Mapas de destino celular
Biólogos del desarrollo usan la asignación sino como una herramienta para linajes celulares de rastro mientras que un organismo madura. Esto se hace por el etiquetado de células en una fase embrionaria y luego seguimiento de ellos y su progenie en todo el desarrollo del organismo. Asignación de destino también se utiliza para estudiar la migración celular y la diferenciación durante el desarrollo, así como la regeneración y reparación durante la vida adulta.
Este video proporciona una visión general de asignación de destino, explicar un protocolo que se utiliza para generar un mapa de destino en el pez cebra y muestran algunas formas en que actualmente se está aplicando esta técnica en los laboratorios.
Antes de saltar en los detalles de procedimiento, vamos a discutir lo que un mapa de destino es y cómo se construye.
En clásico sino asignación de experimentos, los científicos tiñen grupos de células en un embrión, como en la etapa de gástrula, con un tinte que pasarían a todos los descendientes de estas células. Después de permitir que el embrión a desarrollar durante un tiempo, han consultado las células en el organismo más maduro. Luego se observó la localización de células en el organismo maduro. Se combinaron los resultados de varios experimentos similares permitidos la construcción de un diagrama conocido como mapa de destino.
Por lo tanto, un mapa de destino es un plan general que describe el destino de cada parte de un embrión temprano. Estos mapas ayudan a los científicos a determinar cosas como que las células embrionarias se diferencian en que las células adultas funcionales, y cómo migrar y organizar en estructuras maduras.
Los científicos han utilizado muchos organismos modelo para crear mapas de destino, incluyendo ranas, nematodos, pescados, pollos y ratones. Algunos organismos modelo, como el pez cebra Danio rerio, tienen una ventaja adicional en este tipo de experimento. Desde que son pequeños y permanecen transparentes durante gran parte del proceso de desarrollo, los científicos pueden controlar fácilmente células consultando el pescado bajo un microscopio de luz. Lo importante, avances en técnicas de etiquetado ahora la célula permiten a los científicos precisamente marcar celdas individuales y trazarlos a medida que se desarrolla el organismo, que ayuda en la creación de un mapa extremadamente detallado del destino.
Ahora que tienes una idea sobre lo que el destino los mapas son, vamos a discutir un protocolo para la asignación de destino en el pez cebra que utiliza fotoactivación. Este relativamente nuevo enfoque depende de las proteínas photoactivatable. Estas son las proteínas fluorescentes especiales, que están "enjauladas," lo que significa que se llevan a cabo en una conformación específica para evitar la fluorescencia. Una aplicación de un pulso de láser controlado provoca un cambio conformacional, conocido como "uncaging", que resulta en fluorescencia visible.
Para realizar este experimento, estas proteínas especializadas enjauladas se sintetizan primero y luego inyectadas en embriones de pez cebra de etapa de células de uno o dos. A continuación, los embriones pueden madurar hasta la etapa de desarrollo deseada antes de fotoactivación.
Entonces, para preparar el pescado para la fotoactivación, los embriones son dechorionated para hacer accesible el tejido diana. A continuación, se montan en un medio ópticamente claro, tales como baja fusión agarosa de temperatura, que con seguridad les mantiene en una posición estable. Las muestras son alineadas para exponer el área de interés y montadas en un microscopio equipado con láser. Un pulso de láser se aplica a las células que contienen específica área de interés, inducir la fotoactivación.
Tras el tratamiento con láser, embriones cuidadosamente se quitan de la agarosa y devuelto a su medio natural hasta llega a la etapa de desarrollo deseada. Para rastrear las células Fotoactivado, embriones se integran otra vez en baja fusión agarosa de temperatura, y las células de fotoactivado luego pueden visualizarse y rastrearla con fluorescencia directa o immunostaining.
Ahora que tienes una comprensión global de un protocolo de asignación de destino, echemos un vistazo a algunos experimentos de laboratorio que se aprovechan de este procedimiento.
