Aquí, describimos un protocolo para la detección y localización de la proteína embrionaria de Drosophila y el ARN desde la recolección hasta la preincrustación e incrustación, la inmunotinción y la hibridación in situ de ARNm.
Artículo de método
* These authors contributed equally
Aquí, describimos un protocolo para la detección y localización de la proteína embrionaria de Drosophila y el ARN desde la recolección hasta la preincrustación e incrustación, la inmunotinción y la hibridación in situ de ARNm.
La señalización de liberación de calcio inducida por calcio (CICR) juega un papel crítico en muchos procesos biológicos. Todas las actividades celulares, desde la proliferación celular y la apoptosis, el desarrollo y el envejecimiento, hasta la plasticidad sináptica neuronal y la regeneración, se han asociado con los receptores de rianodina (RyR). A pesar de la importancia de la señalización del calcio, el mecanismo exacto de su función en el desarrollo temprano no está claro. Como organismo con un período gestacional corto, los embriones de Drosophila melanogaster son sujetos de estudio principales para investigar la distribución y localización de las proteínas asociadas a CICR y sus reguladores durante el desarrollo. Sin embargo, debido a sus embriones ricos en lípidos y corion rico en quitina, su utilidad está limitada por la dificultad de montar embriones en superficies de vidrio. En este trabajo, presentamos un protocolo práctico que mejora significativamente la unión del embrión de Drosophila en diapositivas y detallamos los métodos para una histoquímica, inmunohistoquímica e hibridación in situ exitosas. El método de recubrimiento deslizante de gelatina de alumbre de cromo y el método de preincrustación de embriones aumenta drásticamente el rendimiento en el estudio de la proteína embrionaria de Drosophila y la expresión de ARN. Para demostrar este enfoque, estudiamos DmFKBP12/Calstabina, un conocido regulador de RyR durante el desarrollo embrionario temprano de Drosophila melanogaster. Identificamos DmFKBP12 ya en la etapa de blastodermo sincitial e informamos el patrón de expresión dinámica de DmFKBP12 durante el desarrollo: inicialmente como una proteína distribuida uniformemente en el blastodermo sincitial, luego localizando preliminarmente en la capa basal de la corteza durante el blastodermo celular, antes de distribuirse en la arquitectura neuronal y de digestión primitiva durante la fase de la capa de tres gemas en la gastrulación temprana. Esta distribución puede explicar el papel crítico que desempeña RyR en los sistemas de órganos vitales que se originan en estas capas: el ganglio suboesofágico y supraesofágico, el sistema nervioso ventral y el sistema musculoesquelético.
La señalización de liberación de calcio inducida por calcio (CICR) desempeña un papel fundamental en muchos procesos biológicos, como el músculo esquelético/liso y la función vascular cardíaca, la proliferación celular y la apoptosis, el desarrollo, el envejecimiento, la plasticidad sináptica neuronal y la regeneración1,2,3,4,5,6 . Los receptores de rianodina (RyR) y los receptores de inositol 1,4,5-trifosfato (IP3R) son actores importantes en la vía de señalización del calcio controlada por sus reguladores proteína quinasa A (PKA), proteína quinasa II dependiente de Ca2+ / calmodulina (CaMKII), proteínas de unión a FK506 (FKBP), calsequestrina (CSQ), triadina y junctina1,2,3,4,5,6 . La expresión humana anormal y las mutaciones en estas proteínas pueden conducir a fisiología patológica como arritmias7 y proliferación oncogénica8,9.
Los FKBP regulan la liberación de calcio del reticular endoplásmico (RE) por los RyRs. Este proceso es esencial para el mecanismo de contracción y, por lo tanto, responsable de todo el movimiento mecánico generado por la contracción de miosina-actina a través de la liberación de calcio inducida por calcio junto con los RyR embrionarios1,2. En modelos de ratón, la falta de RyR2 y su regulador FKBP12/Calstabina es invariablemente letal, ya sea durante el desarrollo embrionario o en el período postnatal temprano10,11,12. Los ratones knockout FKBP12/Calstabin exhiben defectos cardíacos críticos con acoplamiento irregular excitación-contracción (CE) y edema cerebral durante el desarrollo embrionario. Esto indica que FKBP12/Calstabina juega un papel esencial en la regulación de la expresión del canal RyR2, que es importante tanto para el desarrollo cardíaco como cerebral10.
