مايو 31, 2014
توضح هذه المقالة طريقة لتوليد أجنة خيالية التي تم تصميمها لاختبار المساهمات أنواع محددة من قمة العصبية و / أو الأنسجة الأخرى في التنمية القحفي.
الهدف العام من هذا الإجراء هو استخدام كيميرا قناة السمان كوسيلة للتحقيق في الآليات التي تولد من خلالها خلايا القشرة العصبية أنماطا محددة للأنواع أثناء نمو الوجه القحفي. يتم تحقيق ذلك عن طريق تشريح وإزالة شريط من الطية العصبية أولا من منطقة الدماغ الخلفية الوسطى والأمامية لجنين السمان في المرحلة 9.5. تتضمن الخطوة الثانية نقل الطية العصبية المانحة للسمان إلى الجنين المضيف للبطة.
تتضمن الخطوة الثالثة تشريح وإزالة المنطقة المكافئة لجنين مضيف البط في المرحلة 9.5. الخطوة الأخيرة هي وضع الطية العصبية للملف في البطة ومنطقة الدماغ الخلفي الوسطى والأمامية. في النهاية ، يمكن للأجنة الخيمرية الناتجة تحديد التغيرات بوساطة القمة العصبية في التعبير الجيني من خلال التهجين C two ، ويمكن أن تكشف أيضا عن التغيرات المورفولوجية من خلال التحليلات النسيجية.
خطرت لي فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما كنت أشاهد البجع البني يطير فوق شاطئ أوشن في سان فرانسيسكو. أدركت أن خلايا القمة العصبية يجب أن تكون مصدرا لنمط محدد للأنواع لأنها تؤدي إلى ظهور عظام وغضاريف هيكلها العظمي المنقار الطويل. على الرغم من أنني لم أتمكن من تعقب بيض البجع البني ، إلا أنني تمكنت من العثور على بطة بكين البيضاء.
بالنظر إلى أن سان فرانسيسكو لديها أكبر حي صيني خارج آسيا من خلال استغلال الاختلافات في معدلات النضج والتشكل بين السمان والبط. يمكن أن تساعدنا هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في علم الأحياء التنموي مثل فهم أصول نمط الأنواع المحدد ، وإجراء الجراحة ستكون الدكتورة جينيفر فيش ، وهي باحثة ما بعد الدكتوراه في مختبري ، ستكون كيت أوفيتز ، وهي طالبة دراسات عليا باستخدام الكعك والموقد ، قم بتسخين الطرف الضيق لماصة المعجون حتى يبدأ الزجاج على طول المستدقة في الذوبان. أخرجه من اللهب واسحب طرفه حتى تصبح الماصة مغلقة.
تأكد من أن جزءا من الجزء المدبب له قطر خارجي يتراوح بين 0.7 ملليمتر واحد. ثم اقطع الطرف المختوم على بعد حوالي أربعة سنتيمترات من الاستدقاق. بعد ذلك ، قم بتوصيل حوالي قدمين من الأنابيب المطاطية بالطرف المفتوح لضربة الماصة على الطرف الآخر.
يجب ألا يكون هناك هواء يمر عبر الوصلة أو الطرف الآخر من الماصة مع توفير ضغط لطيف عن طريق النفخ على الأنبوب. استخدم قلم رصاص البروبان ، شعلة اللهب لتسخين منطقة بيضاوية على جانب واحد من الماصة أسفل بداية المستدق مباشرة. بمجرد أن يبدأ الزجاج في الالتواء للخارج ، قم بإزالة الماصة من اللهب وانفخ برفق من خلال الأنبوب المطاطي.
سيؤدي ذلك إلى تكوين الجزء الساخن من الزجاج فقاعة على شكل نقانق. سيؤدي الضغط الشديد إلى انفجار الفقاعة الزجاجية ، ويجب تجنب ذلك. يجب أن يكون عرض النافذة الناتجة في الماصة حوالي سنتيمتر واحد وطول سنتيمتر ونصف إلى سنتيمترين.
