Les tailles des organites cellulaires échelle , en général avec la taille de la cellule, ce qui a été peut - être mieux documenté pour la mise à l' échelle de la taille nucléaire avec la taille des cellules 10/01. Cela est particulièrement vrai lors de l' embryogenèse et la différenciation cellulaire, lorsque des réductions spectaculaires dans les deux cellules et la taille nucléaire sont souvent observées 11,12. En outre, la taille nucléaire modifié est un paramètre clé dans le diagnostic du cancer et le pronostic 13-17. Les mécanismes qui contribuent à la réglementation nucléaire de taille sont largement inconnus, en partie en raison de la complexité et de la nature essentielle de la structure et la fonction nucléaire. La méthode décrite ici a été développé comme un test in vitro pour la taille nucléaire mise à l' échelle qui se prête à la manipulation biochimique et l' élucidation des mécanismes de régulation nucléaire de taille.
Xenopus laevis extrait d'œuf est un système bien établi pour récapituler et étudier les processus cellulaires complexes in vitro Contexte. Ces extraits ont révélé de nouvelles informations fondamentales sur plusieurs processus cellulaires , y compris l'assemblage et la fonction du fuseau mitotique, réticulum endoplasmique, et le noyau 18-22. Un des principaux avantages du système d'extraction est que X. extraits d'œufs de laevis représentent un cytoplasme presque pur , dont la composition peut être facilement modifié, par exemple par addition de protéines ou immunodéplétion recombinantes. Par ailleurs, on est en mesure de manipuler les processus essentiels en utilisant des traitements qui seraient autrement létale dans un contexte in vivo. Les modifications de la procédure d'extrait d'oeufs permettent d'isoler des extraits de X. embryons laevis plutôt que des œufs, et ces extraits d'embryons sont également prêtent à la manipulation biochimique 23. Pendant X. laevis développement, l'embryon fécondé unicellulaire (~ 1 mm de diamètre) est soumis à une série de douze divisions cellulaires rapides (étapes 1-8) pour générer plusieurs milliers de 50 μm de diamètre et de plus petites cellules, atteignant un stade de développement appelé la transition midblastula (MBT) ou le stade 24 au 26 août. Le MBT est caractérisée par l'apparition de la transcription zygotique, la migration cellulaire, des divisions cellulaires asynchrones, acquisition de phases d'écart, et l'établissement de tailles en régime permanent nucléaire plutôt que l'expansion nucléaire continue comme dans l'embryon pré-MBT. De l' étape 4 à la gastrulation (étapes de 10,5 à 12), le volume des noyaux individuels diminue de plus de 10 fois 11.
Ici, le but est d'identifier les mécanismes responsables de ces réductions de la taille nucléaire au cours de la progression du développement. L'approche consiste à assembler d' abord les noyaux dans X. laevis extrait d'oeufs et d'isoler les noyaux du cytoplasme d'oeuf / extrait. Ces noyaux sont ensuite remises en suspension dans le cytoplasme à partir d'embryons à un stade avancé de gastrula. Après une période d'incubation, les noyaux à partir de l'extrait d'œuf deviennent plus petits dans un extrait d'embryon de fin de scène. Nous avons pensé que ce would être un test utile pour identifier les composants cytoplasmiques présents dans les embryons à un stade avancé de développement qui contribuent à la taille nucléaire mise à l'échelle. L' utilisation de ce test, couplé à la validation in vivo, nous avons démontré que la protéine kinase C (PKC) contribue à la réduction du développement de la taille nucléaire de X. laevis 23.