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Article de méthode

Induction et diagnostic des tumeurs dans

15.3K vues

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DOI :

10.3791/55901

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25 juillet 2017

Dans cet article

Résumé

L'analyse de clones de mosaïque dans l'épithélium de disque imaginal de Drosophila est un système modèle puissant pour étudier les mécanismes génétiques et cellulaires de la tumorigénèse. Nous décrivons ici un protocole pour induire des tumeurs dans des disques imaginaux d'ailes de Drosophila en utilisant le système GAL4-UAS et introduire une méthode de diagnostic pour classer les phénotypes tumoraux.

Résumé

Aux premiers stades du cancer, les cellules mutantes transformées présentent des anomalies cytologiques, commencent une prolifération incontrôlée et perturbent progressivement l'organisation du tissu. Drosophila melanogaster est apparue comme un système de modèle expérimental populaire dans la biologie du cancer pour étudier les mécanismes génétiques et cellulaires de la tumorigénèse. En particulier, les outils génétiques pour les disques imaginatifs de Drosophila (développement d'épithélium dans les larves) permettent la création de cellules pro-tumorales transformées dans un tissu épithélial normal, une situation similaire aux étapes initiales du cancer humain. Cependant, une étude récente de la tumorigénèse dans les disques imaginaux d'ailes de Drosophila a montré que l'initiation de la tumeur dépend de la cytoarchitecture tissulaire-intrinsèque et du microenvironnement local, ce qui suggère qu'il est important de considérer la susceptibilité spécifique à la région aux stimuli tumorigènes dans l'évaluation des phénotypes tumoraux dans l'imaginaire Disques. Pour faciliter l'analyse phénotypique des progrès de la tumeurSur les disques imaginaux, nous décrivons ici un protocole pour les expériences génétiques utilisant le système GAL4-UAS pour induire des tumeurs néoplasiques dans des disques imaginaux d'ailes. Nous introduisons en outre une méthode de diagnostic pour classer les phénotypes des lésions clonales induites dans les épithéliums imaginaux, car une méthode de classification claire pour discriminer les différentes étapes de la progression de la tumeur (comme l'hyperplasie, la dysplasie ou la néoplasie) n'a pas été décrite auparavant. Ces méthodes pourraient être largement applicables à l'analyse clonale des phénotypes tumoraux dans divers organes de Drosophila .

Introduction

Les tissus épithéliaux sont des systèmes hautement organisés qui ont la capacité homéostatique remarquable de maintenir leur organisation par le développement et le renouvellement cellulaire. Ce système auto-organisé robuste, cependant, est progressivement perturbé lors du développement de la tumeur. Au début du développement de la tumeur, des cellules mutantes individuelles issues de l'activation de l'oncogène ou de l'inactivation du gène suppresseur de tumeur apparaissent dans une couche épithéliale. Lorsque cette «cellule pro-tumorale» transformée évite un environnement suppresseur, perturbe l'organisation épithéliale et commence la prolifération i....

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Protocole

1. Fly Crosses and Clone Induction

  1. Retirez toutes les mouches dans le flacon 12 h avant de collecter les mouches vierges.
  2. Anesthésier les mouches dans le flacon en injectant du CO 2 gaz et placer les mouches sur un coussin de CO 2 .
  3. Transférer 10 à 20 femelles vierges et 10 mâles dans le flacon de CO 2 dans un flacon frais et incuber pendant 1 jour à 25 ° C.
  4. Transférer ces mouches dans un flacon frais et incuber pendant 12 h à 25 ° C.
    REMARQUE: Jeter le premier flacon en tant que femelles vierges ne déposez pas assez d'oeufs au premier jour.
  5. Pour les lignes d'amplificat....