الآن وجه الطرف المدبب لأعلى واكشط الفقاعة في حاوية نفايات زجاجية أثناء النفخ برفق عبر الأنبوب لمنع شظايا الزجاج من دخول الماصة. ثم باستخدام لهب البروبان ، احرق الحواف المتبقية من الفقاعة بعناية وتلميع جوانب النافذة المفتوحة. بعد ذلك ، أمسك قلم الرصاص ذو الطرف الماسي في وضع رأسي ، واستخدم قلم رصاص بطرف ماسي لتسجيل الطرف المدبب للماصة على بعد سنتيمتر واحد من بداية الاستدقاق.
باستخدام الملقط ، اكسر الماصة برفق عند الخط المسجل. لإزالة الطرف ، تحقق تحت مجهر تشريح للتأكد من أن الكسر نظيف وغير خشن. أمسك الماصة كما يحمل المرء قلم رصاص بإصبع السبابة فوق النافذة المفتوحة على بعد حوالي 9.5 ملم من الحافة.
قم بتليين الزجاج الموجود على الماصة عن طريق تثبيته بجوار حافة لهب موقد الكحول. اضغط على الطرف بالملقط لثني الطرف الضيق للماصة لأسفل بزاوية 60 درجة تحت نطاق تشريح. بسرعة وبعناية ، تلمع النار الحافة مع موقد الكحول.
يجب أن تكون الفتحة النهائية مستديرة وخالية من العوائق. لاحظ أن الطرف سيصبح مقيدا وغير صالح للاستخدام إذا تم وضعه في اللهب لفترة طويلة. الآن قم بتشحيم أنبوب مطاطي بطول 2.5 سم بنسبة 70٪ من الإيثانول.
حركها فوق عمود الماصة من الأسفل إلى الأعلى لتغطية النافذة المفتوحة. ثم ضع لمبة لاتكس سعة ملليلترتين على الطرف المفتوح للماصة. للحفاظ على ضغط الهواء الداخلي ، قم أولا بإعداد البيضة المضيفة.
اقطع غشاء Vitale باستخدام إبرة تنجستن حادة باللهب ، واسحب الغشاء فوق الجنين. ثم أعد إغلاق البيضة بشريط لاصق كما هو الحال مع البويضة المانحة. قم بإزالة الشريط اللاصق من النافذة الموجودة على البويضة المانحة لقطع الطية العصبية من الجنين المتبرع.
قم بعمل شقوق على جانبي الأنبوب العصبي باستخدام إبرة التنغستن الحادة باللهب. ثم قم بقطع الأنبوب العصبي عند المستويين الأمامي والخلفي المطلوب من الكسب غير المشروع وإثارة الكسب غير المشروع بعيدا عن بقية الأنبوب العصبي. انتبه إلى أي تفاصيل تشريحية معينة مثل الشكل الأمامي مقابل الخلفي للكسب غير المشروع ، والذي سيتم توجيه الأنسجة المانحة بشكل صحيح.
عند وضعها في المضيف ، تأكد من أن إبرة التنغستن حادة للغاية. استخدم ضربات سريعة ومتعمدة لإزالة الأنسجة بالكامل وفي قطعة واحدة ، قم بإزالة الطية العصبية من الجنين المتبرع باستخدام ماصة شامان. اسحب أقل قدر ممكن من السوائل وإلا فقد تطفو الأنسجة بعيدا عند النقل.
الآن قم بإزالة الشريط من النافذة الموجودة على البويضة المضيفة واستخدم ماصة الشامان لوضع الطية العصبية المانحة بجانب الجنين المضيف المجاور لمنطقة الأنبوب العصبي التي ستتلقى عملية الزرع. الآن افصل الطية العصبية عن الأنبوب العصبي للجنين المضيف كما هو الحال مع المتبرع. احرص على إزالة طعم متساوي حجم الأنسجة المانحة.
ادفع هذا النسيج المضيف برفق بعيدا عن الجنين. ثم باستخدام إبرة التنغستن الحادة أو الطرف المستدير لماصة صغيرة ، حرك الطية العصبية المانحة برفق إلى الأنبوب العصبي المضيف ، مع الحفاظ على الاتجاهات الخلفية والظهرية الصحيحة. تأكد من أن الكسب غير المشروع مطوي على طول الجانبين ، ولكن تأكد من عدم وخز الأنسجة الأساسية أو إتلافها.
