העור הבוגר של C. elegans הוא מודל ניתן למעקב למחקרים על תגובות פצע אפיתל, כולל סגירת פצע, היווצרות צלקות וחסינות מולדת.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
העור הבוגר של C. elegans הוא מודל ניתן למעקב למחקרים על תגובות פצע אפיתל, כולל סגירת פצע, היווצרות צלקות וחסינות מולדת.
ג elegans האפידרמיס וציפורן ליצור שכבת עור אך מתוחכמת פשוטה שיכול לתקן את הנזק מקומי כתוצאה מפציעתם. מחקרים של תגובות פצע ותיקון במודל זה מואר ההבנה של cytoskeletal ותגובות הגנומי לנזק לרקמות שלנו. שתי השיטות הנפוצות ביותר לפצע ג עור בוגר elegans הם דקירות במחטי microinjection, והקרנת לייזר מקומית. מחט פצעה מקומי משבשת את הציפורן, האפידרמיס, ומטריצת חוץ-תאית הקשורים, וגם עלול לגרום נזק לרקמות פנימיות. תוצאות קרינת לייזר בנזק יותר מקומי. פציעה מפעילה רצף של תגובות assayed בקלות כולל אפידרמיס הגבוה Ca 2 + (שניות-דקות), היווצרות וסגירת טבעת המכיל אקטין באתר הפצע (1-2 שעות), שעתוק מוגבר של גני פפטיד מיקרוביאלית (2-24 שעה), והיווצרות צלקת. בעיקרו של דבר את כל בעלי החיים המבוגרים הסוג בר לשרוד פציעה, שבוכמוטציות פגומות תיקון פצע או תגובות אחרות מראים ירידה בהישרדות. פרוטוקולים מפורטים למחט ופציעת לייזר, ומבחנים לכימות והדמיה של תגובות פצע ותהליכי תיקון (דינמיקת Ca, אקטין דינמיקה, אינדוקציה פפטיד מיקרוביאלית, והישרדות) מוצגים.
מנגנוני ריפוי עור פצע הם עניין ביולוגי בסיסי ורלוונטיים לבריאות אדם. ריפוי פצעים בבעלי חוליות ויונקים כולל סדרה מורכבת של תגובות מתואמות של רקמות רבות ואיתות 1. אורגניזמים מודל גנטי פשוטים רבים הם גם מסוגלים ריפוי פצעי עור 2. לכן זה עניין לנתח מודלים גנטיים צייתנים של תיקון פצע עור. אנו ואחרים החלו להשתמש elegans Caenorhabditis כמודל חדש לפצע עור ריפוי 3,4. המטרה של פרוטוקול זה היא לאפשר למגוון רחב יותר של חוקרים להשתמש בג elegans ככלי לחקור מנגנונים מולקולריים ותאיים של ריפוי הפצע באפידרמיס.
ג עור elegans כולל את האפידרמיס (הידוע גם בבהיפודרמיס) וציפורן תאית 5. האפידרמיס המבוגר נוצר ממספר קטן של syncytia multinucleate, מתוכם הגדול ביותר הוא k syncytiumnown כhyp7. האפידרמיס הוא אפיתל פשוט שמפריש לציפורן על משטח הפסגה שלה. העור יכול באופן פעיל בהגנה מפני פתוגנים-חודר עור ולתקן פצעים קטנים 4. תיקון פצע של ג עור elegans הוא איתן, שכן כמעט כל בעלי החיים מהסוג בר לשרוד יכולים לשרוד פצעי דקירה קטנים הנגרמים על ידי מחטים, או נזק לעור מקומי הנגרם על ידי קרינת לייזר. ג פציעת עור elegans מפעילה חבילה של תגובות, כולל תגובת אפידרמיס מולדת חיסונית, סגירת פצע, והיווצרות צלקת 4. האפידרמיס המבוגר הוא שלאחר mitotic-, וריפוי פצעים כרוך תגובות הסלולר מקומיות בניגוד לריבוי אפידרמיס או נדידת תאים. הראינו כי פציעת העור גורמת עלייה גדולה ומתמשכת באפידרמיס Ca 2 +, המחייבת את ערוץ TRPM קרום GTL-2 וCa 2 + חנויות פנימיות 3. אות אפידרמיס 2 + Ca נדרשת להיווצרות וסגירת טבעות F- אקטין בוואתר und. פציעה גם גורמת תגובה חיסונית מולדת המפעילה את השעתוק של מגברים כגון NLP-29. השעתוק מושרה פציעתם של אמפר תלוי בTIR-1 מפל kinase MAP p38 / PMK-1 פועל באופן עצמאי באפידרמיס 4. פגמים באו מסלול איתות Ca 2 + או בתגובה החיסונית המולדת יובילו להישרדות נמוכה לאחר פציעה. המבנה פשוט יחסית של ג elegans האפידרמיס, נְהִילוּת הגנטית ויתרונות לin vivo הדמיה לעשות את זה מערכת מצוינת ללמוד היבטים רבים של תיקון פצע.
