Presentamos protocolos para la recolección, preparación e imagen de ovocitos maduros de Drosophila. Estos métodos permiten la visualización del comportamiento de los cromosomas y el ensamblaje y la función del huso durante la meiosis.
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Artículo de método
Presentamos protocolos para la recolección, preparación e imagen de ovocitos maduros de Drosophila. Estos métodos permiten la visualización del comportamiento de los cromosomas y el ensamblaje y la función del huso durante la meiosis.
La segregación cromosómica en los ovocitos humanos es propensa a errores, lo que resulta en aneuploidía, que es la principal causa genética de abortos espontáneos y defectos congénitos. El estudio del comportamiento cromosómico en ovocitos a partir de organismos modelo es muy prometedor para descubrir las bases moleculares de la susceptibilidad de los ovocitos humanos a la aneuploidía. Drosophila melanogaster es susceptible a la manipulación genética, con más de 100 años de investigación, comunidad y desarrollo de técnicas. Sin embargo, la visualización del comportamiento cromosómico y el ensamblaje del huso en los ovocitos de Drosophila presenta desafíos particulares, debido principalmente a la presencia de membranas que rodean el ovocito que son impenetrables para los anticuerpos. Describimos aquí los protocolos para la recolección, preparación e imagen del ensamblaje del huso de la meiosis I y el comportamiento cromosómico en ovocitos de Drosophila, que permiten la disección molecular de la segregación cromosómica en este importante organismo modelo.
El estudio de la meiosis a veces se describe como la "genética de la genética". Esto se debe a que las propiedades fundamentales de la herencia cromosómica y la selección independiente se llevan a cabo a través de la segregación de cromosomas durante la producción de gametos. Una demostración importante de la teoría cromosómica de la herencia llegó en 1916 a partir del trabajo de Calvin Bridges en Drosophila melanogaster1. Este y otros estudios de genética clásica en Drosophila contribuyeron en gran medida a nuestra comprensión de la genética. Sin embargo, el examen citológico de los cromosomas meióticos en ovocitos de Drosophila ha sido un desafío. Esto se debe principalmente a que la inmunofluorescencia de los ovocitos de Drosophila en etapa tardía, cuando el huso se ensambla y los cromosomas se orientan para la segregación, se ve obstaculizada por la presencia de membranas que hacen que el ovocito sea impenetrable para los anticuerpos.
A pesar de este desafío, los ovocitos de Drosophila siguen siendo un modelo atractivo para el estudio del comportamiento cromosómico y el ensamblaje del huso. Esto se debe a las poderosas herramientas genéticas disponibles en Drosophila, pero también porque los ovocitos se detienen en la metafase I, cuando los cromosomas están orientados y el huso está completamente formado. Esto facilita la recolección y el examen de un gran número de ovocitos en esta importante etapa de la división celular. Además, un organismo modelo simple que sea susceptible de manipulación genética para el estudio de la segregación de los cromosomas de los ovocitos puede proporcionar una contribución importante a nuestra comprensión de la salud reproductiva humana. Los errores en el número de cromosomas son la principal causa genética de aborto espontáneo y defectos congénitosen los seres humanos. La mayoría de estos errores se pueden rastrear hasta el ovocito y se correlacionan con el aumento de la edad materna. La edad promedio de las madres en los EE. UU. ha ido en aumento, lo que la convierte en un importante problema de salud pública.
Describimos aquí métodos para el examen citológico de ovocitos de Drosophila, incluyendo una demostración de cómo eliminar las membranas de los ovocitos. Estos métodos son modificaciones de los protocolos descritos por primera vez por Theurkauf y Hawley3, Zou et al.4, y Dernburg et al.5. También incluimos métodos para el enriquecimiento de diferentes estadios de los ovocitos, basados en un protocolo descrito por primera vez por Gilliland et al.6. Por último, añadimos instrucciones para el tratamiento farmacológico de los ovocitos de Drosophila. Juntos, estos métodos permiten la investigación citológica de la segregación cromosómica de los ovocitos y el ensamblaje del huso en Drosophila.
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Nota: Los procedimientos se realizaron a temperatura ambiente a menos que se indique lo contrario. incubadoras de temperatura controlada se utilizan para mantener las temperaturas para la cría de mosca y cruces a menos que se indique lo contrario.