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Résultats

Pour démontrer la formation de tumeur néoplasique induite expérimentalement par NTSG-knockdown médié par RNAi dans des disques imaginaux d'ailes de Drosophila , trois pilotes GAL4 différents ont été utilisés pour exprimer UAS-RNAi pour lgl ou scrib : (1) sd-GAL4, qui conduit une forte expression d'UAS dans le Poche d'aile et expression douce dans les régions de charnière ( figure 2 et

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Discussion

Le système GAL4-UAS est l'un des outils génétiques les plus puissants pour l'expression des gènes ciblés dans Drosophila 26 et facilite grandement l'induction et l'analyse des cellules tumorales in vivo 4 . Ce système permet de générer des clones portant un knockdown de gènes suppresseurs de tumeurs ou une surexpression d'oncogènes dans un tissu épithélial de type sauvage, une situation très similaire aux stades initiaux du cancer huma.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à dévoiler.

Remerciements

Nous remercions J. Vaughen pour la lecture critique du manuscrit. Ce travail a été soutenu par des subventions de JSPS KAKENHI Grant Numbers 26891025, 15H01500 et The Takeda Science Foundation Research Grant to YT

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
réactifs
salin tamponné au phosphate (PBS)Wako162-19321
TritonX-100Wako168-11805
FormaldéhydeWako064-00406
albumine sérique bovineSigmaA7906
sérum de chèvre normalSigmaG6767
milieu de montage, VectashieldVector LaboratoriesH-1000
DAPISigmaD9542
souris-anti-Dlg 4F3Etudes développementales Hybridoma Bank4F3 anti-disques grands, RRID :AB_528203diluer dans PBTG, 1:40
souris-anti-MMP1Etudes développementales Hybridoma Bank3A6B4, RRID :AB_5797803 mixte 1:1:1 et dilué dans PBTG, 1:40
souris-anti-MMP1Études développementales Hybridoma Bank3B8D12, RRID :AB_5797813 mélangé 1:1:1 et dilué dans PBTG, souris 1:40-anti-MMP1
Études développementales Hybridoma Bank5H7B11, RRID :AB_5797793 mélangé 1:1:1 et dilué dans PBTG, souris 1:40-anti
-atubulineDéveloppement Etudes Hybridoma BankAA4.3, RRID :AB_579793dilué dans PBTG, 1:100
Alexa Fluor 546 PhalloidinSondes moléculairesA22283diluées dans PBS, 1:40
Anticorps IgG anti-souris de chèvre, Alexa Fluor 546Sondes moléculairesA11030diluées dans PBTG, 1:400
NameCompanyNuméro de catalogueComments
>Fly sspirs
sd-Gal4Bloomington Drosophila Stock Center#8609recombiné avec UAS-EGFP
>upd-Gal4Bloomington Drosophila Stock Center#26796recombiné avec UAS-EGFP
UAS-lgl-RNAiVienna Drosophila RNAi center#51247
UAS-scrib-RNAiDrosophila RNAi center#105412
UAS-RasV12Centre de stock de drosophile de Bloomington#64196
UAS-Yki3SACentre de stock de drosophile de Bloomington#28817
hsFLPCentre de stock de drosophile de Bloomington#6
Act>CD2>GAL4 (flip-out GAL4)Bloomington Drosophila Stock Center#4780recombiné avec UAS-EGFP
UAS-EGFPBloomington Drosophila Stock Center#5428X chromosome
UAS-EGFPBloomingtonDrosophila Stock Center#6658troisième chromosome
UAS-Dicer2Bloomington Centre de stock de drosophile#24650deuxième chromosome
UAS-Dicer2BloomingtonDrosophila Stock Center#24651troisième chromosome
vkg-GFPMorinet al. 2001Piège à protéines GFP
Vienna

Références

  1. Hanahan, D., Weinberg, R. A. The hallmarks of cancer. Cell. 100 (1), 57-70 (2000).
  2. Xu, T., Rubin, G. M. Analysis of genetic mosaics in developing and adult Drosophila tissues. Development. 117 (4), 1223-1237 (1993).
  3. Struhl, G., Basler, K.

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Réimpressions et autorisations

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