هذا البروتوكول وصف أسلوب فوتوكونفيرسيون كايد الفلورسنت البروتين في الخلايا للوفلر المعيشة الجنين الزرد التي تمكن من تتبع الخلايا للوفلر خلال قناة بي وتطوير صمام قلب بي .
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هذا البروتوكول وصف أسلوب فوتوكونفيرسيون كايد الفلورسنت البروتين في الخلايا للوفلر المعيشة الجنين الزرد التي تمكن من تتبع الخلايا للوفلر خلال قناة بي وتطوير صمام قلب بي .
أثناء امبريوجينيسيس، خلايا تغيرات دينامية في سلوك الخلية، وفك رموز الخلوية المنطق الكامن وراء هذه التغيرات هدف أساسي في مجال علم الأحياء التنموي. اكتشاف وتطوير فوتوكونفيرتيبلي البروتينات ساعدت إلى حد كبير فهمنا لهذه التغيرات الدينامية بتوفير أسلوب بصريا تسليط الضوء على الخلايا والأنسجة. ومع ذلك، بينما فوتوكونفيرسيون والوقت الفاصل بين الفحص المجهري، وتحليل الصور اللاحقة أثبتت أن تكون ناجحة جداً في الكشف عن ديناميات الخلوية في الأجهزة مثل الدماغ أو العين، هذا النهج لا يستخدم عادة في القلب النامية المستحقة التحديات التي تفرضها الحركة السريعة للقلب أثناء دورة القلب. يتألف هذا البروتوكول من جزأين. ويصف الجزء الأول أسلوب فوتوكونفيرتينج وبعد ذلك تتبع الخلايا للوفلر (EdCs) خلال قناة بي الزرد (افك) وتطوير صمام قلب بي. الأسلوب الذي ينطوي على وقتيا توقف القلب بدواء من أجل فوتوكونفيرسيون دقيقة تأخذ مكان. قلوب هي السماح باستئناف الضرب عند إزالة المخدرات والتنمية الجنينية يستمر عادة حتى يتم إيقاف القلب مرة أخرى لتصوير عالي الدقة من فوتوكونفيرتيد يشكل نقطة بعد ذلك وقت التنموية. ويصف الجزء الثاني من البروتوكول أسلوب تحليل صورة لقياس طول منطقة فوتوكونفيرتيد أو غير فوتوكونفيرتيد بافك في الأجنة الشباب عن طريق تعيين إشارة الفلورسنت من هيكل ثلاثي الأبعاد على مخطط ثنائي الأبعاد . معا، الجزأين من البروتوكول يسمح أحد لدراسة منشأ والسلوك من الخلايا التي تشكل الزرد افك وصمام القلب بي، ويمكن تطبيقها المحتمل لدراسة طفرات أو مورفانتس أو الأجنة التي قد تم التعامل مع الكواشف التي تعطل التنمية افك و/أو صمام.
الزرد حاليا واحدة من أهم نماذج الفقاريات لدراسة العمليات الخلوية والإنمائية في فيفو. هذا إلى حد كبير بسبب الشفافية الضوئية الزرد وقابليتها لعلم الوراثة، مما يجعلها نموذجا قويا لتطبيق التقنيات البصرية التي تشمل وراثيا ترميز فوتوريسبونسيفي البروتين التكنولوجيات1. محددة لدراسة التطور القلب، الزرد تلقي الأوكسجين كافية عن طريق نشر أن طفرات حتى دون ضربات القلب يمكن البقاء على قيد الحياة من خلال الأسبوع الأول من التنمية، تسمح التحاليل على الآثار من جينات التنموية والقلق تدفق الدم في القلب morphogenesis ليس من الممكن في معظم الفقاريات2.
