$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Gastrulation und die begleitenden morphogenetischen Bewegungen sind entscheidend für die Gestaltung der Maus-Embryo-1. Die Veränderungen in der zellulären Form und Organisation während der Morphogenese diktieren Positionsinformationen zu regulieren Zelle Schicksal und erlauben auch die anschließenden Signalwege genau ihre Aufgaben der neu gegründeten Mikrobeschichten1zu diversifizieren. Die Bildung der Transienten Organisation Strukturen und Signalisierung Zentren wie die Knoten und die Chorda ist essentiell für die Ausführung von Entwicklungs Programm2. Entwicklungs Biologen haben eine Vielzahl von Techniken verwendet, um die Morphogenese dieser Strukturen, am bemerkenswertesten ist die Verwendung von zellulären Reporter und live- ex-Vivo imaging, die Dynamik zellulärer und subzellulärer Verhalten2 Folgen zu studieren ,3,4. In diesem Bericht konzentrieren wir uns auf die Details unserer optimierte Protokolle für zwei dieser Techniken zu beschreiben: Scannen von Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und ganze Berg Immunfluoreszenz (WMIF), die waren und sind immer noch maßgeblich bei der Untersuchung der Morphogenese des Knotens und die notochordal Platte, die Vorläufer der Chorda.
Der embryonalen Maus-Knoten ist eine tropfenförmige Tasse von Zellen, die auf der ventralen Oberfläche des Mausembryos in den frühen bis späten Kopf Falte Phasen während der Gastrulation und Morphogenese (embryonale Tag, E7.5-E8) befindet2,5, 6,7. Die notochordal Platte entspringt morphologisch anterior Knoten3. Jede Zelle in den Knoten und notochordal Platte zeichnet sich durch einen einzigen Zilie, die nach außen ragt, die länger in Knoten Zellen aber deren Länge variiert mit der Entwicklungsstufe2. Die Rotation der Flimmerhärchen in der Knoten-Grube hat sich gezeigt, wichtig für die Signalisierung, die links-rechts-Asymmetrie4bestimmt. Die notochordal Platte ist der Vorläufer der Chorda, die Signalisierung Zentrum, das für die Strukturierung von der angrenzenden Somiten und die darüberliegenden Neuralrohr3wichtig.
Wegen der Eigenschaften der Lage (Oberfläche), Form (Pokal) und besitzen unterschiedliche äußere Zellstrukturen (Zilien) wurde SEM traditionell verwendet, um Knoten und notochordal Platte zu visualisieren und studieren ihre Entstehung und Struktur2, 7. SEM wird auch verwendet, um die Veränderungen in der Struktur der Knoten selbst oder die Cilien auf seine Zellen in Mutationen, die Gastrulation, Morphogenese sowie Zilien Bildung8,9,10betreffen zu studieren. SEM ist eine Technik, die einen fokussierten Strahl von Elektronen, die topologische Ultrastruktur der äußeren Oberfläche der Materialien wie biologischer Präparate11Verhören nutzt. Die Probe ist in der Regel fest, getrocknet und dann Sputter-beschichtet mit Metallen für die Beobachtung unter dem Rasterelektronenmikroskop wie in Schritt 1 beschrieben.
WMIF ist eine Färbung Technik, Gen-Produkte, wie zum Beispiel Proteine, dreidimensionalen (3D) zu visualisieren. WMIF von Gewebe, Organen oder sogar ganze Organismen bietet räumliche Informationen über die Verteilung des Signals und die Form der daraus resultierenden Struktur in 3D. Die Technik basiert auf die Festsetzung der Probe, die sie dann mit fluoreszierenden Konjugate beflecken. Maus-Embryonen ~ E7.5 sind klein und transparent und daher ideal für WMIF Protokolle, Knoten und notochordal Platte zu visualisieren. Beispielsweise der Transkriptionsfaktor, die Barchyury (T) zum Ausdruck kommt, in den Kernen des Knotens und notochordal Platte und in geringerem Maße in der primitive Streak, um E7.5-E8 der Embryonalentwicklung und gut funktionierende Antikörper gegen T von WMIF sind im Handel zur Verfügung und ermöglichen das Färbeverfahren. Die Zellen des Knotens und notochordal Platte zeichnen sich auch durch verengte apikalen Oberflächen, die außen stehen und somit kann auch gebeizt mit Fluoreszenz-konjugiert Phalloidin, Mark F-Aktin an der apikalen Verengungen. Unter Verwendung dieser Reagenzien als Beispiele, bietet die Kombination aus T und F-Aktin Färbung von WMIF eine Darstellung des Knotens und notochordal Platte in 3D in gastrulating Mäuseembryonen, wie wir in Schritt2 8zeigen. Jedoch können Marker der Zilien, wie ARL13B oder Schimmelpilzschäden Tubulin sowie anderen Markern des Knotens und notochordal Platte, z. B. FOXA2, auch durchführen WMIF auf entwickelnden Maus Embryonen3,4verwendet werden.
Wir haben gezeigt, dass striatin-Interaktion Protein 1 (STRIP1) für normale Gastrulation und Morphogenese in der Maus Embryo8unerlässlich. STRIP1 ist eine Kernkomponente des striatin-Interaktion Phosphatasen und Kinasen-komplexe (STRIPAK), die wir und andere in den Aktin-Zytoskelett Organisation8,12in Verbindung gebracht haben. Ein schwerwiegenden Mangel in Strip1 mutierten Embryonen ist bei der Bildung der axialen Mesoderm (Knoten und notochordal Platte) und Erweiterung der Antero-posterioren Körperachse. Wir haben SEM und WMIF verwendet, um den Knoten und notochordal Platte im Wildtyp (WT) und Strip1 mutierten Embryonen zu analysieren, wie wir in die Vertreter Ergebnisse und Vergleichszahlen zeigen.