Ici, nous décrivons un protocole pour la détection et la localisation de la protéine embryonnaire et de l’ARN de la drosophile , de la collecte à la pré-intégration et à l’intégration, à l’immunocoloration et à l’hybridation in situ de l’ARNm.
Article de méthode
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Ici, nous décrivons un protocole pour la détection et la localisation de la protéine embryonnaire et de l’ARN de la drosophile , de la collecte à la pré-intégration et à l’intégration, à l’immunocoloration et à l’hybridation in situ de l’ARNm.
La signalisation de libération de calcium induite par le calcium (CICR) joue un rôle essentiel dans de nombreux processus biologiques. Toutes les activités cellulaires, de la prolifération cellulaire et de l’apoptose, du développement et du vieillissement, à la plasticité synaptique neuronale et à la régénération, ont été associées aux récepteurs de la ryanodine (RyRs). Malgré l’importance de la signalisation calcique, le mécanisme exact de sa fonction au début du développement n’est pas clair. En tant qu’organisme à courte période gestationnelle, les embryons de Drosophila melanogaster sont des sujets d’étude de premier ordre pour étudier la distribution et la localisation des protéines associées au CICR et de leurs régulateurs au cours du développement. Cependant, en raison de leurs embryons riches en lipides et de leur chorion riche en chitine, leur utilité est limitée par la difficulté de monter des embryons sur des surfaces en verre. Dans ce travail, nous introduisons un protocole pratique qui améliore considérablement l’attachement de l’embryon de drosophile sur des lames et des méthodes détaillées pour une histochimie, une immunohistochimie et une hybridation in situ réussies. La méthode de revêtement de lame de gélatine d’alun chromé et la méthode de pré-intégration d’embryons augmentent considérablement le rendement dans l’étude de la protéine embryonnaire de drosophile et de l’expression de l’ARN. Pour démontrer cette approche, nous avons étudié DmFKBP12 / Calstabin, un régulateur bien connu de RyR au début du développement embryonnaire de Drosophila melanogaster. Nous avons identifié DmFKBP12 dès le stade syncytial du blastoderme et rapporté le schéma d’expression dynamique de DmFKBP12 au cours du développement: d’abord en tant que protéine uniformément distribuée dans le blastoderme syncytial, puis en se localisant préalablement dans la couche inférieure du cortex pendant le blastoderme cellulaire, avant de se distribuer dans l’architecture neuronale primitive et de digestion pendant la phase à trois couches gemmes au début de la gastrulation. Cette distribution peut expliquer le rôle essentiel que joue RyR dans les systèmes d’organes vitaux qui proviennent de ces couches: le ganglion sous-œsophagien et supra-œsophagien, le système nerveux ventral et le système musculo-squelettique.
La signalisation de libération de calcium induite par le calcium (CICR) joue un rôle essentiel dans de nombreux processus biologiques, tels que la fonction vasculaire squelettique / lisse et cardiaque, la prolifération cellulaire et l’apoptose, le développement, le vieillissement, la plasticité synaptique neuronale et la régénération1,2,3,4,5,6 . Les récepteurs de la ryanodine (RyRs) et les récepteurs de l’inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3R) sont des acteurs majeurs de la voie de signalisation du calcium contrôlée par leurs régulateurs la protéine kinase A (PKA), la protéine kinase II dépendante de la Ca2+/calmoduline (CaMKII), les protéines de liaison FK506 (FKBPs), la calséquestrine (CSQ), la triadine et la junctine1,2,3,4,5,6 . Une expression humaine anormale et des mutations dans ces protéines peuvent entraîner une physiologie pathologique telle que des arythmies7 et une prolifération oncogène8,9.
Les FKBPs régulent la libération de calcium par le réticulaire endoplasmique (RE) par les RyRs. Ce processus est essentiel pour le mécanisme de contraction, et donc responsable de tout mouvement mécanique généré par la contraction de la myosine-actine par la libération de calcium induite par le calcium avec les RyRs1,2 embryonnaires. Dans les modèles murins, l’absence de RyR2 et de son régulateur FKBP12/Calstabin est invariablement mortelle, que ce soit pendant le développement embryonnaire ou au début de la période postnatale10,11,12. Les souris knock-out FKBP12/Calstabin présentent des malformations cardiaques critiques avec couplage excitation-contraction (EC) irrégulier et œdème cérébral au cours du développement embryonnaire. Cela indique que FKBP12/Calstabin joue un rôle essentiel dans la régulation de l’expression du canal RyR2, ce qui est important à la fois pour le développement cardiaque et cérébral10.