ويتكون أنبوب القلب الزرد خلال 24 ساعة بعد الإخصاب (hpf). بعد وقت قصير من تشكيلها، يبدأ أنبوب القلب الضرب بنشاط. 36 هبف، انقباض واضح يفصل الأتريوم من البطين. يتم استدعاء هذه المنطقة من انقباض قناة بي (افك)، والخلايا في هذا التغيير المنطقة من مورفولوجيا صدفية إلى مورفولوجيا cuboidal3. الزرد صمام بي morphogenesis يبدأ حوالي 48 ساعة بعد الإخصاب. قبل 5 أيام بعد الإخصاب، واثنين من منشورات صمام تمتد إلى افك ومنع عودة تدفق الدم من البطين إلى الاذين أثناء دورة القلب4. تعقب الخلايا أثناء تشكيل افك وصمام تتحدى الضرب السريع للقلب يجعل من الصعب متابعة الخلايا عن طريق الفحص المجهري التقليدي في الوقت الفاصل بين5،6. ويصف هذا البروتوكول، مقتبس من ستيد et al., 20167، أسلوب يستخدم تيراغرام (fli1a:gal4FFيو بي إس، UAS:kaede)8 الزرد المعدلة وراثيا الخط، الذي أعرب فيه عن البروتين فوتوكونفيرتيبلي كايد في خلايا بطانية، بما في ذلك في البطانة. المخدرات 2، 3-بوتانيديوني-2-مونوكسيمي (متخذي قرارات العمل) تستخدم لإيقاف مؤقتاً قلب الضرب، مما يسمح فوتوكونفيرسيون دقيقة ليشكل بين 36 و 55 هبف، وتصوير عالي الدقة من فوتوكونفيرتيد يشكل نقطة زمنية إنمائية محددة. لقد ثبت سابقا أن يشكل فوتوكونفيرتيد باستخدام هذا الأسلوب يمكن أن تبقى مميزة من جيرانهم غير محولة لمدة خمسة أيام أو أكثر بعد وقت فوتوكونفيرسيون7. هذا البروتوكول أيضا تفاصيل أسلوب يستخدم لتحليل الصور من فوتوكونفيرتيد يشكل في أجنة أصغر سنا من 48 هبف، التي استخدمت بنجاح متابعة تحركات الأنسجة خلال افك التنمية (بوسيلي et al.، في الصحافة)9. ونأمل أن القراء سوف تجد هذا البروتوكول مفيدة لدراسة التنمية افك وصمام في الأجنة العادية، وطفرات أو مورفانتس أو الأجنة المعالجة بالعقاقير. لبروتوكول أعم تتصل بخلية تتبع استخدام البروتينات فوتوكونفيرتيبلي أثناء تطوير الزرد، الرجاء عرض المقالة لومباردو et al.، 201210.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-إعداد قوالب وتصاعد [اغروس]
2-الحصول على الأجنة فوتوكونفيرسيون
3-التضمين
4-فوتوكونفيرسيون
5-إلغاء تحميل فوتوكونفيرتيد الأجنة
6-تصوير فوتوكونفيرتيد الخلايا في المراحل الجنينية في وقت لاحق
7-صورة التحليل للأجنة تحت 48 هبف
ملاحظة: تحركات الأنسجة افك يمكن أن تكون صعبة لتحليل سبب لها هيكل ثلاثي الأبعاد المعقدة. لتحديد طول منطقة فوتوكونفيرتيد في افك بين المنطقتين غير فوتوكونفيرتيد أو طول منطقة غير فوتوكونفيرتيد بافك بين المنطقتين فوتوكونفيرتيد، يمكن أن يكون من المستصوب خريطة هيكل ثلاثي الأبعاد على خريطة ثنائية الأبعاد. الحصول على صور للأجنة فوتوكونفيرتيد قبل 48 هبف يمكن تحليلها باستخدام الأسلوب التالي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مثال على فوتوكونفيرتيد الجنين في 48 هبف وتصويرها مرة أخرى في 80 هبف ويبين الشكل 2 وأفﻻم 1 و 2. تعريض كايد إلى 405 نانومتر الضوء لا رجعة فيه تحولوا من البروتين من شكله أخضر نيون للنموذج الأحمر نيون، تمكين سلوك الخلايا المسماة بالأخضر أو شكلها الأحمر الواجب اتباعها مع احترام إلى بهم الأثران الملونة الدول المجاورة من خلال تشكيل صمام. يتضح أن بعض الخلايا فوتوكونفيرتيد لافك هبف 48 انتشرت في وقت لاحق وبعد ذلك أقام يغلب على جانب واح...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
توقيت فوتوكونفيرسيون: "كايد على الرغم من أن" يظل الزاهية المعرب عنها في EdCs حتى في 96 هبف، تجدر الإشارة إلى أنه مع نمو الجنين، ضوء الليزر ينشر المزيد قبل أن تصل إلى افك، يزيد من صعوبة فوتوكونفيرسيون المحصورة من كايد. الجنينية وفي مراحل يتجاوز 55 هبف، يعني تضخم في البطين والاذين أيضا أن شعاع الليزر فوق البنفسجية المستخدمة فوتوكونفيرسيون لا يمكن أن تصل إلى الخلايا افك دون يمر أولاً عبر الاذين أو البطين. وهذا يعني أنه يتجاوز 55 هبف، كي فوتوكونفيرت يشكل افك، يجب على المرء أيضا فوتوكونفيرت يشكل إضافية في الاذين والب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وأعلن عدم تضارب المصالح.
