Nous présentons des protocoles pour la collecte, la préparation et l’imagerie d’ovocytes de drosophile matures. Ces méthodes permettent de visualiser le comportement des chromosomes ainsi que l’assemblage et la fonction du fuseau pendant la méiose.
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Article de méthode
Nous présentons des protocoles pour la collecte, la préparation et l’imagerie d’ovocytes de drosophile matures. Ces méthodes permettent de visualiser le comportement des chromosomes ainsi que l’assemblage et la fonction du fuseau pendant la méiose.
La ségrégation des chromosomes dans les ovocytes humains est sujette aux erreurs, entraînant une aneuploïdie, qui est la principale cause génétique de fausses couches et de malformations congénitales. L’étude du comportement des chromosomes dans les ovocytes à partir d’organismes modèles est très prometteuse pour découvrir la base moléculaire de la susceptibilité des ovocytes humains à l’aneuploïdie. Drosophila melanogaster se prête à la manipulation génétique, avec plus de 100 ans de recherche, de communauté et de développement de techniques. La visualisation du comportement des chromosomes et de l’assemblage du fuseau dans les ovocytes de drosophile présente cependant des défis particuliers, principalement en raison de la présence de membranes entourant l’ovocyte qui sont impénétrables aux anticorps. Nous décrivons ici des protocoles pour la collecte, la préparation et l’imagerie de l’assemblage du fuseau de la méiose I et du comportement des chromosomes dans les ovocytes de drosophile, qui permettent la dissection moléculaire de la ségrégation des chromosomes dans cet important organisme modèle.
L’étude de la méiose est parfois décrite comme la « génétique de la génétique ». En effet, les propriétés fondamentales de l’hérédité chromosomique et de l’assortiment indépendant sont réalisées par la ségrégation des chromosomes lors de la production de gamètes. Une démonstration importante de la théorie chromosomique de l’hérédité est venue en 1916 des travaux de Calvin Bridges sur Drosophila melanogaster1. Cette étude et d’autres études génétiques classiques chez la drosophile ont grandement contribué à notre compréhension de la génétique. L’examen cytologique des chromosomes méiotiques dans les ovocytes de drosophile a toutefois été difficile. Cela s’explique principalement par le fait que l’immunofluorescence des ovocytes de drosophile à un stade avancé, lorsque le fuseau s’assemble et que les chromosomes sont orientés pour la ségrégation, est entravée par la présence de membranes qui rendent l’ovocyte impénétrable aux anticorps.
Malgré ce défi, les ovocytes de drosophile restent un modèle attrayant pour l’étude du comportement des chromosomes et de l’assemblage du fuseau. Cela est dû aux puissants outils génétiques disponibles chez la drosophile, mais aussi parce que les ovocytes s’arrêtent à la métaphase I, lorsque les chromosomes sont orientés et que le fuseau est complètement formé. Cela facilite la collecte et l’examen d’un grand nombre d’ovocytes à cette étape importante de la division cellulaire. De plus, un organisme modèle simple qui se prête à la manipulation génétique pour l’étude de la ségrégation des chromosomes des ovocytes peut apporter une contribution importante à notre compréhension de la santé reproductive humaine. Les erreurs dans le nombre de chromosomes sont la principale cause génétique de fausse couche et de malformations congénitales chez l’homme2. La majorité de ces erreurs peuvent être attribuées à l’ovocyte et sont corrélées à l’augmentation de l’âge maternel. L’âge moyen des mères aux États-Unis a augmenté, ce qui en fait un problème majeur de santé publique.
Nous décrivons ici des méthodes pour l’examen cytologique des ovocytes de drosophile, y compris une démonstration de la façon d’enlever les membranes ovocytaires. Ces méthodes sont des modifications de protocoles décrits pour la première fois par Theurkauf et Hawley3, Zou et al.4, et Dernburg et al.5. Nous incluons également des méthodes pour l’enrichissement des différents stades des ovocytes, basées sur un protocole décrit pour la première fois par Gilliland et al.6. Planche à voile Enfin, nous ajoutons des instructions pour le traitement médicamenteux des ovocytes de drosophile. Ensemble, ces méthodes permettent l’étude cytologique de la ségrégation des chromosomes de l’ovocyte et de l’assemblage du fuseau chez la drosophile.
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Note: Les procédures sont effectuées à la température ambiante, sauf indication contraire. incubateurs à température contrôlée sont utilisés pour maintenir les températures de mouche d'élevage et des croix, sauf indication contraire.
