نحن نقدم طريقة مؤتمتة لإعادة البناء ثلاثي الأبعاد من germline ايليجانس كاينورهابديتيس . أسلوبنا يحدد عدد والموقف من كل نواة داخل الخط وتحليلات germline البروتين التوزيع وهيكل cytoskeletal.
مقالة منهجية
نحن نقدم طريقة مؤتمتة لإعادة البناء ثلاثي الأبعاد من germline ايليجانس كاينورهابديتيس . أسلوبنا يحدد عدد والموقف من كل نواة داخل الخط وتحليلات germline البروتين التوزيع وهيكل cytoskeletal.
يتم استخدام الخط ايليجانس كاينورهابديتيس (C. ايليجانس) لدراسة عدة عمليات هامة بيولوجيا بما في ذلك ديناميات التنمية والمبرمج وكروموسوم الخلية الجذعية. بينما الفعل نموذجا رائعا، التحليل غالباً اثنان الأبعاد نظراً للوقت والعمالة اللازمة لتحليل ثلاثي الأبعاد. قراءات الرئيسية في مثل هذه الدراسات هي العدد/موقف النوى وتوزيع البروتين ضمن الفعل. نقدم هنا، طريقة لإجراء تحليل الآلي للخط استخدام الفحص المجهري [كنفوكل] والنهج الحسابية لتحديد عدد وموقف النوى في كل منطقة الفعل. كما يحلل لدينا أسلوب توزيع البروتين germline التي تمكن من فحص ثلاثي الأبعاد للبروتين في التعبير في مختلف الخلفيات الوراثية. علاوة على ذلك، يبين دراستنا الاختلافات في بنية سيتوسكيليتال في مناطق متميزة الفعل أنه يمكن استيعاب متطلبات التنمية المكانية محددة. وأخيراً، تمكن لدينا طريقة العد الآلي للحيوانات المنوية في سبيرماثيكا لكل germline. أخذت معا، تمكن لدينا أسلوب التحليل المظهرية السريع واستنساخه من germline C. ايليجانس .
يجعل المحافظة على إشارات المسارات مع الثدييات C. ايليجانس نموذجا ممتازا لدراسة متعددة العمليات البيولوجية1،2. في لدينا مختبر، نستخدم germline C. ايليجانس لدراسة تطوير الخلايا الجذعية، والمبرمج، والتعبير الجيني. بينما الفعل هيكل ثلاثي الأبعاد، العديد من الدراسات وهما الأبعاد نظراً لطبيعة تحليل ثلاثي الأبعاد تستغرق وقتاً طويلاً وتتطلب عمالة مكثفة. أنه من المحتمل جداً أن تحليل الأبعاد قد تشوه في فيفو الأحداث في الفعل. وقد خنثي الكبار C. ايليجانس هما germline الأسلحة، كل منها يضم خلية جسدية نصيحة القاصي (DTC) الذي يحافظ على الخلايا الجرثومية القاصي في3،دولة غير متمايزة4. هذه الخلايا الجرثومية ابدأ أن يميز أنها تتحرك بعيداً عن DTC، الإفلات من تأثيرها، وتصبح بويضات والحيوانات المنوية كما أنها تصل إلى نهاية الدانية الفعل. وخلال هذه العملية، يخضع نواة الخلية الجرثومية الانقسام، قبل الانتقال إلى الانقسام الاختزالي5،6. اكتمال إنتاج الحيوانات المنوية بمرحلة اليرقات 4 (L4) التنمية، وبعد ذلك يتم إنتاج بويضات خلال مرحلة البلوغ. يتم تخزين الحيوانات المنوية في سبيرماثيكا حيث أنها تخصب بويضات لتوليد أجنة.
