Inducir completa Pólipo regeneración de la aboral Physa de la anémona de mar Starlet Vectensis Nematostella

Patricia Bossert; Gerald H. Thomsen

doi:10.3791/54626

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Artículo de método

Inducir completa Pólipo regeneración de la aboral Physa de la anémona de mar Starlet Vectensis Nematostella

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DOI:

10.3791/54626

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14 de enero de 2017

Patricia Bossert¹ , Gerald H. Thomsen¹

¹Department of Biochemistry and Cell Biology, Center for Developmental Genetics, Stony Brook University

En este artículo

Resumen

Aquí demostramos cómo inducir y monitorizar la regeneración en la anémona de mar estrellada Nematostella vectensis, un antozoo cnidario modelo. Demostramos cómo amputar y categorizar la regeneración utilizando un sistema de estadificación morfológica, y utilizamos este sistema para revelar un requisito para la autofagia en la regeneración de estructuras de pólipos.

Resumen

Cnidarios, y en concreto Hydra, fueron los primeros animales indicado para regenerar estructuras dañadas o cortadas, y de hecho podría decirse que este tipo de estudios en marcha la investigación biológica moderna a través de la obra de Trembley hace más de 250 años. En la actualidad el estudio de la regeneración ha visto un resurgimiento usando ambos organismos regenerativas "clásicos", como la hidra, planaria y Urodeles, así como un espectro ensanchamiento de las especies que abarcan la gama de metazoos, a través de las esponjas mamíferos. Además de su interés intrínseco como un fenómeno biológico, la comprensión de cómo funciona la regeneración en una variedad de especies nos informará acerca de si los procesos regenerativos comparten características y / o especies comunes o mecanismos celulares y moleculares específicas del contexto. La anémona de mar estrella, Nematostella vectensis, es un organismo modelo emergente para la regeneración. Al igual que Hydra, Nematostella es un miembro de la antigua phylum, cnidarios, pero dentro de tque anthozoa clase, un clado hermano a la hidrozoos que es evolutivamente más basal. Así, los aspectos de la regeneración en Nematostella será interesante comparar y contrastar con los de Hydra y otros cnidarios. En este artículo, presentamos un método para dividir en dos, observar y clasificar a la regeneración del extremo aboral del adulto Nematostella, que se llama el Physa. El Physa sufre naturalmente fisión como medio de reproducción asexual, y, o bien la fisión natural o amputación manual de la Physa desencadena re-crecimiento y la reforma de morfologías complejas. Aquí hemos codificado estos cambios morfológicos simples en un Sistema de estadificación Nematostella Regeneración (la NRSS). Usamos la NRSS para poner a prueba los efectos de la cloroquina, un inhibidor de la función lisosomal que bloquea la autofagia. Los resultados muestran que la regeneración de estructuras de pólipos, en particular los mesenterios, es anormal cuando se inhibe la autofagia.

Introducción

La observación de la regeneración en un solo hydra fue el evento seminal en el advenimiento de la biología como un ^1,2 ciencia experimental. La regeneración sigue siendo un fenómeno extraordinariamente amplia de apelación al biólogo y laico por igual. La posibilidad de que los biólogos del desarrollo, médicos, científicos e ingenieros biomédicos de tejido para comprender y superar los límites de la regeneración humana hace que la biología de regeneración más intrínsecamente interesante.

Ahora, con el uso de las tecnologías emergentes, tales como la secuenciación del genoma y la ganancia y pérdida de función de las herr....