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Artículo de método

Imágenes Intranuclear Actin Rods en vivo calor estresado Drosophila Embriones

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DOI:

10.3791/61297

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15 de mayo de 2020

 ,  , 

En este artículo

Resumen

El objetivo de este protocolo es inyectar actina globular conjugada con rhodamina en embriones de Drosophila y el conjunto de barras de actina intranuclear de imagen después del estrés térmico.

Resumen

El propósito de este protocolo es visualizar varillas de actina intranuclear que se ensamblan en embriones drosophila melanogaster vivos después del estrés térmico. Las barras actin son un sello distintivo de una respuesta al estrés actin (ASR) conservada e inducible que acompaña a las patologías humanas, incluida la enfermedad neurodegenerativa. Anteriormente, demostramos que el ASR contribuye a fallos de morfosis y a una menor viabilidad del desarrollo de embriones. Este protocolo permite el estudio continuo de los mecanismos subyacentes al montaje de varillas actin y el ASR en un sistema modelo que es altamente apto para la creación de imágenes, genética y bioquímica. Los embriones se recogen y montan en una cubierta para prepararlos para la inyección. La actina globulaular conjugada con rhodamina (G-actinrojo)se diluye y se carga en un microneedle. Se realiza una sola inyección en el centro de cada embrión. Después de la inyección, los embriones se incuban a temperatura elevada y las barras de actina intranuclear se visualizan mediante microscopía confocal. La recuperación de fluorescencia después de los experimentos de fotobleaching (FRAP) se puede realizar en las barras actin; y otras estructuras ricas en actina en el citoplasma también se pueden imaginar. Encontramos que G-actinRed polimeriza como G-actin endógeno y no interfiere, por sí solo, con el desarrollo normal de embriones. Una limitación de este protocolo es que se debe tener cuidado durante la inyección para evitar lesiones graves en el embrión. Sin embargo, con la práctica, inyectar G-actinrojo en embriones de Drosophila es una manera rápida y confiable de visualizar varillas de actina y se puede utilizar fácilmente con moscas de cualquier genotipo o con la introducción de otras tensiones celulares, incluyendo hipoxia y estrés oxidativo.

Introducción

Este protocolo describe cómo inyectar G-actinRojo para visualizar el montaje de barras de actina intranuclear en embriones estresados por calor que están siendo sometidos a una respuesta inducible a la tensión actin (ASR)1. Desarrollamos este protocolo para ayudar a los estudios del ASR, que en embriones conduce a morfosis interrumpida y viabilidad reducida, y en adultos los tipos de células humanas se asocian con patologías como insuficiencia renal2,miopías musculares3,y la enfermedad de Alzheimer y Huntington4,5,

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Protocolo

1. Preparar tazas de recolección de embriones y placas de agar de jugo de manzana

  1. Cinco días antes del experimento de inyección, construir28 o adquirir al menos dos pequeñas tazas de recolección de embriones. Hacer platos de agar de jugo de manzana frescos de 60 mm para usar con pequeñas tazas de recolección28. Guarde los platos en cajas de plástico cubiertas con toallas de papel húmedas a 4 °C.
    NOTA: Las pequeñas tazas de recolección de embriones, pobladas con números de mosca como se describe en el paso 1.3, proporcionarán un número suficiente de embriones por experimento, al tiempo que garantizarán que el....

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Resultados

Un flujo de trabajo esquemático de manejo de embriones se representa en la Figura 1y se presenta un calendario para un experimento típico en la Tabla 1. Una estimación para un buen resultado experimental es que por cada 10 embriones inyectados, al menos la mitad de los embriones vistos estarán en la etapa de desarrollo correcta, sin daños, y exhibirán un ASR robusto con estrés térmico a 32 °C. Este ASR será evidenciado por el montaje de varillas de actina intranuclear como .......

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Discusión

La importancia de este método es que utiliza el protocolo bien establecido de microinyección en embriones de Drosophila 21,22,23,24,25,26,27 para permitir nuevas investigaciones sobre el ASR y el conjunto de barras actin acompañantes. Una ventaja importante de inyectar G-actinR.......

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Divulgaciones

No se declaran conflictos de intereses.

