Drosophila melanogaster est un puissant organisme modèle génétique qui est utilisé depuis des décennies pour élucider les voies de signalisation moléculaire et les comportements cellulaires. De nombreuses voies de signalisation conservées au cours de l’évolution, essentielles au développement multicellulaire, ont été identifiées pour la première fois et leur mécanisme d’action défini chez la drosophile. Environ 65 à 75 % de tous les gènes associés aux maladies humaines ont des orthologues chez la drosophile 1,2. L’œil de la drosophile adulte est un modèle important qui a permis des criblages génétiques impartiaux qui ont facilité la découverte d’importants gènes conservés impliqués dans des maladies humaines, notamment le cancer 3,4, la neurodégénérescence5 et les troubles métaboliques6.
L’œil de la drosophile est composé de ~800 yeux unitaires, appelés ommatidies, qui sont disposés avec précision dans un motif hexagonal sur la surface de l’œil adulte7. Chaque ommatidium est composé de huit neurones photorécepteurs qui occupent un emplacement distinct dans un trapèze asymétrique. Ceux-ci sont soutenus par quatre cellules coniques non neurales et deux cellules pigmentaires primaires qui sécrètent le cristallin et le pseudo-cône pour concentrer la lumière sur les rhabdomères sensibles à la lumière des neurones photorécepteurs. Les ommatidies voisines sont séparées par une seule rangée de cellules de réseau interommatidiennes, composée de cellules pigmentaires secondaires, de cellules pigmentaires tertiaires et de complexes de poils mécanosensoriels 8,9,10.
Les perturbations du développement oculaire sont visibles chez les yeux adultes sous la forme d’une augmentation ou d’une diminution de la taille de l’œil, d’une abondance ou d’une structure anormale des lentilles ou des poils, ou d’un « œil rugueux » où le motif hexagonal normalement invariant est perturbé de sorte qu’une rangée d’ommatidies ne peut plus être suivie à la surface de l’œil. Ces phénotypes peuvent être notés au niveau des tissus macroscopiques à l’aide de microscopes à dissection. L’analyse détaillée des phénotypes comprend traditionnellement la microscopie électronique à balayage suivie d’une analyse quantitative d’images11. Cependant, la microscopie électronique à balayage nécessite des instruments coûteux, des réactifs coûteux, une préparation d’échantillons qui s’étend sur des jours et, souvent, du personnel à temps plein.

Figure 1 : Flux de travail pour l’imagerie des structures de la drosophile adulte. (A) Recueillir et fixer la drosophile adulte dans de l’éthanol à 70 %. (B) Préparer les échantillons pour l’imagerie par montage ponctuel et fixation sur des broches. (C) Acquérir des images haute résolution grâce à l’empilement et à l’intégration de la mise au point. (D) Quantifier les images à l’aide des FIDJI. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Cet article présente un flux de travail relativement peu coûteux, qui a un temps de préparation d’échantillon court, qui peut facilement être installé sur une paillasse de laboratoire de 3 pieds, qui ne nécessite pas de matières dangereuses et qui pourrait être un ajout à longue durée de vie aux laboratoires de recherche sur la drosophile (Figure 1). Le montage ponctuel est une technique entomologique utilisée pour sécher à l’air libre et conserver les petits insectes à corps mou, tels que la drosophile12. Cette méthode repose sur la combinaison d’objectifs de microscope avec des appareils photo reflex numériques haute résolution pour des grossissements efficaces de 10x à 1 000x. La profondeur de champ limitée inhérente à la macrophotographie est surmontée par l’empilement de mise au point : assembler une série d’images avec le plan focal se déplaçant à travers l’échantillon d’intérêt13. Cette méthode produit des images à haute résolution adaptées à la quantification des phénotypes et pourrait facilement être adaptée à d’autres structures d’intérêt, telles que l’aile, la patte, le thorax et l’abdomen. Le flux de travail d’analyse d’images utilise le programme gratuit d’analyse d’images FIJI (NIH ImageJ). Cette méthodologie rend la préparation d’échantillons, l’imagerie haute résolution et l’analyse accessibles aux étudiants de premier cycle et aux scientifiques des établissements défavorisés.