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Article de méthode

Amputation chimique et la régénération du Pharynx dans le planaire Schmidtea mediterranea

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DOI :

10.3791/57168

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26 mars 2018

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Dans cet article

Résumé

La planaire Schmidtea mediterranea est un excellent modèle pour l’étude des cellules souches et la régénération des tissus. Cette publication décrit une méthode pour éliminer sélectivement un organe, le pharynx, en exposant les animaux à l’azoture de sodium chimique. Ce protocole décrit également les méthodes de suivi de la régénération du pharynx.

Résumé

Platyhelminthes sont vers plats qui sont extrêmement efficaces à la régénération. Ils doivent cette capacité à un grand nombre de cellules souches qui peuvent répondre rapidement à tout type de blessure. Modèles de lésion commune chez ces animaux retirer de grandes quantités de tissus, qui endommage plusieurs organes. Pour surmonter ces dommages de tissu large, nous décrivons ici une méthode pour supprimer sélectivement un organe unique, le pharynx, dans le planaire Schmidtea mediterranea. Nous y parviendrons par des animaux trempage dans une solution contenant de l’azide de sodium inhibiteur du cytochrome oxydase. Une exposition brève à l’azoture de sodium provoque extrusion du pharynx de l’animal, que nous appelons « amputation chimique. » Amputation chimique supprime le pharynx entier et génère une petite plaie où le pharynx s’attache à l’intestin. Après le rinçage approfondie, amputé de tous les animaux régénèrent un pharynx entièrement fonctionnel dans environ une semaine. Régénération du pharynx nouvelle en voiture des cellules souches dans le reste du corps. Ici, nous fournissons un détaillé protocole d’amputation chimique et décrire les méthodes histologiques et comportementales pour évaluer l’amputation réussie et la régénération.

Introduction

La régénération est un phénomène qui se produit dans tout le règne animal, avec une capacité régénératrice de régénération du corps entier à certains invertébrés aux capacités plus restreintes dans les vertébrés1. Remplacement des tissus fonctionnels est un processus complexe et implique souvent la restauration simultanée de plusieurs types de cellules. Par exemple, pour régénérer la branche salamandre, ostéoblastes, chondrocytes, neurones, muscles et les cellules épithéliales doivent être remplacé2. Ces types de cellules nouvellement généré doivent également s’organiser correctement pour faciliter la nouvelle fonction m....

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Protocole

1. préparation

  1. Préparation de l’eau planaria 17
    1. Maintenir les Platyhelminthes dans une solution de sel de X Montjuïc 1. Pour préparer planaire eau, faire des solutions mères de 1 M CaCl2, 1 M MgSO4, 1 M MgCl2, KCl 1 M et 5 M de NaCl dans l’eau ultrapure. Filtre-stériliser avec un stockage à long terme de filterfor flacon de 0,2 µm.
      Remarque : Utiliser uniquement l’eau déionisée ultrapure (avec une résistivité de 18,2 MΩ à 25 ° C) pour préparer les sels de Montjuïc.
    2. Pour préparer un stock de 1 L de solution de sel de 5 X, mélanger 5 mL de 1 M CaCl....

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Résultats

Exposition à l’azoture de sodium perturbe la motilité normale des Platyhelminthes, causant des animaux à s’étirer et se tordent. Ces mouvements forcer le pharynx à émerger de la face ventrale de l’animal, et après environ 6 min dans une solution d’azoture de sodium, on peut considérer la pointe blanche du pharynx (Figure 1 b-panneau gauche). Quelques minutes plus tard, les animaux activement sur les contrats et déployez le pharynx en l’enfonç.......

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Discussion

Ce protocole décrit une méthode d’ablation sélective du pharynx à l’aide de l’azide de sodium. Autres études ciblées ablation en Australie ont utilisé mis à jour le chirurgie pour enlever les photorécepteurs21 ou traitement pharmacologique pour l’ablation de neurones dopaminergiques22. Un avantage significatif de l’amputation chimique par rapport aux méthodes existantes, c’est qu’il ne nécessite pas de chirurgie. La structure rigide du pharynx par rapport au reste du corps .......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Nous tenons à remercier Alejandro Sánchez Alvarado, qui ont soutenu l’optimisation initiale et le développement de cette technique. Travail en laboratoire de Carolyn Adler est pris en charge par les fonds de démarrage de l’Université Cornell.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Chlorure de calcium dihydraté (CaCl2)Fisher ChemicalC79-3Montjuï ; c solution saline
Sulfate de magnésium anhydre (MgSO4)Fisher ChemicalM65-3Montjuï ; c solution saline
Chlorure de magnésium hexahydraté (MgCl2)Acros/VWR41341-5000Montjuï ; c solution saline
Chlorure de potassium (KCl)Acros Organics/VWR196770010Montjuï ; c solution saline
Chlorure de sodium (NaCl)Acros Organics/VWR207790050Montjuï ; c solution saline
Bicarbonate de sodium (NaHCO3)Acros Organics/VWR123360010Montjuï ; c solution saline
Copolymère de polypropylène autoclavable Nalgene lowboy avec emboutThermoFisher Scientific/VWR2324-0015Stockage de l’eau
Instant Ocean SeaSalt Spectrum MarquesAmazonPlanaria Eau
de gentamicine GeminiBio-products400-100PEau de Planaria
Lames de rasoirMicroscopie électronique Sciences71970Hacher le foie  ;
Poches à douille jetables-16", paquet de 12aliquotes de foieWiltonAmazon
Seringues de 5 mLBD/VWR309647Boîtes
de Pétri-35mm/60mmGreiner Bio-One/VWR82050-536/82050-544
Contenants en plastique (différentes tailles)ZiplocAmazonLogement planaires en culture statique
Azoture de sodiumSigmaS2002
Pipette de transfertGlobe Scientific138030
Pince - Pince Dumont, Style 5Microscopie Electronique Sciences  ;72700-D (0203-5-PO)
Triton X-100SigmaT8787
DAPI  ;ThermoFisher62247
Streptavidine, Alexa Fluor 488 conjuguéThermoFisherS11223
GlycérolFisher BioReagentsBP229-1
de mer

Références

  1. Tanaka, E. M., Reddien, P. W. The cellular basis for animal regeneration. Dev. Cell. 21, 172-185 (2011).
  2. Tanaka, E. M. The Molecular and Cellular Choreography of Appendage Regeneration. Cell. 165, 1598-1608 (2016).
  3. Curado, S., Stainier, D. Y. R., Anderson, R. M.

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Réimpressions et autorisations

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