وهناك العديد من العوامل الوراثية والبيئية التي يمكن أن تؤثر على التنمية germline في C. ايليجانس أسفر عن تغييرات في عدد الأنوية، عدد من الأحداث أبوبتوتيك، وديناميات كروموسوم، وتعبير البروتين و/أو التعريب7 ،،من89،،من1011. تحليل هذه الأحداث تتطلب تحديد كل مرحلة من التمايز على أساس مورفولوجيا النووية والتوزيع. لدقة تحليل هذه المعلمات يدوياً مع حجم عينة كبيرة كثيفة العمالة وتستغرق وقتاً طويلاً. للالتفاف على هذه العيوب، ولتمكين اتساق التحليل، قمنا بتطوير أسلوب الآلي لفحص ثلاثي الأبعاد ل germline C. ايليجانس للنوى العد، وتوزيع الأنوية، تعبير البروتين، وسيتوسكيليتال الهيكل. بالجمع بين الفحص المجهري [كنفوكل] التقديم ثلاثي الأبعاد، نحن إنشاء معلمات حجم وشكل للتعرف على كل مرحلة من تمايز الخلية الجرثومية. علاوة على ذلك، يتيح هذا الأسلوب عد نواة الخلية الجرثومية والحيوانات المنوية بالإضافة إلى سجل لعدد الصبغيات في كل البويضات.
هيكل حاسم واحد في الفعل هو سيتوسكيليتون، الذي يوفر الاستقرار إلى حجرة germline والجري هيولى الإيدز والحماية بالفعل أنوية12. استخدام التقديم الحسابية، نحن إجراء إعادة البناء ثلاثي الأبعاد ل germline cytoskeleton وتحديد السمات المميزة سيتوسكيليتال ضمن الفعل. هنا، يمكننا وصف بروتوكول خطوة بخطوة لتوضيح التحليل الحسابي كيف جنبا إلى جنب مع [كنفوكل] التصوير يتيح تحليلاً شاملا ل germline C. ايليجانس .
ونحن نقترح طريقة سريعة لتحليل ثلاثي الأبعاد C. ايليجانس germline (الشكل 1). استخدام تحليل ثلاثي الأبعاد، فمن الممكن لدراسة توزيع ثلاثي الأبعاد من نوى germline (الشكل 2 و الشكل 3)، الآلي عد الخلايا (الشكل 2)، إعادة إعمار cytoskeleton germline ( 3 الرقم)، توزيع البروتينات (الشكل 4)، وسجل عدد الحيوانات المنوية في سبيرماثيكا والصبغيات في بويضات (الشكل 5). الأسلوب ليس فقط تمكن الكمي سهل ودقيق للخط ولكن يحدد تعمل فسيولوجيا ذات الصلة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-إعداد وتربية دودة
ملاحظة: تشير الجدول للمواد لجميع معلومات المنتج.
2-Germline تشريح والمصبوغة6،13
3-[كنفوكل] مجهرية
4-وظيفة التصوير تحليل الأنوية العدد والتوزيع
ملاحظة: تشير التكميلية الرقم 1 للقطات من البرامج والأدوات والأزرار المستخدمة.
5-مرحلة ما بعد التصوير التحليل للتهديف الحيوانات المنوية وعدد الصبغيات
6-مرحلة ما بعد التصوير التحليل لإعادة إعمار سيتوسكيليتال الفعل
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يشير الرقم 1 إلى الوقت اللازم لتحليل الخط ثلاثي الأبعاد. تشريح لعزل جيرملينيس المنحرفين L4 المحتضنة عند 20 درجة مئوية والملون مع DAPI، فالويدين، والأجسام المضادة ضد germline البروتينات. جيرملينيس يتم تصويرها باستخدام الفحص المجهري [كنفوكل]. مجهرية المصبوغة و [كنفوكل] يتطلب حوالي 24 h. التحليل الحسابي للخط الكامل يتطلب 10-15 دقيقة عد عدد والموقف من النوى، وتحديد توزيع البروتين، تحليل هيكل سيتوسكيليتال ونقاط عدد الحيوانات المنوية. التحليل اليدوي الكامل يتطلب أك...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
والهدف من هذا البروتوكول هو تحسين الدقة وتقليل الوقت اللازم لتحليل الخط. بعد إعداد قياسية من جيرملينيس تشريح، إعداد نموذج ثلاثي الأبعاد لنوى germline التقديم الحسابي. بينما يسمح لمراقبة توزيع الأنوية germline في الفضاء، التقديم ثلاثي الأبعاد بحساب عدد الأنوية في مناطق محددة الفعل. الجوانب البالغة الأهمية في أسلوبنا تعريف دقيق لمعلمات حجم وشكل نواة. وهذا يعتمد على الوضوح في تلطيخ والتكبير المستخدمة للصورة. نحن يؤكد دقة الأسلوب بمقارنة لنشر البيانات يدوياً تحليل1. لزيادة التأكد من دقة أسلوبنا، استخد...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب يعلن لا تضارب في المصالح.