Las chispas de calcio conducidas por RyR se descubrieron inicialmente en la fase de formación de cigotos de los huevos de Medaka fertilizados13,14. Sin embargo, se han realizado pocas investigaciones sobre la función de la señalización del calcio en el desarrollo embrionario temprano. En Drosophila melanogaster, los resultados obtenidos de los mutantes DmFKBP12 S107 proporcionan una fuerte evidencia que respalda la importancia de este gen para el desarrollo larvario y una vida saludable, lo que se atribuye a su función contra el estrés oxidativo15,16. Recientemente, identificamos la localización dinámica de la proteína FKBP12/Calstabina y el ARN mensajero durante el desarrollo temprano de Drosophila melanogaster17. Utilizando los enfoques descritos en esta metodología, pudimos rastrear la expresión de FKBP12/Calstabina en D. melanogaster durante el blastodermo sincitial (0-2 h), blastodermo celular (2-3 h), gastrula temprana (3-12 h) y gastrula tardía (12-24 h). En este artículo, presentamos los protocolos detallados de cada enfoque en el estudio anterior, incluida la incrustación preembrionaria para la sección clásica de parafina, el tratamiento con diapositivas de pre-recubrimiento para secciones embrionarias, la tinción histoquímica y la inmunotinción, y la hibridación in situ de ARNm para la identificación de la expresión génica.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
1. Preparación de platos de agar de jugo de uva
2. Revestimiento de diapositivas
3. Incrustación de embriones de Drosophila
4. Tinción de hematoxilina-eosina
5. Tinción periódica de metenamina ácido-plata
6. Inmunohistoquímica
7. Hibridación in situ
NOTA: Las secciones embrionarias de Drosophila se prepararon con agua tratada con 0,01% de dietil pirocarbonato (DEPC). Todos los accesorios utilizados para la hibridación in situ aplican de DEPC durante la noche con antelación.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Las figuras describen los protocolos utilizados para superar el desafío de unir embriones de Drosophila de corion con alto contenido de lípidos y quitina (Tabla 1) a la superficie del portaobjetos de vidrio para su examen y experimentación. Utilizando el método de recubrimiento deslizante de gelatina de alumbre de cromo que se muestra en la Figura 1, mejoramos la unión de embriones de Drosophila a la superficie de los portaobjetos, mientras que el método de...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
La señalización de calcio mediada por RyRs e IP3Rs es una vía fundamental en muchos procesos fisiológicos y patológicos de animales vertebrados e invertebrados1,2,3,4. En humanos, las mutaciones puntuales, como la mutación R4496C asociada a CPVT, en el gen RyR2 conducen a la fuga de calcio del retículo sarcoplásmico del cardiomiocito, lo que resulta en disfunción cardíaca. Estas mutaciones se p...
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (# 31771377 / 31571273 / 31371256), el Programa de Científicos Distinguidos Extranjeros del Departamento Nacional de Educación (#MS2014SXSF038), el Fondo de Investigación de universidades centrales del Departamento Nacional de Educación (#GK201301001/201701005 / GERP-17-45), y XZ cuenta con el apoyo del Fondo de Tesis Doctoral Sobresaliente (#2019TS082 / 2019TS079), Programa Clave del Departamento de Educación Provincial de Shaanxi (#20JS138), el Proyecto Juvenil del Programa de Investigación Básica en Ciencias Naturales del Departamento Provincial de Ciencia y Tecnología de Shaanxi (#2020JQ-885).
