Method Article

Protokolle für die Visualisierung Steroidogenic Organe und deren Interactive Organe mit Immunostaining in der Fruchtfliege Drosophila melanogaster

DOI:

10.3791/55519

April 14th, 2017

In This Article

Summary

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Wir beschreiben ein Protokoll für die Präparation, Fixierung und Immunfärbung von steroidogenen Organen in Drosophila - Larven und erwachsenen Frauen Steroidhormon - Biosynthese und ihren Regulationsmechanismus zu studieren. Neben steroidogenen Organe visualisieren wir die Innervation steroidogenen Organe sowie steroidogenen Zielzellen wie Keimbahn-Stammzellen.

Abstract

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In mehrzelligen Organismen wird eine kleine Gruppe von Zellen mit einer spezialisierten Funktion in ihrer biogenen Aktivität ausgestattet ist, um eine systemische Reaktion auf Wachstum und Vermehrung zu induzieren. Bei den Insekten, die Larven Prothoraxdrüse (PG) und die erwachsenen weiblichen Ovar wesentliche Rollen spielen in die Biosynthese der Hauptsteroidhormone genannt ecdysteroids. Diese ecdysteroidogenic Organe werden aus dem Nervensystem innerviert, durch welche der Zeitpunkt der Biosynthese durch Umweltreize beeinflusst wird. Hier beschreiben wir ein Protokoll zur Visualisierung ecdysteroidogenic Organe und deren interaktive Organe in Larven und Erwachsene der Fruchtfliege Drosophila melanogaster, die für das Studium Steroidhormon - Biosynthese und ihrer Regulationsmechanismus ein geeignetes Modellsystem zur Verfügung stellt. Geschickte Dissektion ermöglicht es uns, die Positionen der ecdysteroidogenic Organe und deren interaktive Organe einschließlich des Gehirns, der Bauchmark und andere Gewebe zu halten. Immunostaining mit einemntibodies gegen ecdysteroidogenic Enzyme, zusammen mit transgenen Fluoreszenzproteine ​​durch gewebespezifische Promotoren angetrieben wird, stehen zur Verfügung ecdysteroidogenic Zellen zu markieren. Darüber hinaus kann die Innervation der ecdysteroidogenic Organe auch durch spezifische Antikörper oder eine Sammlung von GAL4-Treiber in verschiedenen Arten von Neuronen markiert werden. Daher können die ecdysteroidogenic Organe und die neuronale Verbindungen gleichzeitig durch Immunfärbung und transgene Techniken sichtbar gemacht werden. Schließlich beschreiben wir, wie Keimbahn-Stammzellen zu visualisieren, Proliferation und Wartung dessen werden durch ecdysteroids gesteuert. Dieses Verfahren trägt zum umfassenden Verständnis von Steroidhormon-Biosynthese und ihrem neuronalen Regulationsmechanismus.

Introduction

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In mehrzelligen Organismen wird eine Gruppe von Zellen mit einer spezialisierten Funktion in ihrer biogenen Aktivität ausgestattet ist, die für den ganzen Körper wesentlich ist. Um ihre Aufgaben zu erfüllen, jedes Gewebe oder Organ zum Ausdruck bringt eine Reihe von Genen, die Funktionen im Zusammenhang und kommuniziert mit anderen Geweben, ihre Aktivitäten im Zusammenhang mit der Entwicklung orchestrieren. Um solche spezialisierten Zellfunktionen und Interorgan Wechselwirkungen zu charakterisieren, müssen wir zusammen mit anderen Arten von Zellen, die eine Gruppe von Zellen angeben, wobei in der vielzelligen Architektur intakt gehalten.

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Protocol

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HINWEIS: Die allgemeine Systematik der Protokolle ist in Abbildung 1 dargestellt.

1. Die Dissektion der Larval Ring Gland (RG)

HINWEIS: In D. melanogaster, die cyclorrhaphous Diptera gehört, wird die PG in einem zusammengesetztes endokrinen Organe der Ring Drüse (RG, 2D) genannt. Da es nicht durchführbar ist, dass die PG chirurgisch aus anderen Arten von Zellen (später diskutiert) getrennt ist, ist ein praktisches Ziel eine intakte, unbeschädigte RG durch Dissektion zu isolieren.

  1. Herstellung von Larven an den entsp....

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Results

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Wir haben die oben genannten Protokolle zu steroidogenen Organe und deren interaktive Organe in D. melanogaster Larven und erwachsenen Frauen sichtbar zu machen. Das Gesamtschema der Protokolle ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die RG, einschließlich des PG (Figur 2D), ist kleiner und transparenter als das Gehirn und wird an der anterior-dorsalen Seite des Gehirns (2A-C und 3A-E) angeordnet sind . Um die PG - Zellen haben mehrere Gruppen erzeugen verschiedene.......

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Discussion

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Wir studierten ecdysteroid Biosynthese und ihren Regulationsmechanismus in D. melanogaster, und ein Protokoll für die Präparation und Immunfärbung entwickelt. Der Zeitpunkt der Ecdysteroid - Biosynthese wird durch Umweltreize durch neuronale Eingänge 33, beeinflußt , so ist es wesentlich , die Innervation der ecdysteroidogenic Organe zusammen mit dem Gehirn, VNC und anderen Geweben während der Präparation zu erhalten.

Wie oben beschrieben, bildet die D. m.......

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Disclosures

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Keine Interessenkonflikte erklärt.

