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Methodenartikel

Folgenden endokardialen Gewebe Bewegungen über Zelle Ladungszustand des Zebrafish Embryos

6.3K Aufrufe

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DOI:

10.3791/57290

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20. Februar 2018

 ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt eine Methode für den Ladungszustand Kaede fluoreszierenden Proteins in endokardialen Zellen der lebenden Zebrafischembryo, die es die Verfolgung von endokardialen Zellen während der ventrikulären Kanal und ventrikulären Herz-Ventil-Entwicklung ermöglicht .

Zusammenfassung

In der Embryogenese Zellen durchlaufen dynamische Veränderungen der Zelle Verhalten und Entschlüsselung der zellulären Logik hinter diesen Veränderungen ist ein grundlegendes Ziel auf dem Gebiet der Entwicklungsbiologie. Die Entdeckung und Entwicklung von Photoconvertible Proteinen haben unser Verständnis dieser dynamischen Veränderungen durch die Bereitstellung einer Methode auf, um optisch markieren Sie Zellen und Gewebe unterstützt. Jedoch während Ladungszustand, Time-Lapse-Mikroskopie und anschließende Bildanalyse sich sehr erfolgreich bei der Aufdeckung zelluläre Dynamik in Organe wie das Gehirn oder das Auge als haben, diesen Ansatz dient in der Regel nicht in den Entwicklungsländern Herz Herausforderungen durch die schnelle Bewegung des Herzens während der Diastole. Dieses Protokoll besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil beschreibt ein Verfahren zur Photoconverting und anschließend tracking endokardialen Zellen (EDZ) im Zebrafisch ventrikulären Kanal (AVC) und ventrikulären Herz-Ventil-Entwicklung. Die Methode beinhaltet zeitlich stoppen das Herz mit einem Medikament in Reihenfolge für genaue Ladungszustand stattfinden. Herzen sind wieder erlaubt schlagen nach dem Entfernen der Drogen- und Embryonalentwicklung wird normal fortgesetzt, bis das Herz wieder für die hochauflösende Darstellung von Photoconverted EDZ einen Zeitpunkt später Entwicklung gestoppt wird. Der zweite Teil des Protokolls beschreibt eine Analysemethode Bild um die Länge einer Photoconverted oder nicht Photoconverted Region in AVC in jungen Embryonen zu quantifizieren, indem Sie das Fluoreszenzsignal aus der dreidimensionalen Struktur auf eine zweidimensionale Karte zuordnen . Zusammen, die beiden Teile des Protokolls ermöglicht zu prüfen, die Herkunft und das Verhalten von Zellen, aus denen der Zebrafisch AVC und ventrikulären Herzklappe und können potenziell studierst Mutanten, Morphants oder Embryonen, die mit behandelt wurden beantragt werden Reagenzien, die AVC und/oder Ventil Entwicklung stören.

Einleitung

Der Zebrabärbling ist derzeit eines der wichtigsten vertebrate Modelle, Zell- und Entwicklungsbiologie Prozesse in Vivozu studieren. Dies ist vor allem wegen der Zebrabärbling optische Transparenz und Hilfsbereitschaft, Genetik, wodurch es ein leistungsfähiges Modell für die Anwendung von optischen Techniken genetisch codierte Photoresponsive Protein Technologien1. Speziell für die Untersuchung der Entwicklung von Herz, Zebrafisch erhalten genügend Sauerstoff durch Diffusion, so dass auch Mutanten ohne Herzschlag durch die ersten Wochen der Entwicklung, überleben können Analysen über die Auswirkungen von Entwicklungsgenen und verstört ....

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Protokoll

1. Vorbereitung Formen und Montage agarose

  1. Erstellen Sie eine Form mit den Maßen, die in Abbildung 1 mit einem 3D Drucker oder traditionelle mechanische Werkstatt Werkzeuge dargestellt.
  2. Pipette ca. 1,5 mL geschmolzene 1 % Agarose in eine Schale 35 mm Kunststoff Montage. Legen Sie den Kunststoff-Formenbau in die flüssige Agarose, kümmert sich um Trapping Luft zwischen der Form und der Agarose zu vermeiden. Legen Sie die Schale bei 4 ° C, warten Sie, bis die Agarose härtet (Dies dauert ca. 5 min.), dann entfernen Sie die Kunststoff-Formenbau.
  3. Um die Montage Schüssel für die spätere Verwendung zu speichern, bede....