Des étincelles de calcium menées par RyR ont été initialement découvertes dans la phase de formation de zygotes d’œufs de Medaka fécondés13,14. Cependant, peu d’études ont été effectuées sur la fonction de la signalisation du calcium au début du développement embryonnaire. Chez Drosophila melanogaster, les résultats obtenus à partir de mutants DmFKBP12 S107 fournissent des preuves solides soutenant l’importance de ce gène pour le développement larvaire et une durée de vie saine, ce qui est attribué à sa fonction contre le stress oxydatif15,16. Récemment, nous avons identifié la localisation dynamique de la protéine FKBP12/Calstabin et de l’ARN messager au début du développement de Drosophila melanogaster17. En utilisant les approches décrites dans cette méthodologie, nous avons pu suivre l’expression de FKBP12/Calstabin chez D. melanogaster pendant le blastoderme syncytial (0-2 h), le blastoderme cellulaire (2-3 h), la gastrula précoce (3-12 h) et la gastrula tardive (12-24 h). Dans cet article, nous présentons les protocoles détaillés de chaque approche de l’étude précédente, y compris l’incorporation pré-embryonnaire pour la section classique de paraffine, le traitement de lame pré-revêtement pour les sections embryonnaires, la coloration histo-chimique et l’immunocoloration, et l’hybridation in situ de l’ARNm pour l’identification de l’expression génique.
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1. Préparation des assiettes de gélose à base de jus de raisin
2. Glissières de revêtement
3. Intégration d’embryons de drosophiles
4. Coloration à l’hématoxyline-éosine
5. Coloration périodique acide-argent à la méthénamine
6. Immunohistochimie
7. Hybridation in situ
REMARQUE: Les coupes d’embryons de drosophiles ont été préparées avec de l’eau traitée à 0,01% de pyrocarbonate de diéthyle (DEPC). Tous les accessoires utilisés pour l’hybridation in situ appliquent le traitement DEPC pendant la nuit à l’avance.
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Les figures décrivent les protocoles utilisés pour surmonter le défi de fixer des embryons de chorion à haute teneur en lipides et en chitine (tableau 1) à la surface de la lame de verre pour examen et expérimentation. En utilisant la méthode de revêtement de lames de gélatine d’alun chromé illustrée à la figure 1, nous avons amélioré la fixation des embryons de drosophiles à la surface des lames, tandis que la méthode de pré-incorporation d’embryons illust...
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La signalisation calcique médiée par les RyRs et les IP3R est une voie fondamentale dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques des animaux vertébrés et invertébrés1,2,3,4. Chez l’homme, des mutations ponctuelles, telles que la mutation R4496C associée à la CPVT, dans le gène RyR2 entraînent une fuite de calcium du réticulum sarcoplasmique du cardiomyocyte, entraînant un dysfonct...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (#31771377 / 31571273 / 31371256), le programme de scientifique distingué étranger du ministère national de l’Éducation (#MS2014SXSF038), le Fonds de recherche des universités centrales du ministère national de l’Éducation (#GK201301001 / 201701005 / GERP-17-45), et XZ est soutenu par le Fonds de thèse de doctorat exceptionnelle (#2019TS082 / 2019TS079), le programme clé du département de l’éducation provinciale du Shaanxi (#20JS138), le projet jeunesse du programme de recherche fondamentale en sciences naturelles du département provincial des sciences et de la technologie du Shaanxi (#2020JQ-885).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| -20° ; C Réfrigérateur | Meiling Biologie & Médical | DW-YL270 | Utilisé pour le stockage régent-80 |