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| -20 grados; C Refrigerador | Meiling Biology & Médico | DW-YL270 | Utilizado para el almacenamiento regente-80 |
| y grados; C Refrigerador de temperatura ultra baja | Thermo Forma 90 Series | Utilizado para el almacenamiento de regente | |
| Agar | Sigma-Aldrich | WXBB6360V | Preparación de placas de agar de jugo de uva |
| Anti-Digoxigenin-AP, Fab fragmentos | Roche | 11093274910 | Para la detección de compuestos marcados con digoxigenina |
| Incubadora bioquímica | Shanghai Bluepard Instruments | LRH-250 | Hibridación Hibridación |
| Solución de Bouin | Reactivo químico Sinopharm en Pekín | 69945460 | inclusión de embriones de Drosophila |
| Eppendorf | 540BH07808 | In-situ Tubo | |
| centrífuga | Denville | C-2170 | Colección de embriones de Drosophila |
| Alumbre de cromo | Reactivo químico Sinopharm en Beijing | 10001018 | Recubrimiento Portaobjetos Baño de |
| agua a temperatura constante | Jintan Henfeng Instruments | KW-1000DC | Tinción de hematoxilina-eosina, inmunohistoquímica, hibridación in situ y tinción de ácido peryódico-plata metenamina |
| Dako REAL Sistema de detección EnVision | Dako | K5007 | En la reacción inmunohistoquímica o en la reacción de hibridación in situ, se une al anticuerpo antígeno primario y el objetivo se marca mediante tinción. |
| DEPC | Sigma-Aldrich | D5758 | Kit |
| de marcaje de ARN DIG de | 11093274910 Marcaje de ARN con diagoxigenina-UTP por transcripción in vitro con ARN polimerasa SP6 y T7 | ||
| Drosophila melanogaster | Bloomington Stock Center | BDSC_16799, BDSC_19894, BDSC_11664 | Las existencias de Drosophila melanogaster mutante |
| Horno de secado rápido eléctrico | Tianjin Taiste Instruments | 101-0AB | Para el recubrimiento de portaobjetos y la inclusión de parafina |
| Eosina | Sigma-Aldrich | 230251 | Tinción de hematoxilina-eosina |
| Etanol | Reactivo químico Sinopharm en Beijing | 100092680 | Inclusión de parafina, tinción de hematoxilina-eosina, inmunohistoquímica, hibridación in situ y tinción |
| de ácido peryódico-plata metenaminaGelatina | Sinopharm Reactivo químico en Pekín | 10010328 | recubrimiento Portaobjetos |
| Cloruro de oro | Sigma-Aldrich | 379948 | Ácido peryódico-plata Tinción de metenamina |
| Hematoxilina | Sigma-Aldrich | H3136 | Tinción de hematoxilina-eosina Kit |
| purificación de productos PCR de alta pureza | Roche 11732668001 | Para la purificación de productos | |
| PCRCaja inteligente de temperatura y humedad constantes | Ningbo Jiangnan Instruments | HWS | Para el mantenimiento de moscas |
| LE Agarose | HyAgarose | 14190108029 | Pre-incrustación |
| Metanol | Sinopharm Reactivo Químico en Beijing | 10014108 Microscopio | Recolección de Embriones de Drosophila |
| ZEISS | Observer.A1 | Tinción de hematoxilina-eosina, inmunohistoquímica, hibridación in situ y tinción de ácido peryódico-plata metenamina | |
| Portaobjetos de microscopio MeVid | Labware Fabricación | P105-2001 | portaobjetos de recubrimiento |
| Goma neutra | Reactivo químico Sinopharm en Pekín | 10004160 | Tinción de hematoxilina-eosina |
| N-heptano | Reactivo químico Sinopharm en Pekín | 40026768 | Embrión de Drosophila Colección |
| Cortadora de parafina | Instrumento científico Huahai | HH-2508III | em>In-situ Parafina de hibridación |
| Reactivo químico Sinopharm en Pekín | 69019461 | inclusión de parafina | |
| Sartorius | PB-10 | Para determinar el valor de pH de una solución | |
| Nitrato de plata | Reactivo químico Sinopharm en Beijing | 10018461 | Tinción de ácido peryódico-plata metenamina |
| Medidor de agua ultrapura | Thermo | AFXI-0501-P | In-situ Hibridación |
| Xileno | Reactivo químico Sinopharm en la 10023418 de Beijing | Incrustación de parafina |
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Solicitar permiso para reutilizar el texto o las figuras de este artículo de JoVE
Solicitar permiso