1. Préparatifs
2. Collection de Late stade Drosophila Ovocytes
3. Les traitements médicamenteux (Facultatif)
4. Fixation
5. Retrait Membranes ( "Rolling")
6. Anticorps Coloration de Drosophila Ovocytes
7. FISH (Continuer à partir de l'étape 5 ci-dessus)
8. Anticorps Coloration après FISH
| Répéter Nom | Chromosome | Oligo Sequence * |
| 359 | X | GGGATCGTTAGCACTGGTAATTAGCTGC |
| AACAC | 2 | AACACAACACAACACAACACAACACAACACAACACAACAC |
| dodéca | 3 | CCCGTACTGGTCCCGTACTCGGTCCCGTACTCGGT |
| 1.686 | 2 + 3 | AATAACATAGAATAACATAGAATAACATAG |
| AATAT | 4 (+ Y) | AATATAATATAATATAATATAATATAATAT |
| * 359 séquence d'Eric Joyce, communication personnelle, d' autres séquences de Sullivan et al. 8 | ||
Tableau 1: sondes FISH pour Drosophila répétitions centromériques.
| Drogue | Solvant | Concentration en Stock | La concentration finale | Durée du traitement | Effet |
| colchicine | éthanol | 125 mM | 150 um | 10 min ou 30 min | déstabiliser non-kinétochore (10 min) 9 ou toutes (30 min) microtubules |
| paclitaxel | DMSO | 10 mM, | 10 pm | 10 minutes | stabiliser microrotubules |
| Binucleine 2 | DMSO | 25 mM, | 25 pm | 20 min | inhiber la kinase Aurora B 10 |
Tableau 2: Le traitement médicamenteux.
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Les méthodes que nous avons décrites ici se traduira par la collecte des ovocytes chez la drosophile stade avancé représentant trois étapes de la méiose (Figure 1). Oocytes dans la prophase se distinguent par la présence de l'enveloppe nucléaire, qui est visible par l'absence de signal de la tubuline dans la région entourant le caryosome (figure 1A). Prométaphase est la période après enveloppe ventilation nucléaire au cours de l...
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Staging Drosophila Ovocytes
Bien qu'un caryosome allongé est souvent vu dans les ovocytes prométaphase, en utilisant caryosome forme pour distinguer prométaphase à partir d'ovocytes en métaphase peut être problématique. Pendant prométaphase, l'caryosome commence comme une forme ronde, allonge, puis se rétracte à une forme ronde comme l'ovocyte se rapproche de l'arrestation de métaphase. Cela signifie que de nombreux ovocytes prométaphase ne dispo...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Nous remercions Christian Lehner pour avoir fourni l’anticorps CENP-C et Eric Joyce pour ses recommandations sur FISH. Les travaux dans le laboratoire McKim ont été financés par une subvention des NIH (GM101955).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Tubes coniques de 15 ml | Divers | ||
| 16 % de formaldéhyde | Ted Pella, Inc. | 18505 | DANGEREUX ; une fois ouvert, jeter au bout d’un mois |
| Béchers de 250 ml | Divers | ||
| tubes de 5 ml | Diverses | ||
| levures sèches actives | Divers | mélanger avec de l’eau pour obtenir une pâte de la consistance d’un | |
| anticorps anti-&alpha ;-tubuline de beurre de cacahuète conjugué à FITC | Sigma | F2168 | clone DM1A |
| Binucléine 2 | Sigma | B1186 | MÉLANGEUR DANGEREUX |
| Divers | |||
| albumine sérique bovine | Sigma | A4161 | |
| chlorure de calcium | Divers | ||
| colchicine | Sigma | C-9754 | |
| lamelles | VWR | 48366-227 | n° 1 1/2 |
| sulfate de dextran | Divers | ||
| DMSO | Divers | ||
| EGTA | Divers | ||
| éthanol | Diverses | ||
| pinces | Ted Pella, Inc. | 5622 | Pince à épiler Dumont haute précision style 5 |
| formamide | Sigma | 47670-250ML-F | |
| lames de verre | VWR | 48312-003 | |
| glucose | Divers | ||
| tubes gradués de 1,5 ml | Divers | ||
| HEPES | VWR | EM-5330 | disponible chez plusieurs vendeurs |
| Hoechst 33342 | Divers | ||
| chlorure de magnésium | Divers | ||
| méthanol | Divers | ||
| grandes mailles (~1 500 & micro ; m) | VWR | AA43657-NK | variété de formats et d’autres fournisseurs, 12 ou 14 mailles |
| petites mailles (~ 300 & micro ; m) | Spectrum labs | 146 424 | variété de formats, p. ex., 146 422 ou 146 486 |
| nutator | Divers | ||
| pipettes Pasteur | Divers | ||
| acétate de potassium | Divers | ||
| Acide cacodylique | Sigma | C0125 | DANGEREUX ; alternativement, le cacodylate de sodium peut être substitué au |
| potassium hydroxyde | Divers | ||
| acétate de sodium | Divers | ||
| chlorure de sodium | Divers | ||
| citrate de sodium | Divers | ||
| hydroxyde de sodium | Divers | ||
| saccharose | Divers | ||
| taxol (paclitaxel) | Sigma | T1912 | DANGEREUX |
| Triton X-100 | Fisher | PI-28314 | |
| Tween 20 | Fisher | PI-28320 | |
| vortex | Divers |
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