ג elegans היא מערכת רבת עוצמה ללימוד ביולוגיה של התא ופיתוח. אנו מציגים פרוטוקול הדמיה חיה של ג elegans עוברים ניצול אופטיקה DIC או באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי epifluorescent זמינים מקור פתוח תוכנה.
Method Article
ג elegans היא מערכת רבת עוצמה ללימוד ביולוגיה של התא ופיתוח. אנו מציגים פרוטוקול הדמיה חיה של ג elegans עוברים ניצול אופטיקה DIC או באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי epifluorescent זמינים מקור פתוח תוכנה.
תהליכים תאיים, כגון הפרדה הרכבה, כרומוזום ו cytokinesis, הם דינמיים מטבעם. זמן לשגות הדמיה של תאים חיים, באמצעות ניאון שכותרתו חלבונים הכתב או הפרעה ההפרש לעומת זאת (DIC) מיקרוסקופיה, מאפשר בחינה של התקדמות הזמני של האירועים הללו דינמי אשר להסיק אחרת מניתוח של 1,2 דגימות קבוע. יתרה מכך, המחקר של תקנות התפתחותיים של תהליכים תאיים מחייבת ניהול זמן לשגות ניסויים על אורגניזם שלם במהלך הפיתוח. העובר elegans Caenorhabiditis אור שקוף יש תוכנית מהירה, התפתחותי משתנה עם תא ידוע שושלת 3, ובכך לספק מודל ניסוי אידיאלי לבחינת שאלות בביולוגיה של התא 4,5 ופיתוח 6-9. ג elegans היא amendable כדי מניפולציה גנטית על ידי קדימה גנטיקה (מבוסס על mutagenesis אקראי 10,11) גנטיקה הפוכה למקד גנים ספציפיים (מבוסס על הפרעה RNAi בתיווך ממוקד mutagenesis 12-15). בנוסף, חיות טרנסגניות ניתן ליצור בקלות להביע את החלבונים המתויגים fluorescently או כתבים 16,17. תכונות אלה משלבים כדי שיהיה קל לזהות את המסלולים הגנטיים בוויסות תהליכים תאיים והתפתחותית היסוד in vivo 18-21. בפרוטוקול זה אנו מציגים שיטות הדמיה חיה של C. עוברים elegans באמצעות אופטיקה DIC או פלואורסצנטי GFP על מיקרוסקופ epifluorescent המתחם. אנו מדגימים את הקלות שבה מיקרוסקופים זמינים, משמש בדרך כלל הדמיה מדגם קבוע, יכול להיות מיושם גם לניתוח זמן לשגות באמצעות תוכנות קוד פתוח כדי למכן את תהליך ההדמיה.
תולעת הכנה
חלופיות mounts אגר תלויות טיפות 23 אם עוברים רגישים ללחץ (כלומר, אם פגז ביצה לא טופס כמו שצריך). הדמיה יכולה גם להתבצע ברחם לעקוב אחרי הפריה או אירועים מוקדם כגון המיוזה. תולעים צריך להיות מורדם עם Levamisole 24. על מנת להגדיל את מספר העוברים משלב מסוים של התפתחות, תולעים כמה יכול להיות גזור בבת אחת ואת מיקומו עוברים יחד בעדינות בעזרת קצה עדין פיפטה או מברשת ריסים או pipetting הפה.
4D Nomarski DIC (הפרעה דיפרנציאלי ניגודיות) סרטים
GFP סרטים
ניתוח סרטים
נציג תוצאות

באיור 1. סטילס מסרט Nomarski DIC הממחישות אירועים הסלולר נורמלי במהלך C. מוקדם elegans התפתחות העובר: הגירה pronuclear (0-5:45), הדיוויזיה הראשונה אסימטרי (6:45-14:45) ואת הליגה השניה אסינכרוני (14:45-27:00). הנתונים נאספו עם עדשה 60x NA 1.35. 20 מטוסים מוקד ב 1 במרווחים מיקרון נאספו כל 15 שניות עם חשיפה μs 40. תמונות היו מסובבים כך האחורי כלומר הזכות הגחון הוא למטה. בר קנה מידה מייצגים 10 מיקרון.

איור 2. סטילס מסרט פלורסנט הממחישות את תנועות דינמיות של למקטע GFP שכותרתו של מורכבות הנוסע כרומוזום (AIR-2) ההווה על הכרומוזומים מפני metaphase כדי anaphase מוקדם (A ל-C) לפני המופיעים midzone ציר ב anaphase עד cytokinesis משלים (C ל-F). הנתונים נאספו עם עדשה 60x NA 1.35. מטוס מוקד יחיד נאסף כל 10 שניות עם חשיפה μsec 50. תמונות היו מסובבים כך האחורי כלומר ימינה. בר קנה מידה מייצגים 10 מיקרון.
