم | سيجما ألدريتش | 7786-30-3 | |
| BCIP (5-برومو-4-كلورو-3-إندوليل فوسفات | روش | 11 383 221 001 | |
| 4 كلوريد نيترو بلو تيترازوليوم (NBT) | روش | 11 383 213 001 | |
| ثنائي ميثيل فورماميد | سيجما ألدريتش | D4551-500 مل | |
| كلوريد البوتاسيوم | سيجما ألدريتش | P9541-5KG | |
| بيكربونات الصوديوم | سيجما ألدريتش | S5761-500G | |
| كبريتات المغنيسيوم | سيجما ألدريتش | M7506-2KG | |
| كلوريد الكالسيوم | سيجما ألدريتش | C1016-500G |
المراجع
- Erwin, D. H., Davidson, E. H. The evolution of hierarchical gene regulatory networks. Nature reviews. Genetics. 10, 141-148 (2009).
- Peter, I. S., Davidson, E. H. Evolution of gene regulatory networks controlling body plan development. Cell. 144, 970-985 (201....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
