Chirurgische Entfernung eines komplexen Sinnesorgans in hochregenerativen Ctenophoren

Unser Labor ist daran interessiert, die Ursprünge und die Evolution von Strategien zur Lebensgeschichte von Tieren zu verstehen. Gemeint sind Fortpflanzung, Wachstum und Entwicklung, einschließlich Regeneration. Ctenophoren sind ausgezeichnete phylogenetisch informative Modelle für diese Phänomene.

Wir lernen immer noch viel über die Regeneration und Lebensgeschichte von Ctenophoren, obwohl die Menschen beides seit über hundert Jahren studieren. Eine Studie aus dem letzten Jahr zeigte, dass, wenn zwei Ctenophoren während der Regeneration verschmolzen werden, einige ihrer Verhaltensweisen synchronisiert werden. Ich habe gezeigt, dass die dramatischen Veränderungen in der Körperform, die während des Wachstums unserer Studienspezies stattfinden, nach dem Beginn der Fortpflanzung stattfinden, was sich deutlich von unseren üblichen Vorstellungen über Metamorphose unterscheidet.

Stellen Sie zunächst den Bunsenbrenner so ein, dass ein scharfer blauer Flammenkegel entsteht. Halten Sie die Mitte einer Glaskapillar-Mikropipette in die Flamme, bis sie unter leichtem Druck weich wird. Nehmen Sie die Pipette von der Flamme und ziehen Sie sofort beide Enden gerade auseinander, um eine kurze, starke Nadel zu erhalten.

Alternativ können auch 26-Gauge-Half-Inch-Nadeln effektiv verwendet werden, insbesondere für das größere Ende des Brennweitenbereichs. Zur Herstellung von Messpipetten schneiden Sie Transferpipetten aus Kunststoff mit einer scharfen Schere oder einer Rasierklinge so, dass Öffnungen mit dem gewünschten Innendurchmesser entstehen. Bereiten Sie mindestens eine Pipette für die Oberseite und eine für die Unterseite des gewünschten Größenbereichs vor.

Wählen Sie Tiere aus, die morphologisch normal erscheinen und die gewünschte Größe und das gewünschte Stadium haben. Vergewissern Sie sich, dass die Tiere nicht durch die Pipette am unteren Ende des Bereichs passen, sondern bequem in die Pipette mit dem oberen Bereich passen. Verwenden Sie eine Transferpipette, die breiter als der Körper des Tieres ist, um es in eine 35 Millimeter große Styroporschale zu schieben, die mit sterilem Meerwasser gefüllt ist.

Rollen Sie unter einem Präpariermikroskop ein Tier auf die Seite, um leicht an das Aboralorgan zu gelangen. Fokussieren Sie das Mikroskop auf das aborale Organ. Halten Sie das Tier mit der nicht dominanten Hand vorsichtig mit einer Glasnadel an Ort und Stelle und führen Sie mit der dominanten Hand die Spitze einer Nadel direkt unter dem Aboralorgan ein.

Machen Sie einen schrägen Schnitt von einer Kante bis unter die Basis. Ziehen Sie die Nadel zurück und machen Sie einen zweiten Schnitt, um ein keilförmiges Stück zu entfernen, das die Strukturen der aboralen Organe enthält, untersuchen Sie sowohl das tierische als auch das Verbrauchsgewebe, um eine erfolgreiche Entfernung zu bestätigen. Verwenden Sie dieselbe Transferpipette, um das sezierte Tier in eine neue Schale zu bringen, die mit sterilem Meerwasser gefüllt ist.

Behandeln Sie anschließend einen Standard-Objektträger mit einem Silanisierungsmittel, z. B. einer wasserabweisenden Glasbehandlung, und lassen Sie ihn vollständig trocknen. Verwenden Sie eine Transferpipette, um ein postoperatives Tier auf den vorbereiteten Objektträger zu legen, und bestätigen Sie, dass das Wasser mit dem Tier darin abperlt. Geben Sie etwa 1,5 Milligramm Modelliermasse auf jede Ecke des Deckglases, um Füße zu formen, die als Abstandshalter dienen, um das Deckglas vom Tier wegzuheben.

Legen Sie das Deckglas vorsichtig mit der Tonseite nach unten über das Tier und rollen Sie es in Position. Drücken Sie leicht, um das Tier leicht zusammenzudrücken und an Ort und Stelle zu halten. Für eine optimale Bildgebung ist eine Anpassung erforderlich.

Für eine Bildgebung von mehr als 30 Minuten tragen Sie eine dünne Schicht Vaseline um die Ränder des Deckglases auf, um ein Austrocknen der Probe zu verhindern. Der Wundverschluss war sichtbar innerhalb von 20 Minuten nach der aboralen Organentnahme im cydippiden Stadium Mnemiopsis leidyi abgeschlossen, wobei das Gewebe die ursprünglich offene Wundstelle überspannte und den Darm freilegte. Die Regeneration schreitet allmählich voran, wobei eine frühe Gewebekontraktion 60 Minuten nach der Operation sichtbar ist und eine vollständige Regeneration des aboralen Organs nach 72 Stunden beobachtet wird.

Im lappenartigen Stadium der Mnemiopsis leidyi schreitete der Wundverschluss stetig voran und war 240 Minuten nach der Operation abgeschlossen, wobei die vollständige Regeneration des aboralen Organs nach 120 Stunden deutlich sichtbar war.