Además de estudiar el desarrollo embrionario, asignación de destino puede utilizarse para examinar la reparación en los sistemas maduros. En este experimento, fue quitado por ablación de una retina de pez cebra transgénico un subtipo específico de la célula. Los científicos entonces remontados genéticamente marcado residente células madre adultas para decidir su destino después de lesión. Finalmente, análisis de imágenes fue realizada, que demostró la activación de las células madre adultas y reparación de tejidos posterior.
Los científicos también están utilizando protocolos similares para entender el destino de las células madre trasplantadas. Aquí, con la etiqueta genéticamente células madre embrionarias humanas, o hESCs, se trasplantaron en un modelo en ratones inmunodeprimidos. Las células implantadas se permitieron diferenciar durante 8-12 semanas, tras lo cual el teratoma resultante, que es un tumor que contiene tejido de múltiples capas del germen, se cosechó, fijo y immunostained para determinar el destino de implanta las células madre. Este tipo de experimento ayuda a los científicos para confirmar el potencial differentiative en vivo de las células madre cultivadas.
Como se mencionó anteriormente, los científicos realizan procedimientos de asignación de destino en diversos organismos modelo, incluyendo los mamíferos. En este estudio en particular, los científicos marcaron las células en una región específica de un embrión temprano de ratón usando el enfoque genético inducible. Esto se hace mediante la administración de un agente inductor a un ratón embarazado llevando descendencia genéticamente modificado. Las células marcadas fueron seguidas a lo largo de etapas tardías del desarrollo, que ayudó a los científicos a determinar su destino final.
Sólo has visto video de Zeus en la asignación de destino. Este video proporciona una idea en la creación de mapas de destino, repasa un destino específico protocolo de mapeo y discute algunas de las modificaciones y aplicaciones de esta técnica muy útil. ¡Como siempre, gracias por ver!
Asignación de destino es una técnica utilizada para comprender las células embrionarias cómo dividir, distinguir y migran durante el desarrollo. En ex…
Biólogos del desarrollo usan la asignación sino como una herramienta para linajes celulares de rastro mientras que un organismo madura. Esto se hace por el etiquetado de células en una fase embrionaria y luego seguimiento de ellos y su progenie en todo el desarrollo del organismo. Asignación de destino también se utiliza para estudiar la migración celular y la diferenciación durante el desarrollo, así como la regeneración y reparación durante la vida adulta.
Este video proporciona una visión general de asignación de destino, explicar un protocolo que se utiliza para generar un mapa de destino en el pez cebra y muestran algunas formas en que actualmente se está aplicando esta técnica en los laboratorios.
Antes de saltar en los detalles de procedimiento, vamos a discutir lo que un mapa de destino es y cómo se construye.
En clásico sino asignación de experimentos, los científicos tiñen grupos de células en un embrión, como en la etapa de gástrula, con un tinte que pasarían a todos los descendientes de estas células. Después de permitir que el embrión a desarrollar durante un tiempo, han consultado las células en el organismo más maduro. Luego se observó la localización de células en el organismo maduro. Se combinaron los resultados de varios experimentos similares permitidos la construcción de un diagrama conocido como mapa de destino.
Por lo tanto, un mapa de destino es un plan general que describe el destino de cada parte de un embrión temprano. Estos mapas ayudan a los científicos a determinar cosas como que las células embrionarias se diferencian en que las células adultas funcionales, y cómo migrar y organizar en estructuras maduras.
Los científicos han utilizado muchos organismos modelo para crear mapas de destino, incluyendo ranas, nematodos, pescados, pollos y ratones. Algunos organismos modelo, como el pez cebra Danio rerio, tienen una ventaja adicional en este tipo de experimento. Desde que son pequeños y permanecen transparentes durante gran parte del proceso de desarrollo, los científicos pueden controlar fácilmente células consultando el pescado bajo un microscopio de luz. Lo importante, avances en técnicas de etiquetado ahora la célula permiten a los científicos precisamente marcar celdas individuales y trazarlos a medida que se desarrolla el organismo, que ayuda en la creación de un mapa extremadamente detallado del destino.