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Ergebnisse

Ein Beispiel für ein Embryo Photoconverted um 48 hpf und wieder bei 80 hpf ist in Abbildung 2, Filme 1 und 2dargestellt. Kaede irreversibel 405 nm Licht aussetzen in Bezug auf ihre differentiell farbigen Konvertiten aus dem Protein aus seiner fluoreszierende grüne Form, fluoreszierende rote Form, damit das Verhalten von Zellen mit entweder grün oder ihre rote Form mit einzuhaltenden beschriftet Nachbarn bei Ventil-Bildung. Es.......

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Diskussion

Timing der Ladungszustand: Obwohl Kaede bleibt hell ausgedrückt im EDZ sogar bei 96 hpf, ist anzumerken, dass der Embryo wächst, Laser-Licht mehr diffundiert bevor es die AVC, erschweren die engen Ladungszustand der Kaede erreicht. Bei embryonalen Stadien spätestens 55 hpf, Ballonfahren der Ventrikel und Atrium bedeutet auch, dass die violetten Laserstrahl verwendet für Ladungszustand AVC Zellen ohne ersten Durchgang durch die Atrium oder Ventrikel erreichen kann. Dies bedeutet, dass über 55 hpf, um zu Photoconv.......

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Offenlegungen

Kein Interessenkonflikt erklärt.

Danksagungen

Wir möchten danken Anne-Laure Duchemin, Denise Duchemin, Nathalie Faggianelli und Basile Gurchenkov für die Hilfe, konstruieren und fertigen die Form, die in diesem Protokoll beschrieben. Diese Arbeit wurde von der Europäischen Gemeinschaft, ERC CoG N ° 682938, EMBO Young Investigator Program, die ANR (ANR-15-CE13-0015-01, ANR-12-ISV2-0001-01), FRM (DEQ20140329553) unterstützt Evalve und geleitet durch den Zuschuss ANR-10-LABX-0030-INRT, ein französischer Staatsfonds die Agence Nationale De La Recherche unter dem Rahmen Programm Investissements Avenir beschriftet ANR-10-IDEX-0002-02.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Materials
Notwendige Ausrüstung für die Aufzucht von Fischen und das Sammeln von Eiern (siehe Zebrafish Book22 für Details).
Stereomikroskop
Aufrechtes konfokales Mikroskop (Ausgestattet mit Lasern bei 488 nm, 561 nm und 405 nm, einem durchstimmbaren Multiphotonenlaser und einem Leica HCX IRAPO L, 25 >, N.A. 0,95 Objektiv)LeicaLeica SP8
WärmeblockThermoScientific88870001
35 mm x 10 mm GewebekulturschaleFalcon353001
6-Well-PlatteFalcon353046
Petrischale
Pinzette
Glaspipette
Form
Reagenzien
8 mg/ml Tricain-Stammlösung 
1 M BDM-Stammlösung
UltraPure Agarose mit niedrigem SchmelzpunktInvitrogen16520-050
AgaroseLonza50004
PTU (1-Phenyl-2-thioharnstoff)Sigma AldrichP7629
Embryomedium: 30x Stammlösung
Software
Matlab ausgestattet mit den Toolboxen Image Analysis, Curve Fitting, Bio-FormatsMathWorks
8 mg/mL Tricain-Stammlösung
(Ethyl-3-aminobenzoat-Methansulfonsäure)Sigma-AldrichE10521
25 mL Danieau
Auf pH 7 einstellen, aliquotieren und bei -20 & Grad lagern; C 
1 M BDM Stammlösung
1 g BDMSigma-Aldrich112135
10 mL ddH2O
Aliquot und lagern bei -20 &de; C
Embryo medium: 30x Stammlösung50,7
g NaClSigma-Aldrich7647-14-5
0,78 g KClSigma-Aldrich7447-40-7
1,47 g MagnesiumsulfatSigma-Aldrich  7487-88-9
2,1 g Calciumnitrit-TetrahydratSigma-Aldrich13477-34-4
19,52 g HEPES (4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinethansulfonsäure)Sigma-Aldrich7365-45-9
pH 7,2 einstellen und bei Raumtemperatur
Mold
PlasCLEAR HarzAsiga
Plus 39  Freiform-Pico 3D-DruckerAsiga
200 mg Tricainpulver Auf lagern

Referenzen

  1. Chow, R. W., Vermot, J. The rise of photoresponsive protein technologies applications in vivo: a spotlight on zebrafish developmental and cell biology. F1000Res. 6, (2017).
  2. Sehnert, A. J. Cardiac troponin T is essenti....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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