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Methodenartikel

Chemischen Amputation und Regeneration des Rachens in die Planarian Schmidtea mediterranea

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DOI:

10.3791/57168

26. März 2018

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das Planarian Schmidtea Mediterranea ist ein hervorragendes Modell für das Studium Stammzellen und Regeneration des Gewebes. Diese Publikation beschreibt eine Methode, um ein Organ, des Rachens, selektiv zu entfernen, indem man Tiere, die chemische Natriumazid. Dieses Protokoll beschreibt auch Methoden für die Überwachung des Rachens Regeneration.

Zusammenfassung

Planarien sind Plattwürmer, die äußerst effizient auf Regeneration. Sie verdanken diese Fähigkeit, eine große Anzahl von Stammzellen, die auf jeder Art von Verletzungen schnell reagieren können. Häufige Verletzungen Modelle in diesen Tieren entfernen Sie große Mengen von Gewebe, die mehrere Organe schädigt. Um dieses breite Gewebeschäden zu überwinden, beschreiben wir hier eine Methode, um gezielt ein einzelnes Organ, des Rachens in die Planarian Schmidtea Mediterraneaentfernen. Dies erreichen wir durch Einweichen Tiere in eine Lösung mit der Cytochrom-Oxidase-Hemmer Natriumazid. Kurze Exposition gegenüber Natriumazid verursacht Extrusion des Rachens vom Tier, nennen wir "chemische Amputation." Chemischen Amputation entfernt den gesamten Rachenraum und erzeugt eine kleine Wunde, wo der Pharynx in den Darm legt. Nach umfangreichen spülen, regeneriert alle Amputierte Tieren eine voll funktionsfähige Rachen in etwa einer Woche. Stammzellen in den Rest des Körpers fahren Regeneration des neuen Rachens. Hier bieten wir ein detailliertes Protokoll zum chemischen Amputation und histologische und Verhaltensstörungen Methoden zur Beurteilung der erfolgreichen Amputation und Regeneration zu beschreiben.

Einleitung

Regeneration ist ein Phänomen, das im gesamten Tierreich, mit regenerativen Kapazitäten von Ganzkörper-Regeneration in bestimmten Wirbellosen bis hin zu mehr eingeschränkten Fähigkeiten in Wirbeltieren1auftritt. Ersatz von funktionellen Geweben ist ein komplexer Prozess und oft bringt die gleichzeitige Wiederherstellung mehrere Zelltypen. Zum Beispiel Salamander Gliedmaßen, Osteoblasten, Chondrozyten, Nervenzellen, Muskeln und Epithelzellen müssen sich regenerieren2ersetzt. Außerdem müssen diese neu erzeugten Zelltypen richtig organisiert werden, um die neue Funktion der Gliedmaße zu erleichtern. Das Verständnis dieser k....

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Protokoll

1. Vorbereitung

  1. Aufbereitung des Wassers planaria 17
    1. Planarien in einem 1 X Montjuïc-Salz-Lösung zu erhalten. Um Planarian Wasser vorzubereiten, stellen Sie einzelne Stammlösungen 1 M CaCl2, 1 M MgSO4, 1 M MgCl2, 1 M KCl und 5 M NaCl Reinstwasser. Sterilisieren Sie Filter-mit 0,2 µm Flasche-Top Filterfor anhaltender Lagerung.
      Hinweis: Verwenden Sie nur hochreines entionisiertem Wasser (mit einem Widerstand von 18,2 MΩ bei 25 ° C), Montjuïc Salze vorzubereiten.
    2. Kombinieren Sie, um eine 1 L Brühe von 5 X Salzlösung vorzubereiten, 5 mL 1 M CaCl....

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Ergebnisse

Exposition gegenüber Natriumazid stört die normale Beweglichkeit der Planarien, Tiere zu dehnen und Winden verursacht. Diese Bewegungen zwingen den Rachen von der ventralen Seite des Tieres entstehen, und nach ca. 6 min. in Natrium-Azid-Lösung, die weiße Spitze des Rachens zu sehen (Abbildung 1 b-linken). Ein paar Minuten später, Tiere aktiv zusammenziehen und des Rachens durch Drücken Sie ihn gewaltsam aus dem Körper vollständig zu erweitern.......

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Diskussion

Dieses Protokoll beschreibt eine Methode zur selektiven Abtragen des Rachens mit Natriumazid. Weitere gezielte Ablation Studien in Planarien haben geänderte Chirurgie verwendet, um Photorezeptoren21 oder pharmakologische Behandlung zu dopaminergen Neuronen22abtragen zu entfernen. Ein großer Vorteil der chemischen Amputation über bestehende Methoden ist, dass es keine Operation erfordert. Die starre Struktur des Rachens verglichen mit dem Rest des Körpers Planarian erleichte.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Wir möchten Alejandro Sánchez Alvarado, danken, die die anfänglichen Optimierung und Entwicklung dieser Technik unterstützt. Im Carolyn Adler Labor ist von Cornell University Startkapital unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Calciumchlorid-Dihydrat (CaCl2)Fisher ChemicalC79-3Montjuï c Salzlösung
Magnesiumsulfat wasserfrei (MgSO4)Fisher ChemicalM65-3Montjuï c Salzlösung
Magnesiumchlorid-Hexahydrat (MgCl2)Acros/VWR41341-5000Montjuï c Salzlösung
Kaliumchlorid (KCl)Acros Organics/VWR196770010Montjuï c Salzlösung
Natriumchlorid (NaCl)Acros Organics/VWR207790050Montjuï c Salzlösung
Natriumbicarbonat (NaHCO3)Acros Organics/VWR123360010Montjuï c Salzlösung
Nalgene autoklavierbares Polypropylen-Copolymer Lowboy mit ZapfenThermoFisher Scientific/VWR2324-0015Lagerung von Planarienwasser
Instant Ocean MeersalzSpektrum MarkenAmazonPlanaria Wasser
Gentamicin SulfatGemini Bio-Produkte400-100PPlanaria Wasser
RasierklingenElektronenmikroskopie Wissenschaften71970Zerkleinerung der Leber
Einweg-Spritzbeutel-16", 12er PackWiltonAmazonLeber Aliquots
5 mL SpritzenBD/VWR309647Leber Aliquots
Petrischalen - 35mm/60mmGreiner Bio-One/VWR82050-536/82050-544
Kunststoffbehälter (verschiedene Größen)ZiplocAmazonUnterbringung von Planarien in statischer Kultur
NatriumazidSigmaS2002
TransferpipetteGlobe Scientific138030
Pinzette - Dumont Pinzette, Typ 5Elektronenmikroskopie 72700-D (0203-5-PO)
Triton X-100SigmaT8787
DAPI ThermoFisher62247
Streptavidin, Alexa Fluor 488 KonjugatThermoFisherS11223
GlycerinFisher BioReagenzienBP229-1

Referenzen

  1. Tanaka, E. M., Reddien, P. W. The cellular basis for animal regeneration. Dev. Cell. 21, 172-185 (2011).
  2. Tanaka, E. M. The Molecular and Cellular Choreography of Appendage Regeneration. Cell. 165, 1598-1608 (2016).
  3. Curado, S., Stainier, D. Y. R., Anderson, R. M.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Pharynx RegenerationNatriumazid BehandlungStammzellregenerationhistologische BewertungVerhaltensbeurteilungLebensmittelfarbe Assayselektive OrganentfernungGeweberegeneration