1. Preparativos
2. Recolección de etapa tardía de Drosophila ovocitos
3. Tratamientos farmacológicos (Opcional)
4. Fijación
5. Extracción de Membranas ( "Rolling")
6. Anticuerpo La tinción de Drosophila ovocitos
7. FISH (Continúe desde el paso 5 anterior)
8. tinción de anticuerpos después de FISH
| Repetir Nombre | Cromosoma | Oligo Secuencia * |
| 359 | x | GGGATCGTTAGCACTGGTAATTAGCTGC |
| AACAC | 2 | AACACAACACAACACAACACAACACAACACAACACAACAC |
| dodecaedro | 3 | CCCGTACTGGTCCCGTACTCGGTCCCGTACTCGGT |
| 1,686 | 2 + 3 | AATAACATAGAATAACATAGAATAACATAG |
| AATAT | 4 (+ Y) | AATATAATATAATATAATATAATATAATAT |
| * 359 secuencia de Eric Joyce, comunicación personal, otras secuencias de Sullivan et al. 8 | ||
Tabla 1: sondas FISH para repeticiones centroméricas Drosophila.
| Droga | Solvente | de la concentración | La concentración final | Tiempo de tratamiento | Efecto |
| colchicina | etanol | 125 mM | 150 M | 10 min o 30 min | desestabilizar no cinetocoro (10 min) 9 o todos los microtúbulos (30 min) |
| paclitaxel | DMSO | 10 mM | 10 micras | 10 minutos | estabilizar micrófonorotubules |
| Binucleine 2 | DMSO | 25 mM | 25 M | 20 minutos | inhibir la quinasa Aurora B 10 |
Tabla 2: El tratamiento con medicamentos.
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Los métodos que hemos descrito aquí, dará lugar a la colección de la última etapa de ovocitos Drosophila representan tres etapas de la meiosis (Figura 1). Los ovocitos en profase se distinguen por la presencia de la envoltura nuclear, que es visible por la falta de señal de la tubulina en la región que rodea el cariosoma (Figura 1A). Prometafase es el período posterior rotura de la envuelta nuclear durante el cual los ensambles de cabezal. Duran...
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Puesta en escena de Drosophila ovocitos
Aunque un cariosoma alargado se ve a menudo en los ovocitos prometaphase, utilizando cariosoma forma de distinguir a partir de ovocitos en metafase prometaphase puede ser problemático. Durante prometaphase, el cariosoma comienza como una forma redonda, se alarga, y se retira a una forma redonda como el ovocito se aproxima a la detención en metafase. Esto significa que muchos ovocitos prometaphase no tienen un cariosoma alargad...
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Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecemos a Christian Lehner por proporcionar el anticuerpo CENP-C y a Eric Joyce por sus recomendaciones sobre FISH. El trabajo en el laboratorio de McKim fue financiado por una subvención de los NIH (GM101955).
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Tubos cónicos de 15 ml | Varios | ||
| 16% de formaldehído | Ted Pella, Inc. | 18505 | PELIGROSO; una vez abierto, deséchelo después de un mes |
| Vasos de precipitados de 250 ml | Varios | ||
| tubos de 5 ml | Varios | ||
| levadura seca activa | Varios | mezclar con agua para hacer una pasta la consistencia de la mantequilla de maní | |
| anticuerpo anti-&alfa;-tubulina conjugado con FITC | Sigma | F2168 | clon DM1A |
| Binucleina 2 | Sigma | B1186 | HAZARDOUS |
| mezclador | Varios | ||
| albúmina de suero bovino | Sigma | A4161 | |
| cloruro de calcio | Varios | ||
| colchicina | Sigma | C-9754 | HAZARDOUS |
| cubreobjetos | VWR | 48366-227 | N° 1 1/2 |
| sulfato de dextrano | Varios | ||
| DMSO | Varios | ||
| EGTA | Varios | ||
| etanol | Varios | ||
| pinzas | Ted Pella, Inc. | 5622 | Pinzas Dumont de alta precisión estilo 5 |
| formamida | Sigma | 47670-250ML-F | |
| portaobjetos de vidrio | VWR | 48312-003 | |
| glucosa | Varios | ||
| tubos graduados de 1,5 ml | Varios | ||
| HEPES | VWR | EM-5330 | disponibles en varios proveedores |
| Hoechst 33342 | Varios | ||
| cloruro de magnesio | Varios | ||
| metanol | Varios | ||
| mallas grandes (~ 1,500 y micro; m) | VWR | AA43657-NK | variedad de formatos y otros proveedores, malla pequeña de 12 o 14 mallas |
| (~300 y micro; m) | Laboratorios de espectro | 146 424 | variedad de formatos, p. ej., 146 422 o 146 486 |
| nutator | Varias | ||
| pipetas Pasteur | Varios | ||
| acetato de potasio | Varios | ||
| Ácido cacodílico | Sigma | C0125 | PELIGROSO; Alternativamente, se puede sustituir el cacodilato de sodio |
| potasio hidróxido | Varios | ||
| acetato de sodio | Varios | ||
| cloruro de sodio | Varios | ||
| Citrato de sodio | Varios | ||
| Hidróxido de sodio | Varios | ||
| sacarosa | Varios | ||
| taxol (paclitaxel) | Sigma | T1912 | PELIGROSO |
| Triton X-100 | Fisher | PI-28314 | |
| Tween 20 | Fisher | PI-28320 | |
| vórtice | Varios |
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