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Methodenartikel

Die Analyse der Neuralleiste Migration und Differenzierung von Cross-Spezies Transplantation

22.5K Aufrufe

DOI:

10.3791/3622

7. Februar 2012

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Ein Ansatz zur Analyse von Migration und schließlich das Schicksal der aviären Neuralleistenzellen in Wachtel-Küken chimären Embryos beschrieben wird. Diese Methode ist eine einfache und unkomplizierte Technik zum Aufspüren Neuralleistenzellen während der Migration und Differenzierung, die sonst schwer zu unmanipulierten innerhalb eines Hühnerembryo zu unterscheiden sind.

Zusammenfassung

Vogelembryonen bieten eine einzigartige Plattform für die Erforschung von vielen Wirbeltieren Entwicklungsprozesse durch die gute Anbindung der Embryonen im Ei. Chimäre Vogelembryonen, in denen Wachteln Spendergewebe in einen Hühnerembryo in ovo transplantiert wird, verbinden die Kraft der unauslöschliche genetische Markierung von Zellpopulationen mit der einfachen Handhabung durch den Vogelembryo vorgestellt.

Wachtel-Küken Chimären sind ein klassisches Instrument zur Nachverfolgung von wandernden Neuralleistenzellen (NCC) 1-3. NCCs sind eine vorübergehende wandernden Population von Zellen im Embryo, die im dorsalen Bereich der Entwicklung von neuronalen Rohr 4 stammen. Sie durchlaufen eine epitheliale zu mesenchymale Transition und in der Folge auch auf andere Regionen des Embryos, wo sie sich unterscheiden in verschiedene Zelltypen, einschließlich Knorpel 5-13, Melanozyten 11,14-20, 21-32 Neuronen und Glia zu migrieren. NCCs sind multipotente, und ihr Schicksal ist beeinbeeinflusst durch 1) die Region des Neuralrohrs in dem sie ihren Ursprung entlang der rostro-caudale Achse des Embryos 11,33-37, 2) Signale von benachbarten Zellen, wie sie 38 bis 44 zu migrieren, und 3) der Mikroumgebung ihre ultimative Ziel innerhalb des Embryos 45,46. Tracing diese Zellen von ihrem Entstehungsort im Neuralrohr, um ihre endgültige Position und Schicksal innerhalb des Embryos, liefert wichtige Einblicke in die Entwicklungsprozesse, die Musterbildung und Organogenese zu regulieren.

Die Transplantation von komplementären Regionen der Spender Neuralrohr (homotop Transplantation) oder verschiedenen Regionen des Spenders Neuralrohr (heterotope Transplantation) kann zeigen Unterschiede in der Pre-Spezifikation von NCCs entlang der rostro-caudale Achse 2,47. Diese Technik kann angepasst werden, um eine einseitige Kammer des Neuralrohrs, so dass eine Seite von Spendergewebe abgeleitet transplantiert, und die Gegenseite Reste in der ungestörten Wirtsembryo, yiElding eine interne Kontrolle innerhalb der gleichen Probe 2,47. Es kann auch für die Transplantation von Gehirn-Segmente in späteren Embryonen angepasst werden, nachdem HH10, wenn die vordere Neuralrohr 47 geschlossen ist.

Hier berichten wir über Techniken zur Erzeugung von Wachtel-Küken Chimären über Neuralrohr Transplantation, die für die Rückverfolgung der wandernden NCCs aus einer diskreten Segment des Neuralrohrs ableiten lassen. Artspezifische Etikettierung der Spender stammenden Zellen mit dem Wachtel-spezifische Antikörper QCPN 48-56 erlaubt dem Forscher, Spender-und Wirtszellen bei der experimentellen Endpunkt unterscheiden. Diese Technik ist einfach, kostengünstig und hat viele Anwendungen, einschließlich Schicksal-Mapping, Zelllinie Rückverfolgung und Identifizierung von Pre-Events Musterbildung entlang der rostro-kaudalen Achse 45. Wegen der Leichtigkeit des Zugangs zu den Vogelembryo, kann die Wachtel-Küken-Graft-Technik mit anderen Manipulationen, auch kombiniert werden, aber nicht auf die Linse Ablation 4 begrenzt0, Injektion von inhibitorischen Moleküle 57,58, oder genetische Manipulation mittels Elektroporation von Expressionsplasmiden 59-61, um die Reaktion des bestimmten wandernden Ströme von NCCs auf Störungen in der embryonalen Entwicklung Programm zu identifizieren. Darüber hinaus kann diese Pfropfen Technik auch verwendet, um andere interspezifische chimären Embryonen wie Wachtel-Enten-Chimären zu erzeugen, um NCC Beitrag zur kraniofazialen Morphogenese, oder Maus-Chimären-Küken, die Macht der Maus-Genetik mit der Leichtigkeit der Manipulation des Vogelembryo kombinieren studieren werden . 62