כאן אנו מציגים פרוטוקולים לשתי שיטות נפוצות של פציעה: פציעת מחט ופציעת לייזר. פציעת מחט לא דורשת ציוד מיוחד (למעט חולץ המחט), ועם ניסיון יכולה להתבצע על מאות תולעים בכל יום. פציעת מחט מתבצעת על בעלי חיים גדלו על צלחות אגר. בניגוד לכך, פציעת לייזר מבוצעת על anesבעלי החיים thetized רכובים על אגר כריות מתחת coverslip, והוא מתאים להדמית חיה של התגובות התאיות לנזק.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקולים הבאים מתארים את הנוהל מפורט לג עור elegans פצע ולמנסה לאמוד את תגובות פצע.
1. מחט פציעת 3,4
2. לייזר פציעת 3
השתמש בהקרנת לייזר פמטו-שנייה (800 ננומטר) לבצע פציעה מדויקת יותר.
3. ויזואליזציה של תגובות 2 + Ca עוריות לפציעה
4. ויזואליזציה של F- אקטין Dynamics לאחר הפציעה
5. האינדוקציה Assay של פפטידים Antimicrobial עוריות
הערה: פציעה גם מפעילה תגובה חיסונית מולדת בג עור elegans. שעתוק של גני קידוד פפטידים מיקרוביאלית (אמפר) הוא induced באפידרמיס. AMP NLP-29 (החלבון כמו neuropeptide-) מושרה בחום על ידי פצע 4. לassay איך האפידרמיס שולט ביטוי AMP לאחר פציעה, להשתמש כתבים מהונדסים או בזמן אמת PCR לגילוי רמות תמליל AMP בודדים.
6. Assay הישרדות לאחר הפציעה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לייזר או פציעת מחט יפעיל העלאה מהירה ומתמשכת ברמות Ca אפידרמיס, כמו דמיין עם חיישני Ca כגון GCaMPs (איור 1). העלאת Ca מתרחשת תוך שניות, ונשארה גבוה במשך עשרות דקות. מחט פצעה reproducibly תוצאות בהיווצרות של טבעות F- אקטין באתרי פצע (איור 2); אלה מופיעים בתוך דקות, ובהדרגה קרובים מעל 1-2 שעות לאחר פציעתם. טבעות אקטין פחות לעתים קרובות נוצרות לאחר פציעת לייזר מדויקת יותר. שתי פציעת המחט והלייזר לגרום לביטוי של פפטידים אפידרמיס מיקרוביאלית (אמפר) כגו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטות שהוצגו כאן למחט ופציעת לייזר לספק גישות משלימות להערכת היכולת של האפיתל אפידרמיס לתקן את הנזק. פציעת לייזר היא יחסית מקומית ו( בהתאם לתצורת לייזר) יכול להיות מוגבל לאפידרמיס, ואילו פציעת מחט משבשת את האפידרמיס, ציפורן, וקרומים מרתף פנימיים סביר. פציעת מחט עשויה בצורה מדויקת יותר דומה לפצעים שנגרמו על ידי גורמי מחלה או פגיעה מכאנית בסביבה הטבעית. ככלל, פציעת מחט דורשת יותר תרגול כדי להשיג פצעים מדויקים התואמים את ההישרדות של בעלי חיים. התגובות התאיות לדמיון רב מחט ותצוגת פצי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אינם מודעים לאינטרסים מתחרים.
שיטות פציעת מחט עבור C. elegans פותחו לראשונה על ידי Nathalie Pujol ו-Jonathan Ewbank; אנו מודים ל-Nathalie Pujol על ההערות על כתב היד. העבודה במעבדה שלנו על תיקון פצעי אפידרמיס של C. elegans נתמכת על ידי מענק מה-NIH ל-A.D.C. (R01 GM054657).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Agarose | Denville Scientific | CA3510-8 | |
| פלסטיק פטרי צלחת | Tritech Research | T3308 | 60 מ"מ |
| Levamisole | Sigma | L9756 | 12 מ"מ |
| בורוסיליקט זכוכית נימי | World Precision Instruments | 1B100F-4 | |
| חולץ מחט | Sutter Instrument | P-2000 | |
| פיק תולעים (חוט פלטינה) | Tritech Research | PT-9010 | |
| M9 תמיסת | תוצרת | 3 גרם KH2PO4, 6 גרם Na2HPO4, 5 גרם NaCl, 1 מ"ל 1 M MgSO4, H2O עד 1 ליטר. עיקור על ידי חיטוי | |
| Trizol | Invitrogen | 15596026 | השתמש ב-500 מ"ל ל-50 תולעים |
| iQ SYBR Green | Bio-Rad | 1708882 | |
| SuperScript III | Invitrogen | 18080-051 | |
| PCR מכונת | Bio-Rad | C1000/CFX96 | |
| צינורות PCR 96 בארות | Bio-Rad | MLL9601 | |
| תוכנת ניתוח תמונה | מטמורפה | של התקנים מולקולריים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.