Ahora que tienes una idea sobre lo que el destino los mapas son, vamos a discutir un protocolo para la asignación de destino en el pez cebra que utiliza fotoactivación. Este relativamente nuevo enfoque depende de las proteínas photoactivatable. Estas son las proteínas fluorescentes especiales, que están "enjauladas," lo que significa que se llevan a cabo en una conformación específica para evitar la fluorescencia. Una aplicación de un pulso de láser controlado provoca un cambio conformacional, conocido como "uncaging", que resulta en fluorescencia visible.
Para realizar este experimento, estas proteínas especializadas enjauladas se sintetizan primero y luego inyectadas en embriones de pez cebra de etapa de células de uno o dos. A continuación, los embriones pueden madurar hasta la etapa de desarrollo deseada antes de fotoactivación.
Entonces, para preparar el pescado para la fotoactivación, los embriones son dechorionated para hacer accesible el tejido diana. A continuación, se montan en un medio ópticamente claro, tales como baja fusión agarosa de temperatura, que con seguridad les mantiene en una posición estable. Las muestras son alineadas para exponer el área de interés y montadas en un microscopio equipado con láser. Un pulso de láser se aplica a las células que contienen específica área de interés, inducir la fotoactivación.
Tras el tratamiento con láser, embriones cuidadosamente se quitan de la agarosa y devuelto a su medio natural hasta llega a la etapa de desarrollo deseada. Para rastrear las células Fotoactivado, embriones se integran otra vez en baja fusión agarosa de temperatura, y las células de fotoactivado luego pueden visualizarse y rastrearla con fluorescencia directa o immunostaining.
Ahora que tienes una comprensión global de un protocolo de asignación de destino, echemos un vistazo a algunos experimentos de laboratorio que se aprovechan de este procedimiento.
Además de estudiar el desarrollo embrionario, asignación de destino puede utilizarse para examinar la reparación en los sistemas maduros. En este experimento, fue quitado por ablación de una retina de pez cebra transgénico un subtipo específico de la célula. Los científicos entonces remontados genéticamente marcado residente células madre adultas para decidir su destino después de lesión. Finalmente, análisis de imágenes fue realizada, que demostró la activación de las células madre adultas y reparación de tejidos posterior.
Los científicos también están utilizando protocolos similares para entender el destino de las células madre trasplantadas. Aquí, con la etiqueta genéticamente células madre embrionarias humanas, o hESCs, se trasplantaron en un modelo en ratones inmunodeprimidos. Las células implantadas se permitieron diferenciar durante 8-12 semanas, tras lo cual el teratoma resultante, que es un tumor que contiene tejido de múltiples capas del germen, se cosechó, fijo y immunostained para determinar el destino de implanta las células madre. Este tipo de experimento ayuda a los científicos para confirmar el potencial differentiative en vivo de las células madre cultivadas.
Como se mencionó anteriormente, los científicos realizan procedimientos de asignación de destino en diversos organismos modelo, incluyendo los mamíferos. En este estudio en particular, los científicos marcaron las células en una región específica de un embrión temprano de ratón usando el enfoque genético inducible. Esto se hace mediante la administración de un agente inductor a un ratón embarazado llevando descendencia genéticamente modificado. Las células marcadas fueron seguidas a lo largo de etapas tardías del desarrollo, que ayudó a los científicos a determinar su destino final.
Sólo has visto video de Zeus en la asignación de destino. Este video proporciona una idea en la creación de mapas de destino, repasa un destino específico protocolo de mapeo y discute algunas de las modificaciones y aplicaciones de esta técnica muy útil. ¡Como siempre, gracias por ver!
Biólogos del desarrollo usan la asignación sino como una herramienta para linajes celulares de rastro mientras que un organismo madura. Esto se hace por el etiquetado de células en una fase embrionaria y luego seguimiento de ellos y su progenie en todo el desarrollo del organismo. Asignación de destino también se utiliza para estudiar la migración celular y la diferenciación durante el desarrollo, así como la regeneración y reparación durante la vida adulta.