ونشكر ميكرويماجينج موناش لتقديم الدعم التقني لهم. وقدمت بعض سلالات كاينورهابديتيس مركز علم الوراثة، والذي يموله مكتب المعاهد الوطنية للصحة "برامج الهياكل الأساسية للبحوث" (P40 OD010440). هذا العمل كان يدعمها زمالة اكتشاف الطب الحيوي جامعة موناش، ومنحة مشروع NHMRC (GNT1105374)، NHMRC أقدم زمالة بحثية (GNT1137645) والزمالة الابتكار فيسكي: 23 VIF لروجر بوكوك.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| C. elegans< / em> سلالات: النوع البري (N2 ، بريستول) ، rnp-8 (tm2435) I / hT2 [bli-4 (e937) let-?( q782) qIs48] (I;III), cpb-3(bt17) I, glp-1 (e2141) III < / em> | مركز علم الوراثة Caenorhabditis (CGC) OP50 | ||
| الإشريكية القولونية < / em> البكتيريا | الخيطية محلية الصنع | ||
| (NGM) لوحات | محلية الصنع | ||
| مضاد ل REC-8 & nbsp ؛ | SDIX | 29470002 | |
| Alexa 488 الجسم المضاد المترافق الذي تم تربيته في الماعز | Thermofisher Scientific | A-21236 | |
| صبغة الهيكل الخلوي phalloidin ؛ | ثيرموفيشر Scientific | A-12380 | |
| DAPI | ثيرموفيشر العلمية | 62248 | |
| بولي إل ليسين | سيجما ألدريتش | P5899 | |
| تتراميسول | سيجما ألدريتش | P5899 | |
| MgSO4 | سيجما ألدريتش | M7506 | |
| 1M عازلة HEPES ، درجة الحموضة 7.4 ؛ | سيجما ألدريتش | G0887 | |
| 10X PBS درجة الحموضة 7.4 | ثيرموفيشر العلمي | AM9625 | |
| Tween-20 | سيجما ألدريتش | P1389 | |
| EGTA | سيجما ألدريتش | E3889 | |
| 37٪ محلول بارافورمالديهايد | ميرك ميليبور | 1040031000 | |
| مصل الماعز العادي | سيجما ألدريتش | G9023 | |
| كاشف تثبيت الفلوروشيلد | سيجما ألدريتش | F6182 | |
| الإيثانول | Millipore | 1009832511 | |
| الميثانول | سيجما ألدريتش | 34860 | |
| 20 درجة ؛ ج & أمبير 25 درجة ؛ حاضنة | أي علامة تجارية | ||
| مجهر خفيف | أي علامة تجارية | ||
| مجهر متحد البؤر ؛ | أي علامة تجارية (Leica ، Zeiss) | ||
| كمبيوتر مزود بنسخة Imaris 8.4.1 أو إصدار أحدث ، ترخيص كامل لاستخدام البرنامج وبرنامج Matlab. | Bitplane | ||
| Phospho محلول ملحي مخزن ، درجة الحموضة 7.4 | محلية الصنع | ||
| ؛ | Tekdon | 941-322-8288 |
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