Protokoll

1. Inkubieren Küken und Wachteleier auf die gewünschte Stufe

Für HH9 Embryonen, reichen typische Inkubationszeit von 29 bis 33 Stunden bei 38 ° C 63

  1. Waschen Sie alle Fremdkörper aus den Eiern mit lauwarmem Wasser.
  2. Vereinbaren Hühnereiern auf Tablett horizontal. Markieren Sie die Seite nach oben mit Bleistift, dies wird in die Region, wo der Embryo lokalisiert werden entsprechen wird. Inkubieren Wachteleier stumpfen Ende auf.
  3. Place in 38 ° C befeuchteten Inkubator. Schalten Sie rocken Funktion.

2. Bereiten Sie Eier für Fenstertechnik und Dissektion

  1. Entf....

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Diskussion

Das Pfropfen von der Wachtel Neuralrohr in Host Hühnerembryonen hier beschriebene ist eine unkomplizierte und kostengünstige Technik zur Verfolgung spezifischer Subpopulationen von Migration ausgehen NCCs aus verschiedenen Regionen entlang der rostro-caudale Achse 21,67-69. Diese Technik nutzt die Erleichterung des Zugangs zu Vogelembryonen (im Gegensatz zu Säugetierembryos Vergleich) und mit anderen Techniken, wie Gewebeablation, Injektion von inhibitorischen Moleküle, oder genetische Manipulation mittels El.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Die Autoren bedanken sich die Mitglieder des Lwigale Labor für die Kritik des Manuskripts. SLG wird von einem Ruth L. Kirschstein NRSA Stipendium des National Eye Institute (F32 EY02167301) unterstützt. PYL wird vom National Eye Institute (EY018050) unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Reagens Firma Katalog-Nummer
Küken Eier Various - wir verwenden Texas A & M University Poultry Science Department, TX.
Wachteleier Various - wir verwenden Ozarks Egg Company, MO.
Egg Inkubator (Digital Readout 1502 Sportsman Incubator w / Feuchtigkeit 110-120 Volt AC) www.poultrysupply.com 1502
Dumont AA Zangen, Inox Epoxibeschichtete Fine Science Tools 11210-10
Tesafilm Jedes Geschäft für Bürobedarf
Gebogene Irispinzetten Fine Science Tools 11065-07
IchNDIA Tinte Jede Art Supply Store
Pen / Strep (Penicillin, Streptomycin) Lösung VWR International 101447-068
Klare Packband Jedes Geschäft für Bürobedarf
Needle Ziehvorrichtung Narashige, Japan PE-21
Gezogen Glasnadel, gemacht von 1,5 bis 1,8 x 100mm Borosilikatglas Kapillarrohr Kimble Chase 34500 99
Gezogen Glaspipette von 5 verwiesen ¾ "Pasteurpipette Fisher Scientific 13 bis 678-6A
Mund pipettieren Apparat (Ansaugrohr für Montage kalibriert Mikrokapillare Pipette) Sigma-Aldrich A5177-52A
Dumont Nr. 5 Zange Fine Science Tools 11251-30
Tungsten Draht, 0,1 mm Durchmesser VWR International AA10404-H2
Nadelhalter (vernickelt Stifthalter) Fine Science Tools 26018-17
QCPN Antiserum Developmental Studies Hybridoma Bank, University of Iowa QCPN
Alexa Fluor sekundären Antikörper (z. B., Alexa Fluor 594 Ziege-anti-Maus-IgG1) Invitrogen A21125
Ringer-Lösung (2L):
  • 14,4 g NaCl
  • 0,34 g CaCl 2
  • 0.74g KCl
  • 0.230g Na 2 HPO 4
  • 0,04 g KH 2 PO 4
  • ddH 2 O bis 2L
  • Filter und Autoklaven
Alle Reagenzien von Fisher Scientific
  • 7647-14-5
  • 10043-52-4
  • 7447-40-7
  • 7558-79-4
  • 7778-77-0

Referenzen

  1. Le Douarin, G., Renaud, D. Morphologic and physiologic study of the differentiation in vitro of quail embryo precardial mesoderm. Bull. Biol. Fr. Belg. 103 (3), 453-468 (1969).
  2. Teillet, M. A., Ziller, C., Le Douarin, N. M. Quail-chick chimeras. Methods. Mol. Biol.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Wachtelküken-ChimäreNeuralrohr-TransplantationQCPN-AntikörpermarkierungImmunfluoreszenzmikroskopiehomotopes Pfropfenheterotopes Pfropfenrostrokaudale AchseZugang zum VogelembryoZelllinienverfolgung