نود أن نشكر أن-لور Duchemin ودينيس Duchemin، ناتالي فاجيانيلي وجورتشينكوف باسيل للمساعدة في تصميم وصنع العفن الموصوفة في هذا البروتوكول. وأيده عمل هذه العلاجات (DEQ20140329553)، وكالة الاستخبارات الوطنية (ANR-15-CE13-0015-01، ANR-12-ISV2-0001-01)، البرنامج محقق الشباب التطريز، الجماعة الأوروبية، ن منسق الإغاثة الطارئة CoG ° 682938 افالفي ومن منحة ANR-10-لابكس-0030-إينرت، يديره صندوق الدولة الفرنسية الوكالة الوطنية للبحث تحت دعفينير يشرف البرنامج الإطار المسمى ANR-10-معرض أيدكس-0002-02.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <مواد قوية> < قوية > | |||
| المعدات اللازمة لتربية الأسماك وجمع البيض (انظر كتاب الزرد 22 للحصول على التفاصيل). | |||
| مجهر | |||
| عمودي (مزود بالليزر يعمل عند 488 نانومتر و 561 نانومتر و 405 نانومتر ، وليزر متعدد الفوتون قابل للضبط ، و Leica HCX IRAPO L ، 25 مرة ؛ NA 0.95 هدف) | Leica | Leica SP8 | |
| كتلة | حرارية ThermoScientific | 88870001 | |
| 35 مم × 10 مم طبق زراعة الأنسجة | Falcon | 353001 | |
| 6 بئر لوحة | فالكون | 353046 | |
| ملقط | |||
| ملقط | |||
| ماصة | |||
| العفن | |||
| <قوي > كواشف < / قوي > | |||
| 8 مجم / مل محلول مخزون التريكايين ؛ | |||
| 1 M BDM حل | |||
| الأسهم UltraPure نقطة انصهار منخفضة agarose | Invitrogen | 16520-050 | |
| Agarose | Lonza | 50004 | |
| PTU (1-phenyl-2-thiourea) | Sigma Aldrich | P7629 | |
| الجنين المتوسط: 30x محلول | |||
| الأسهم <قوي>البرمجيات | |||
| Matlab مجهز بتحليل الصور ، وتركيب المنحنى ، وصناديق الأدوات الحيوية | MathWorks | ||
| < قوي > 8 مجم / مل محلول مخزون التريكايين < / قوي > | |||
| 200 مجم من مسحوق التريكائين (حمض إيثيل 3-أمينوبنزوات ميثان سولفونيك) | سيجما ألدريتش | E10521 | |
| 25 مل دانيو | |||
| اضبط على درجة الحموضة 7 ، وتخزينها عند -20 درجة ؛ ج | |||
| <قوي>1 M BDM حل الأسهم < / قوي> | |||
| 1 جم BDM | Sigma-Aldrich | 112135 | |
| 10 مل ddH2< / sub>O | |||
| Aliquot وتخزينها عند -20 درجة ؛ C | |||
| وسط الجنين: محلول مخزون 30x < / قوي > 50.7 | |||
| جم كلوريد الصوديوم | سيجما ألدريتش | 7647-14-5 | |
| 0.78 جم KCl | سيجما ألدريتش | 7447-40-7 | |
| 1.47 جم كبريتات المغنيسيوم | سيجما ألدريتش | & nbsp ؛ 7487-88-9 | |
| 2.1 جم نتريت الكالسيوم ريتآت هيدرات | سيجما ألدريتش | 13477-34-4 | |
| 19.52 جم هيبس (4- (2-هيدروكسي إيثيل) -1-بيبرازينيثان سلفونيك حمض ) | سيجما ألدريتش | 7365-45-9 | |
| اضبط على درجة الحموضة 7.2 واحفظها في درجة حرارة الغرفة | |||
| <قوي> العفن < / قوي > | |||
| راتنج | PlasCLEARAsiga | ||
| Plus 39 طابعة Pico 3D الحرة | Asiga |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.