Este video proporciona una visión general de asignación de destino, explicar un protocolo que se utiliza para generar un mapa de destino en el pez cebra y muestran algunas formas en que actualmente se está aplicando esta técnica en los laboratorios.
Antes de saltar en los detalles de procedimiento, vamos a discutir lo que un mapa de destino es y cómo se construye.
En clásico sino asignación de experimentos, los científicos tiñen grupos de células en un embrión, como en la etapa de gástrula, con un tinte que pasarían a todos los descendientes de estas células. Después de permitir que el embrión a desarrollar durante un tiempo, han consultado las células en el organismo más maduro. Luego se observó la localización de células en el organismo maduro. Se combinaron los resultados de varios experimentos similares permitidos la construcción de un diagrama conocido como mapa de destino.
Por lo tanto, un mapa de destino es un plan general que describe el destino de cada parte de un embrión temprano. Estos mapas ayudan a los científicos a determinar cosas como que las células embrionarias se diferencian en que las células adultas funcionales, y cómo migrar y organizar en estructuras maduras.
Los científicos han utilizado muchos organismos modelo para crear mapas de destino, incluyendo ranas, nematodos, pescados, pollos y ratones. Algunos organismos modelo, como el pez cebra Danio rerio, tienen una ventaja adicional en este tipo de experimento. Desde que son pequeños y permanecen transparentes durante gran parte del proceso de desarrollo, los científicos pueden controlar fácilmente células consultando el pescado bajo un microscopio de luz. Lo importante, avances en técnicas de etiquetado ahora la célula permiten a los científicos precisamente marcar celdas individuales y trazarlos a medida que se desarrolla el organismo, que ayuda en la creación de un mapa extremadamente detallado del destino.
Ahora que tienes una idea sobre lo que el destino los mapas son, vamos a discutir un protocolo para la asignación de destino en el pez cebra que utiliza fotoactivación. Este relativamente nuevo enfoque depende de las proteínas photoactivatable. Estas son las proteínas fluorescentes especiales, que están "enjauladas," lo que significa que se llevan a cabo en una conformación específica para evitar la fluorescencia. Una aplicación de un pulso de láser controlado provoca un cambio conformacional, conocido como "uncaging", que resulta en fluorescencia visible.
Para realizar este experimento, estas proteínas especializadas enjauladas se sintetizan primero y luego inyectadas en embriones de pez cebra de etapa de células de uno o dos. A continuación, los embriones pueden madurar hasta la etapa de desarrollo deseada antes de fotoactivación.
Entonces, para preparar el pescado para la fotoactivación, los embriones son dechorionated para hacer accesible el tejido diana. A continuación, se montan en un medio ópticamente claro, tales como baja fusión agarosa de temperatura, que con seguridad les mantiene en una posición estable. Las muestras son alineadas para exponer el área de interés y montadas en un microscopio equipado con láser. Un pulso de láser se aplica a las células que contienen específica área de interés, inducir la fotoactivación.
Tras el tratamiento con láser, embriones cuidadosamente se quitan de la agarosa y devuelto a su medio natural hasta llega a la etapa de desarrollo deseada. Para rastrear las células Fotoactivado, embriones se integran otra vez en baja fusión agarosa de temperatura, y las células de fotoactivado luego pueden visualizarse y rastrearla con fluorescencia directa o immunostaining.
Ahora que tienes una comprensión global de un protocolo de asignación de destino, echemos un vistazo a algunos experimentos de laboratorio que se aprovechan de este procedimiento.
Además de estudiar el desarrollo embrionario, asignación de destino puede utilizarse para examinar la reparación en los sistemas maduros. En este experimento, fue quitado por ablación de una retina de pez cebra transgénico un subtipo específico de la célula. Los científicos entonces remontados genéticamente marcado residente células madre adultas para decidir su destino después de lesión. Finalmente, análisis de imágenes fue realizada, que demostró la activación de las células madre adultas y reparación de tejidos posterior.