Acknowledgements

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Wir danken Reiko Kise und Tomotsune Ameku für ihre technische Unterstützung für diese Arbeit. Wir sind auch dankbar, dass Kei Ito, Olga Alekseyenko, Akiko Koto, Masayuki Miura, Bloomington Drosophila Stock Center, KYOTO Stock Center (DGRC) und der Entwicklungsstudien Hybridoma Bank für Aktien und Reagenzien. Diese Arbeit wurde unterstützt durch Zuschüsse zu YSN von JSPS KAKENHI Grantnummer 16K20945, The Naito-Stiftung und Inoue Wissenschaft Forschungspreis unterstützt; und durch einen Zuschuss zu RN von MEXT KAKENHI Grantnummer 16H04792.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Eizellentnahme
Gewebekulturschale (55 mm)AS ONE1-8549-02  für Traubensaft-Agar-Platten
AuffangbecherHIKARI KAGAKU
HefepasteOrientalische Trockenhefe, Tokyo
100% TraubensaftWelch Food Inc.
aufziehende Larven
kleine Fläschchen (12ml, 40-fach; 23,5 mm, PS)SARSTEDT58.487
EinwegschlaufeAS ONE6-488-01
Standard Fliegenfutter  die recepi uns auf der Website des Blooington Stock Centers.
dissektion
PräpariermikroskopCarl ZeissStemi 2000-C
PräpariermikroskopLeicaS8 AP0
Gewebekulturschale (35 x 10 mm, unbehandelt)IWAKI1000-035
SylgardTORAYCoarting Silikon in Schalen
Terumo Nadel (27G, 0,40 x 19 mm) TERUMONN-2719SEin "Messer" zum Schneiden der
Gewebezange, Inox, #5Dumont, Schweiz
Insektenstift (0,18 mm Durchmesser)Shiga Markefür Filatdissektion
MikroschereNATSUME SEISAKUSHO CO LTD. MB-50-10
fixierend
ReinstwasserMerck Millipore
phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)
FormaldehydNacalai tesque16222-65
ParaformaldehydNacalai tesque02890-45
Triton-X100Nacalai tesque35501-15
Mikroröhrchen (1,5 ml)INA OPTIKACF-0150
Inkubation
As one swist mixer TM-300 (Rocker)As oneTM-300Rocker
Bovine Serum AlbuminSIGMA9048-46-8
primary antibody
anti-Sro (Meerschweinchen), 1:1000
anti-GFP (Kaninchen), 1:1000Molecular ProbesA6455Shimada-Niwa und Niwa, 2014
anti-GFP (Maus mAb, GF200), 1:100Nakarai tesque04363-66
anti-5HT (Kaninchen), 1:500SIGMAS5545
anti-HTS 1B1 (Maus)Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB)1B1
Anti-DE-Cadherin (Ratte), 1:20DSHBDCAD2
Anti-nc82 (Maus), 1:50DSHBnc82
Sekundärantikörper
Goat Anti-Kaninchen-IgG (H+L) Sekundärantikörper, Alexa Fluor 488 KonjugatLife TechnologiesA-11008
Ziegen-Anti-Maus-IgG (H+L)-Sekundärantikörper, Alexa Fluor 488-KonjugatLife TechnologiesA-11001
Ziegen-Anti-Ratten-IgG (H+L) Sekundär-Antikörper, Alexa Fluor 546-KonjugatLife TechnologiesA-11081
Ziegen-Anti-Meerschweinchen-IgG (H+L) Sekundär-Antikörper, Alexa Fluor 555-KonjugatLife TechnologiesA-21435
Alexa Fluor 546 Farbstoff-konjugiertes PhalloidinLife TechnologienA-22283
Einbettreagenzien
Mikro-ObjektträgerglasMatsunami Glass Ind., Ltd.SS7213
Quadratisches Mikroskop-DeckglasMatsunami Glass Ind., Ltd.
FluorSave Reagenz (Eindeckreagenz)Calbiochem345789
Transferpipette 1 ml (Einwegpipette)WATSON5660-222-1S
imaging
Carl Zeissinvertierter Axio Observer. Z1 SP left
image processing
LSM700 ZENCarl ZeissEs handelt sich um eine spezielle Benutzeroberfläche, die auf dem 64-Bit-Betriebssystem Microsoft Windows7 basiert
ImageJ
Fly stocks
w; GMR45C06-GAL4  aus dem Bloomington Drosophila Stock Center. Elektronikartikel (#46260)
UAS– GFP; UAS– mCD8::GFPGeschenke von K. Ito, Universität Tokio.
w[1118]
w; phantom-GAL4#22/UAS-turboRFP
w; UAS-mCD8::GFP; TRH-GAL4siehe in Ref29, Alekseyenko, O. V, Lee, C. & Kravitz, E. A.(2010)
w; UAS-mCD8::GFP  aus dem Bloomington Drosophila Stock Center. Elektronikartikel (#32188)
yw;; nSyb-GAL4  aus dem Bloomington Drosophila Stock Center. Elektronikartikel (#51941)
C218181LSM700 Laser-Scanning-Mikroskopsystem

References

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Miller, W. L., Auchus, R. J. The Molecular Biology, Biochemistry, and Physiology of Human Steroidogenesis and Its Disorders. Endocr. Rev. 32 (1), 81-151 (2011).
  2. Rousseau, G. G. Fifty years ago: The quest for steroid hormone receptors. Mol. Cell.....

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Drosophila MelanogasterSteroidogenic OrgansImmunostaining ProtocolLarval DissectionOvary VisualizationBrain Ring GlandEcdysteroid BiosynthesisGermline Stem CellsNeuronal InnervationFluorescent Labeling

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