Agradecimientos

Los autores reconocen con gratitud el trabajo de Liuliu Zheng y Zenghui Xue, que ayudaron a ser pioneros en esta técnica en el laboratorio Sokac, así como de Hasan Seede, quien ayudó con el análisis. El trabajo para este estudio está financiado por una subvención de NIH (R01 GM115111).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Trifosfato de adenosina (ATP)Millipore-SigmaA23835G Componente del tampón G Jugo de
manzana, Mott's, 64 fl ozMott's014800000344Componente de los platos de jugo de manzana
Bacto AgarBD214010Componente de los platos de jugo de manzana
Lejía, PureBright Germicida, hipoclorito de sodio al 6,0%KIK International 059647210020Para embriones decorionantes
Cloruro de calcioMillipore-SigmaC1016500GComponente del tampón G
Filtro de células, 70 μ mFalcon352350Para la recogida de embriones decorionados
Microscopio confocal, LSM 880 de 34 canales con AiryscanZeiss0000001994956Para la obtención de imágenes de bastones de actina intranuclear
Drieritedesecante24001Para la desecación de embriones
Microscopio de disección, Stemi 508 Estereoscopio con zoom 8:1Zeiss4350649000000Para la disposición de embriones en una cuña de agar
Aguja de disección, 5 pulgadasFisher Scientific08965APara la disposición de embriones en una cuña de agar
Dithiothreitol (DTT)Fisher ScientificBP1725Componente del tampón G
Cinta adhesiva de doble cara, Scotch Permanent, 0,5 pulgadas x 250 pulgadas3M021200010323Para hacer pegamento para embriones
Jaula de recolección de embrionesGenessee Scientific59100Para alojar moscas adultas y recolectar embriones Pinzas de
punta fina, Pinza Dumont, Estilo 5Microscopía Electrónica Sciences72701DPara disponer embriones en cuña de agar
Capilares de vidrio, Vidrio de borosilicato, delgado 1 mm x 0,75 mmWorld Precision Instruments, Inc.TW1004Para microagujas Aceite de
halocarbono 27Millipore-SigmaH8773100MLPara la hidratación de los embriones
Incubadora de etapa calefactadaZeiss4118579020000, 4118609020000, 4118609010000Para la obtención de imágenes confocales
Limpiadores de tejidos de laboratorio, KimWipesKimberly-Clark34155Limpiadores de tejidos de laboratorio
Microscopio óptico, Invertoskop 40C Contraste de fase invertida microscopio reacondicionadoZeissDescatalogadoMicroscopio de inyección
Metil-4-hidroxibenzoatoMillipore-SigmaH36471KG Componente de los platos de zumo de manzana
Microinyector, FemtoJet4xEppendorf5253000025Microinyector
Puntas de microcargador, epT.I.P.S. 20 μ LEppendorf5242956003Para la carga de microagujas
Micromanipulador y etapa de inyección con diales x, y, z para el ajuste de la agujaBernard Instruments, Inc (Houston, TX)PersonalizadoPara realizar microinyecciones
Extractor de micropipetas, modelo P-97, Flaming/BrownSutter InstrumentsP97Para tirar de tubos capilares para hacer microagujas
Cubreobjetos de microscopio 24x50-1.5Fisher Scientific12544EPara el montaje de embriones Portaobjetos de
microscopio, Lilac Colorfrost, Prelimpios, 25 x 75 x 1 mmFisher Scientific22037081Para el montaje de embriones para inyección
n-HeptanoFisher ScientificH3601Componente del pegamento para embriones
Objetivo, 10xZeissDescatalogado10x objetivo para microscopio
de inyecciónObjetivo, C-Apochromat 40x/1,2 W Korr. Objetivo deFCS Zeiss 421767997171140x para objetivo confocal
, LD LCI Plan-Apochromat 25x/0.8 Imm Cor DIC M27 para inmersión en aceite, agua, aceite de silicona o glicerina (D=0-0.17mm) (WD=0.57mm a D=0.17mm)Zeiss420852987100025x objetivo de inmersión mixto para confocal
Objetivo, Plan-Apocrhomat 63x/1.40 Oil DIC f/ELYRAZeiss 420782990079963x objetivo de aceite para confocal
Pincel, Robert Simmons Expression E85 Puntiagudo Redondo tamaño 2Daler-Rowney038372016954Para la transferencia de embriones Toallas de
papel, Kleenex Toallas de papel plegables en C, blancasKimberly-Clark884266344845Para secar colador de células
Pipeta Pasteur, 5 3/4 enFisher Scientific1367820APara cubrir embriones con aceite
Placa de Petri, vidrio, 100 x 20 mmCorning3160102Para cámara de incubación húmeda
Placa de Petri, plástico, 60 x 15 mmVWR25384092Para placas de zumo de manzana
Pipeta, Eppendorf Referencia 0.5-10 μ LEppendorf2231000604Para cargar la microaguja
Punta de pipeta, xTIP4 250 μ LBiotix 63300006Para añadir pegamento de embriones al cubreobjetos
Hoja de afeitar VWR55411050Para cortar cuña de agar, cinta, puntas de pipeta
Actina globular conjugada con rodamina, plaquetas humanas (no muscular; 4x10 μ g)Citoesqueleto, Inc.APHR-AG-actina^
Red Frasco de centelleo, 20 mL Borosilicato de vidrio con revestimiento de polietileno y tapas de ureaFisher Scientific033377Para hacer pegamento para embriones
Frasco con tapa de rosca, 16 ozNalgene000194414195Para desecar embriones
Micrómetro de etapaMicroscopía electrónica Sciences602104PGPara calibrar el volumen de inyección de G-actina
SacarosaMillipore-Sigma840971KGComponente de los platos de zumo de manzana
Base TrizmaMillipore-SigmaT15031KGComponente de la levadura tampón G
, Levadura de Lesaffre Yeast Corporation, Red Star Active Dry, 32 ozLesaffre Yeast Corporation117929157002Componente de pasta de levadura
agua

Referencias

  1. Figard, L., et al. Cofilin-mediated Actin Stress Response is maladaptive in heat-stressed embryos. Cell Reports. 26 (49), 3493-3501 (2019).
  2. Ashworth, S. L., et al. ADF/cofilin mediates actin cytos....

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Reimpresiones y permisos

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