Los científicos también están utilizando protocolos similares para entender el destino de las células madre trasplantadas. Aquí, con la etiqueta genéticamente células madre embrionarias humanas, o hESCs, se trasplantaron en un modelo en ratones inmunodeprimidos. Las células implantadas se permitieron diferenciar durante 8-12 semanas, tras lo cual el teratoma resultante, que es un tumor que contiene tejido de múltiples capas del germen, se cosechó, fijo y immunostained para determinar el destino de implanta las células madre. Este tipo de experimento ayuda a los científicos para confirmar el potencial differentiative en vivo de las células madre cultivadas.
Como se mencionó anteriormente, los científicos realizan procedimientos de asignación de destino en diversos organismos modelo, incluyendo los mamíferos. En este estudio en particular, los científicos marcaron las células en una región específica de un embrión temprano de ratón usando el enfoque genético inducible. Esto se hace mediante la administración de un agente inductor a un ratón embarazado llevando descendencia genéticamente modificado. Las células marcadas fueron seguidas a lo largo de etapas tardías del desarrollo, que ayudó a los científicos a determinar su destino final.
Sólo has visto video de Zeus en la asignación de destino. Este video proporciona una idea en la creación de mapas de destino, repasa un destino específico protocolo de mapeo y discute algunas de las modificaciones y aplicaciones de esta técnica muy útil. ¡Como siempre, gracias por ver!
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Q1: What is a fate map and how do scientists construct one?
A fate map is a diagram outlining the fate of each part of an early embryo. Scientists construct fate maps by staining groups of cells in early embryos, such as gastrula stage cells, with dye that passes to all descendants. After allowing development, they note stained cell locations in mature organisms. Pooled results from multiple experiments create the complete fate map.
Q2: Why is zebrafish a preferred model organism for fate mapping experiments?
Zebrafish are ideal for fate mapping because they are small and remain transparent throughout much of development, allowing scientists to easily track cells under a light microscope. This transparency advantage, combined with advances in cell labeling techniques, enables precise marking of single cells and creation of extremely detailed fate maps during embryonic development.
Q3: How does photoactivation work in fate mapping protocols?
Photoactivation uses special fluorescent proteins that are caged, preventing fluorescence until activated. A controlled laser pulse causes uncaging, a conformational change that results in visible fluorescence. Scientists inject these photoactivatable proteins into early zebrafish embryos, then apply laser pulses to targeted cells at desired developmental stages to induce fluorescence and trace cell lineages.
Q4: What preparation steps are necessary before photoactivating embryonic cells?
Before photoactivation, embryos must be dechorionated to make target tissue accessible. They are then mounted in optically clear medium, such as low melting temperature agarose, which maintains steady positioning. Samples are aligned to expose the area of interest and mounted onto a laser-equipped microscope for precise photoactivation of targeted cells.
Q5: How can fate mapping be applied to study tissue repair in adult organisms?
Fate mapping can examine repair in mature systems by ablating specific cell subtypes and tracing genetically labeled resident adult stem cells to determine their fate following injury. Image analysis demonstrates activation of adult stem cells and subsequent tissue regeneration with somatic stem cells, revealing how stem cells respond to damage and contribute to healing.
Q6: What do scientists learn from transplanting labeled stem cells into animal models?
Scientists transplant genetically tagged human embryonic stem cells into immunocompromised mice and allow differentiation for 8-12 weeks. The resulting teratoma, a tumor containing tissue from multiple germ layers, is harvested and immunostained to determine implanted cell fate. This confirms the in vivo differentiative potential of cultured stem cells.
Q7: How do inducible genetic approaches enable fate mapping in mammalian embryos?
Scientists mark cells in specific regions of early mouse embryos using inducible genetic approaches by administering an inducing agent to pregnant mice carrying genetically modified offspring. Labeled cells are tracked throughout later developmental stages to determine their ultimate fate, providing detailed lineage information in mammalian development.
Chapters in this video
0:00
Overview
0:48
Principles of Fate Mapping
2:38
Fate Mapping in Zebrafish Using Photoactivation
4:29
Applications
6:31
Summary