| ° ; C Réfrigérateur à ultra basse température | Série Thermo | Forma 90 | Utilisé pour le stockage régent |
| Agar | Sigma-Aldrich | WXBB6360V | Préparation de plaques de gélose au jus de raisin |
| Anti-Digoxigénine-AP, Fragments Fab | Roche | 11093274910 | Pour la détection de composés marqués à la digoxigénine |
| Incubateur biochimique | Shanghai Bluepard Instruments | LRH-250 | In-situ Hybridation |
| Solution de Bouin | Réactif chimique Sinopharm à Pékin | 69945460 | Centrifugeuse d’enrobage d’embryons de drosophile |
| Eppendorf | 540BH07808 | In-situ | |
| Hybridation Tube à centrifuger | Denville | C-2170 | Collection d’embryons de drosophile |
| Chrome Alun | Sinopharm Réactif chimique à Lames | de revêtement | 10001018 |
| Bain d’eau à température constante | Jintan Henfeng Instruments | KW-1000DC | Coloration à l’hématoxyline-éosine, immunohistochimie, hybridation in situ et coloration périodique à l’acide-argent méthénamine |
| Dako REAL Système de détection EnVision | Dako | K5007 | Dans une réaction immunohistochimique ou une réaction d’hybridation in situ, il se lie à l’anticorps antigène primaire et la cible est marquée par coloration. |
| DEPC | Sigma-Aldrich | D5758 | d’hybridation in situ |
| Roche | Marquage de | l’ARN 11093274910 avec diagoxigénine-UTP par transcription in vitro avec ARN polymérase SP6 et T7 | |
| Drosophila melanogaster | Bloomington Stock Center | BDSC_16799, BDSC_19894, BDSC_11664 | Les stocks de Drosophila melanogaster mutant |
| Four de séchage électrique | Tianjin Taiste Instruments | 101-0AB | Pour le revêtement des lames et l’incorporation de paraffine |
| Eosin | Sigma-Aldrich | 230251 | Coloration à l’hématoxyline-éosine |
| Réactif chimique à l’éthanol Sinopharm à Pékin | 100092680 | l’enrobage de paraffine, la coloration à l’hématoxyline-éosine, l’immunohistochimie, l’hybridation in situ et la coloration périodique à l’acide-argent et à la | |
| méthénamineGélatine | Sinopharm Réactif chimique à Pékin | 10010328 | Lames de revêtement Chlorure |
| d’or Sigma-Aldrich | 379948 | Coloration périodique à l’acide-argent méthénamine | |
| Hématoxyline | Sigma-Aldrich | H3136 | Coloration à l’hématoxyline-éosine Kit de |
| purification de produit PCR haute pureté | Roche | 11732668001 | Pour la purification des produits PCR |
| Boîte intelligente à température et humidité constantes | Ningbo Jiangnan Instruments | HWS Pour l’entretien des mouches | |
| LE Agarose | HyAgarose | 14190108029 | Pré-intégration du |
| méthanol | Sinopharm Réactif chimique à Pékin | 10014108 | Drosophila |
| Embryo Collection Microscope | ZEISS | Observer.A1 | Coloration à l’hématoxyline-éosine, immunohistochimie, hybridation in situ et coloration périodique à l’acide-argent |
| Lames de microscope | MeVid Labware Manufacturing | P105-2001 | Lames de revêtement |
| Gomme neutre Réactif | chimique Sinopharm à Pékin | 10004160 | Coloration à l’hématoxyline-éosine Réactif |
| N-heptane | Sinopharm à Pékin | 40026768 | embryon de drosophile Collection |
| Trancheuse de paroffine | Huahai instrument scientifique | HH-2508III | em>In-situ Hybridation |
| Paraffine | Sinopharm Réactif chimique à Pékin | 69019461 | Paraffine |
| Intégration pH/mV Mètre | Sartorius | PB-10 | Pour déterminer la valeur du pH d’une solution Nitrate d’argent |
| Sinopharm Réactif chimique à Pékin | 10018461 | Colorant périodique à l’acide et à l’argent | |
| d’eau ultra-pure | Thermo | AFXI-0501-P | In-situ Hybridation |
| Xylène | Sinopharm à Pékin | 10023418 | Enrobage de paraffine |
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