يجب وضع المحلول الملحي المعقم بعناية ولطف على الجنين المضيف. إذا كانت هناك أي علامات على الجفاف ، فقم الآن بإعادة إغلاق البويضة وتسميتها بعناية وإعادتها برفق إلى حاضنة عالية الرطوبة حيث يمكن أن يتطور الجنين الخيمري إلى المرحلة المرغوبة. للتحليل.
للتحليل ، اجمع الأجنة الخيالية في مثبت سارة البارد الطازج. ثم ضعها على الفور على كرسي هزاز عند أربع درجات مئوية للتثبيت بين عشية وضحاها. سيسمح ذلك بالكشف الأكثر حساسية عن بيض السمان باستخدام الجسم المضاد للسمان.
خطوة أخرى مهمة لتحليلات التعبير الجيني عن طريق تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي هي تجميد الأجنة والنيتروجين السائل قبل الحمض النووي الريبي. تظهر ملفات الاستخراج والبط اختلافات كبيرة في الحجم والشكل ، وبالتالي فإن أجنةها مناسبة بشكل مثالي لصنع نظام خيميري. لدراسة التطور القحفي الوجهي C.
على وجه التحديد ، النظام مفيد للتحقيق في دور خلايا القمة العصبية. في زخرفة الهيكل العظمي للوجه في الجنين الوهمي ، تهجر خلايا القمة العصبية للسمان إلى قوس الفك السفلي للبطة المضيفة. في نمط يشبه البط ، ينظر إلى الخلايا المانحة للسمان باللون الأخضر بجسم مضاد مضاد للسمان من المنظر البطني.
في المرحلة 12 من الجنين الخيالي ، تولد القمة العصبية المانحة هيكلا عظميا من الفك السفلي يشبه السمان في الحجم والشكل. بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء كل عملية زرع في حوالي خمس دقائق. إذا تم القيام به بشكل صحيح لفترة أطول ، فإنه يعرض الجنين لخطر الجفاف وسينخفض معدل البقاء على قيد الحياة.
أثناء تنفيذ هذا الإجراء ، من المهم أن تكون على دراية بوضعك ، وإرخاء كتفيك ، والحفاظ على وضع جيد لليد. أيضا ، قم بتطوير روتين وضع أدواتك الجراحية والكواشف في نفس المكان في كل مرة حتى تتمكن من إبقاء عينيك في المجهر وتحريك يديك بطريقة آلية.
تصف هذه المقالة طريقة لإنتاج أجنة خيمرية مصممة لاختبار المساهمات المحددة للأنواع من العرف العصبي والأنسجة الأخرى في التطور القحفي الوجهي. يستخدم هذا الإجراء خيمرات السمان في القناة للتحقيق في آليات مساهمات خلايا العرف العصبي أثناء التطور القحفي الوجهي.
يتيح توليد الأجنة الخيمرية باستخدام نماذج السمان والبط تشريحاً دقيقاً للمساهمات الخلوية المحددة لكل نوع في التطور القحفي الوجهي، مما يفيد بشكل مباشر في الاكتشاف المبكر والتحقق من الأهداف في علم الأحياء النمائي. ويوفر هذا النظام منصة قوية لتقليل المخاطر الميكانيكية المتعلقة بوظيفة خلايا العرف العصبي، ويدعم الثقة التنبؤية في الأبحاث الانتقالية حول التخلق الشكلي للفقاريات. وتمتد أهميته من استقصاء المسارات القائم على الفرضيات إلى التطوير المعدل وفقاً للمخاطر للأهداف النمائية في خطوط إنتاج الأدوية الحيوية والدوائية.
تدمج طريقة الأجنة الخيمرية هذه ضمن التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية، مما يربط الدراسات الآلية المبكرة بتطوير النماذج الترجمية في بيولوجيا القحف والوجه.