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Artículo de método

Estudiar mitocondrial Estructura y función en Drosophila Los ovarios

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DOI:

10.3791/54989

4 de enero de 2017

En este artículo

Resumen

El análisis de la relación estructura-función mitocondrial es necesario para una comprensión profunda de los mecanismos reguladores de la funcionalidad mitocondrial. En este trabajo se describen y demuestran métodos específicos para estudiar la estructura y función mitocondrial en ovarios vivos y fijos de Drosophila.

Resumen

El análisis de la relación estructura-función mitocondrial es necesario para una comprensión profunda de los mecanismos reguladores de la funcionalidad mitocondrial. La microscopía de fluorescencia es una herramienta indispensable para la evaluación directa de la estructura y función mitocondrial en células vivas y para estudiar la relación estructura-función mitocondrial, que está modulada principalmente por las moléculas que gobiernan los eventos de fisión y fusión entre mitocondrias. Este artículo describe y demuestra métodos específicos para estudiar la estructura y función mitocondrial en tejido vivo y fijo en el organismo modelo Drosophila melanogaster. El tejido de elección aquí es el ovario de Drosophila, que puede aislarse y hacerse susceptible para la microscopía confocal en vivo ex vivo. Además, el artículo describe cómo manipular genéticamente la proteína de fisión mitocondrial, Drp1, en ovarios de Drosophila para estudiar la participación de la fisión mitocondrial impulsada por Drp1 en la modulación de la relación estructura-función mitocondrial. El amplio uso de estos métodos se demuestra tanto en los datos ya publicados como en los nuevos. Los métodos descritos pueden ampliarse aún más hacia la comprensión del impacto directo de los nutrientes y/o factores de crecimiento en las propiedades mitocondriales ex vivo. Dado que la desregulación mitocondrial subyace a la etiología de diversas enfermedades, se prevé que los métodos innovadores descritos desarrollados en un organismo modelo genéticamente tratable, Drosophila, contribuyan significativamente a la comprensión de los detalles mecanicistas de la relación estructura-función mitocondrial y al desarrollo de estrategias terapéuticas dirigidas a las mitocondrias.

Introducción

Las mitocondrias se describen clásicamente como el centro energético celular, ya que son los principales asientos de la producción de energía en las células diferenciadas. Por otra parte, las mitocondrias desempeñan un papel crítico en el metabolismo, la generación de calor, la modificación de los lípidos, calcio y homeostasis redox, la orquestación de los procesos de señalización celular, etc 1. Las mitocondrias juegan también un papel activo en la inducción de muerte celular 2, así como en la regulación del ciclo celular 3. Tal multifuncionalidad plantea las siguientes cuestiones fundamentales: a) ¿cómo mitocondrias realiza....

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Protocolo

1. Preparación de Drosophila (las herramientas necesarias se representan en la figura 2A)

  1. Para cualquiera de los experimentos descritos, recoger Drosophila (mantenida a temperatura ambiente, o 25 ° C) dentro de los 5 días de la eclosión y colocarlos en un vial lleno con 5-7 ml de Drosophila alimentos (ver Materiales Tabla), con no más de 25 moscas en cada vial; mantener una relación mujer: hombre de 2: 1.
  2. Se espolvorea con una pequeña cantidad de levadura granulada para estimular la producción de huevos de Drosophila. Realizar la manipulación experimental dentro de 2 - 4 días.

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Resultados

Los métodos descritos se pueden utilizar para estudiar la estructura y la función mitocondrial en los ovarios de Drosophila vivas y fijos (Figura 2B). Se proporcionan algunos ejemplos de los resultados anticipados obtenidos con los métodos descritos.

Disección del ovario Drosophila: Cuando diseccionado adicional, los abdómenes cortadas (Figura 3B) de la totalidad d.......

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Discusión

Los pasos críticos dentro del Protocolo

Photobleaching: Prevención de photobleaching indebida de muestras fluorescentes es absolutamente necesario para la realización de la microscopía confocal eficiente. Por lo tanto, el tiempo utilizado para localizar muestras a través del ocular o para establecer los parámetros de adquisición de imágenes a través del modo de escaneado directo debe reducirse al mínimo para reducir al mínimo photobleaching.

E.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

Agradecemos a Leena Patel y Diamond Woodard por ayudar en la preparación del medio Drosophila y al Dr. Igor Chesnokov por proporcionar acceso al microscopio estereoscópico conectado a la cámara.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Medios de Grace (medio de disección de insectos)Fisher Scientific30611031-2
41 Paraformaldehído AQCiencias de la Microscopía Electrónica50-259-99
Mitotracker Green (tinción mitocondrial general)Life Technologiesm7514Reconstituir y Alícuota
Tetrametilrodamina éster etílico percloratoSigma Aldrich87917-25MGReconstituir y Alícuota
MitoSox (tinción de Mito-Ros)Life Technologiesm36008Reconstituir y Alícuota
PoliLisinaMP BiomédicaICN15017625
Viales para moscasFisher ScientificAS-515
Moscas cónicasFisher ScientificAS-355
Vial para moscasLugs Fisher ScientificAS273
Láminas cónicasFisher ScientificAS 277
Jazzmix Alimento para Drosophila (Alimento para Drosophila)Fisher ScientificAS153
Albúmina sérica bovinaSigma AldrichA9647-50G
Anticuerpo ciclina E (d-300)Santa Cruzsc- 33748
Anticuerpo ATPB [3D5] - Marcador mitocondrialAbCamab14730
Cy3 AffiniPure Goat Anti-Mouse IgG (H+L)Jackson ImmunoResearch115-165-146
Cy5 AffiniPure Goat Anti-Rabbit IgG (H+L)Jackson ImmunoResearch111-175-144
HoechstFisher ScientificH3570
VectaShieldFisher ScientificH100
Azer Scientific EverMark Select Portaobjetos demicroscopioFisher Scientific22-026-252
Microscopio Cubierta de vidrioFisher Scientific12-542-B
Mat Tek Corp  Fondo de vidrio Mircrowell DishFisher ScientificP35G-0-14-C
Levadura seca activaFisher Scientific
Carl ZeissLSM 700
Dumont #5 PinzasFine Science Technologies11251-20
Moria Soporte de pasadores niquelado FineScience Technologies26016-12
Minutien Pins FineScience Technologies26002-15
MYFP ( w[*]; P{w[+mC]=sqh-EYFP-Mito}3 )Bloomington Stock Center7194
Fly PadFly stuff59-118
BlowgunFly stuff54-104
Aguja de cerbatanaFlystuff54-119
Microscopio de disecciónCarl ZeissStemi 2000
Software de análisisCarl ZeissZen 
Software de análisisabiertoImage J
Research Microscopio Macro ZoomOlympusMVX10
QICAM Fast 1394 Cámara digital refrigerada, 12 bits, monocromo;QImagingQIC-F-M-12-C
QCapture Pro 5.1QImaging
Microscopio confocal ICN10140001 Código

Referencias

  1. Nunnari, J., Suomalainen, A. Mitochondria: in sickness and in health. Cell. 148 (6), 1145-1159 (2012).
  2. Youle, R. J., van der Bliek, A. M. Mitochondrial fission, fusion, and stress. Science. 337 (6098), 1062-1065 (2012).
  3. Mitra, K.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Función mitocondrialmicroscopía confocalmicroscopía de fluorescenciafisión mitocondrialmanipulación de Drp1imagen de tejido vivoanálisis de tejido fijadocolorantes mitocondriales