סרט 1 סרט Nomarski של העובר wild-type.
סרט המתאים באיור 1. Posterior הוא לתחתית ימין הגחון היא השמאלית התחתונה. הופעות מטוס מוקד יחיד של הנתונים המקוריים שנקבעו. תמונה נאסף כל 15 שניות ולהשמיע מוגדר 14 מסגרות לשנייה. לחץ כאן כדי לצפות וידאו
2 סרט סרט פלורסנט של העובר wild-type GFP לבטא: AIR-2.
המתאים איור 2 סרט. Posterior היא הימנית העליונה. סרט נאסף כמו מטוס מוקד יחיד. תמונה נאסף כל 10 שניות ולהשמיע מוגדר 14 מסגרות לשנייה. לחץ כאן כדי לצפות וידאו
שיקול מרכזי עבור דימות זמן לשגות לחיות היא לשמר את היושרה ואת הכדאיות של התא ושל האורגניזם. מיקרוסקופיה DIC מספק את היתרון כי המדגם אינו נחשף לאור אולטרה סגול וחימום יתר ממקור תאורה. מיקרוסקופיה DIC הוא גם מתאים כדי לזהות נדידת תאים וצורתם תא שינויים כגון cytokinesis כדי לזהות כמה מבנים subcellular, כגון ציר mitotic ואת קרום הגרעין. דימות פלואורסצנטי של חלבונים כתב משלים מיקרוסקופיה DIC ידי זיהוי תאים subcellular נוסף המאפשר הדמיה של חלבונים מסוימים. כדי להקטין את הסכנות של phototoxicity ופגיעה בעובר במהלך דימות פלואורסצנטי, אנחנו בדרך כלל להגדיל את הרווח דיגיטלי של המצלמה כדי לקזז את UV מופחת אור בעוצמה ומשך התאורה. עבור קלוש כתבים מהונדס פלורסנט, אלגוריתמים deconvolution כדי להקצות מחדש מחוץ להתמקד אלגוריתמים אור או deblurring להפחית רקע יכול לשפר את האיכות של התמונות שנתפסו. בעוד מיקרוסקופים מתקדמים, כגון מערכות confocal או multiphoton הם לפעמים יש צורך, מצאנו כי הכתבים ניאון רבים ניתן הדמיה באמצעות התקנה זו מיקרוסקופ epifluorescent, מניב תמונות באיכות גבוהה.
Micro-Manager (http://www.micro-manager.org), בנוסף להיותו חינם, שומר קבצים ישירות בפורמט TIFF במקום פורמטים של קבצים קניינית של הרבה חבילות תוכנה מסחריות. זו משמעותית מפשט את ניתוח הנתונים שלנו על ידי ביטול המרת קובץ הצעד הדרוש כדי לקרוא את קבצי התמונה ImageJ, Photoshop ו תוכנה אחרת לעריכת תמונות.
כספים מוסדיים פנימיים למדעי חוקרים ביולוגיים תוכנית באוניברסיטת מישיגן נתמך העבודה הזאת.
אולימפוס BX61 מיקרוסקופ עם מצלמה אורקה-ER Hamamatsu. תוכנית פלואוריט 10x (NA 0.3) ו PlanAchromat 60x (NA 1.35) עדשות אובייקטיבי
Micro-מנהל 1.3.46 (http://www.micro-manager.org)
תמונה J 1.43 (http://rsbweb.nih.gov/ij)
loci_tools.jar (http://www.loci.wisc.edu)
Agarose - ביולוגיה מולקולרית / ג'ל אלקטרופורזה כיתה
פישר Superfrost / פלוס מיקרוסקופ שקופיות (קטלוג # 12-550-15)
מעבדה קלטת (פישר קטלוג # 15-901 סדרה)
18 מ"מ x 18 מ"מ # 1.5 Coverslips
M9 (242 mM KH 2 PO 4, 40 mM Na 2 HPO 4, 9 מ"מ גרם NaCl, 19 מ"מ NH 4 Cl MgSO 4)
(Http://130.15.90.245/wormlab_recipe_book.htm).
ביצה חוצץ (118 mM NaCl, KCl 48 mM, 2 מ"מ CaCl 2, 2 מ"מ MgCl 2, 25 HEPES מ"מ, pH 7.3) 25.
וזלין
מברשת / Stick
סכיני גילוח
מחממים לחסום
הביתור מיקרוסקופ
תולעים 22
חוט פלטינה לאסוף 22
27G1 / 2 Precision Glide מחט (Beckton דיקינסון) או אזמל עם להב קטן
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission