מטרת טכניקה זו היא לאפשר לחוקרים לבצע דיסקציה, צביעה חיסונית והרכבה של דיסקים של עין גולם מדרוזופילה מלנוגסטר בכל גיל.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מטרת טכניקה זו היא לאפשר לחוקרים לבצע דיסקציה, צביעה חיסונית והרכבה של דיסקים של עין גולם מדרוזופילה מלנוגסטר בכל גיל.
דיסק העין Drosophila melanogaster הוא מערכת רבת עוצמה שניתן להשתמש בה כדי לחקור תהליכים ביולוגיים רבים ושונים. הוא מכיל כ-800 יחידות עיניים נפרדות, הנקראות אומטידיה1. כל אומטידיום מכיל שמונה קולטני אור עצביים המתפתחים מתאים לא ממוינים לאחר מעבר התלם המורפוגנטי בכוכב הזחלהשלישי 2. בעקבות ההתמיינות הרציפה של קולטני האור, מתפתחים תאים לא עצביים, כולל תאי חרוט ופיגמנט, יחד עם תאי זיפים מכניים-סנסוריים3. תהליכי התמיינות סופיים, כולל הסידור המובנה של כל סוגי התאים האומטידיאליים, מוות תאי מתוכנת של סוגי תאים לא ממוינים וביטוי רודופסין, מתרחשים דרך שלבהגולם 4-7. טכניקה זו מתמקדת במניפולציה של דיסק עין הגולם, ומספקת תובנה והדרכה כיצד לנתח את דיסק העין במהלך שלב הגולם, שהוא מטבעו קשה יותר לביצוע מאשר דיסק העין השלישי המנותח בדרך כלל. טכניקה זו מספקת גם פרטים על צביעה חיסונית כדי לאפשר הדמיה של חלבונים שונים ורכיבי תא אחרים.
תחומי ביולוגיה התפתחותית ותא כבר הושפע רב מאורגניזם המודל: דרוזופילה melanogaster. בתוך מודל זה, מחקרים של דיסק העין תרמו רב איתות ידע הנוגע ל, ביולוגיה של תא ובאזורים אחרים. דיסק הזחל השלישי מאוחר עין instar נחקר בהרחבה והוא מודל רב עוצמה לנצל, כפי שהוא נותן תמונת מצב של סדרה של תקופות התפתחותיות, כל אחד עם המולקולות שלו האיתות ייחודית ותהליכים, כמו תלם המוךפו"גנטי מתקדם פני דיסק העין 8. עם זאת, יש צורך להרחיב עוד יותר את ההבנה של תהליכים התפתחותיים שלנו לשלב גלמים של פיתוח. אמנם היו מחקרים על דיסק עין גלמי 3-7, הידע שלנו לא מתקרב לרוחבה של עבודה שבוצעה על דיסק עין instar השלישי. זאת בשל, בחלקו, לקושי הגדול יותר בלנתח את דיסק עין גלמים. לכן, הצגתשיטה נכונה של נתיחה יכולה להרחיב מאוד את המחקר בתחום זה.
אמנם יש שלבים בהתפתחות דיסק עין גלמים שבקלות גזורים, במיוחד סביב תקופת אמצע גלמים-, תקופות זמן אחרות הן הרבה יותר מאתגר לנתח. פרוטוקול זה מייצג שיטה אחת ללנתח דיסקי עין גלמים שניתן להשתמש בי אוניברסלי לכל מסגרות הזמן התפתחותי גלמים. פרוטוקול זה יכול לשמש כתחליף לעוד פרוטוקול 9 שמראה שיטה קלה ומהירה יותר לנתח דיסקי עין מנקודות זמן midpupal. פרוטוקול זה צולם במקור ופיתח להכשרת סטודנטים לתואר ראשון מתקדמים באוניברסיטת UCLA לתואר ראשון קונסורציום המחקר בגנומיקה פונקציונלית (URCFG) 10,11 בטכניקה של נתיחת עין גלמים. סטודנטים לתואר ראשון רבים היו מסוגלים לנצל את וידאו ובשיטה זו כדי ללמוד את הטכניקה מאתגרת זו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הליך זה הוא הליך 2 יום.
יום 1 (שעה 2 + לנתח זמן)
Dissection 1. גלמי עין הדיסק
2. Immunostaining
יום 2 (4 שעות + ההרכבה זמן)
3. הרכבה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדוגמא לשימוש בפרוטוקול זה, תוצאות ממחישות midpupal (42 שעות APF של 25 מעלות צלזיוס) דיסקי עין immunostained עם נוגדנים שונים מוצגים באיור 2. על ידי שימוש בנוגדן מכוון נגד שאריות phosphotyrosine, הקרום של התאים יכול להיות (איור 2 א) שנצפה. זה יכול לשמש כדי לזהות את ההסדר הקבוע של תאי ommatidial בעיני גלמים בעקבות תהליכי הדפוסים הסופיים המתרחשים לפני שלב midpupal. תמונת נציג אחרת מתארת את הגרעינים של תאי חרוט יכולים מזוהים על ידי שימוש בנוגדנים נגד גורם השעתוק חת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אמנם נראה שהתהליך פשוט וקל לביצוע, אך במציאות, טכניקה זו דורשת תרגול רב כדי לשלוט בה. באופן שגרתי, אנו מתחילים את התלמידים בלימוד לנתח ולהרכיב דיסקים של עין כוכב שלישי12, שהרבה יותר קל לעבוד איתם. תרגול זה מסייע לפתח תנוחת דיסקציה מתאימה של הזרועות, הידיים והאצבעות13 כך שמניפולציה של המלקחיים תחת מיקרוסקופ הניתוח תהיה יציבה, קלה ומנוסה. בעיקרו של דבר, תקופת התרגול אמורה להשיג את המטרה של הפיכת המלקחיים להרחבה טבעית של האצבעות והאגודל, המאפשרת את התנועות הדיסקרטיות והעדינות הנדרשות בדיסקציה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מעריכים ורוצים להודות למכון הרפואי הווארד יוז על פרס הפרופסור HHMI לאוניברסיטת בנגלדש שאפשר את הפרויקט הזה. אנו מודים למכללה באוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס על מתן מתקנים ותשתיות הוראה לעבודה זו. העבודה נתמכה גם במימון מאוניברסיטת מידווסטרן ותרומה נדיבה מקרן מתנות הצדקה Fidelity. אנו מודים לג'ון ונדנברוקס על הערותיו על כתב היד ולקריסטה פירמן על הסיוע הטכני שלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תמיסת מלח עם חומצת פוספט (PBS, pH 7.4)80 | גרם NaCl, 2 גרם KCl, 14.4 גרם Na2HPO4, 2.4 גרם KH2PO4, הביא את הנפח ל-1 μ l, כוונן את ה-pH ל-7.4, חיטוי או מסנן לעקר, לדלל ל-1x PBS עם חיטוי ddH2O לפני השימוש. | ||
| Triton X-100 | Promega | H5142 | זהירות: מגרה! ללבוש כפפות. |
| 0.3% PBT | 1.5 מ"ל של Triton X-100, 500 מ"ל 1X PBS. | ||
| תמיסת פורמלדהיד 37% | פישר סיינטיפיק | F75P1GAL | זהירות: רעיל, ככל הנראה מסרטן בבני אדם! ללבוש כפפות. |
| תיקון פתרון | (≈ 4% פורמלדהיד ב-PBS) 50 μ l של 37% פורמלדהיד, 450 μ l 1x PBS, לעשות טרי לפני השימוש | ||
| סרום עיזים רגיל | נוגדנים ובדיקות | רוקלנד B304 | Aliquot בנפחים של 1 מ"ל ולאחסן ב -80 & #176; |
| תמיסת | 10% NGS ב-PBT. ניתן להכין ולאחסן בטמפרטורה של 4 מעלות; C למספר ימים לפני השימוש. | ||
| פתרון מלאי DAPI | Life Technologies | D3571 | לגרעיני צביעת קוטנר הכן תמיסה של 1 מ"ג/מ"ל עם ddH2O. |
| VectaShield הרכבה בינונית | וקטור מעבדות | H-1000 | הרכבה בינונית |
| גליצרול | Sigma | G5516 | להרכבה. הכן דילול של 70% עם ddH2O. |
| מיקסר אגוזים | ציוד | ||
| SylGard 182 ערכת אלסטומר סיליקון | Krayden | NC9897184 | משמש להכנת צלחת חיתוך סיליקון |
| צלחת | חיתוך סיליקוןיש לערבב בעדינות את ערכת האלסטומר של Sylgard (למעלה) לפי ההוראות (כדי למנוע בועות). יוצקים את התערובת לצלחת פטרי (בכל גודל). אפשר ל-SylGard להתרפא למשך הלילה ב-37 מעלות; חממת C. | ||
| צלחת זכוכית 3 בארות | קורנינג | 7220-85 | מגוון 3 הבארות של אלה כבר לא זמין, זהו המוצר 9 בארות. |
| 72 באר מיקרווול מיני-מגש | Nunc | 438733 | |
| מלקחיים חדים (Dumont #55) | Fine Science Tools | 11255-20 | |
| מספריים מיקרו מסוג Vannas, ישר, להב 5 מ"מ | טד פלה | 1346 | |
| 100 מ"מ נימי זכוכית בורוסיליקט 100 מ"מ | World Precision Instruments | 1B100-4 | משוך עם מושך מחט כדי ליצור קצה נקודתי עדין המאפשר לזרם קטן של PBS לזרום. |
| צנרת העברה חד פעמית, קצה עדין | Samco Scientific | 231 | |
| מידות הצינורות שניתנו הן קוטר פנימי (ID) x קוטר חיצוני (OD) x עובי דופן באינצ'ים | |||
| צינורות PVC (1/8 x 3/16 x 1/32) | Nalgene | 8000-0010 | השתמש בהם עם מחט משוכה כדי להרכיב את צינור המפוח כפי שמוצג באיור 2. |
| צינורות סיליקון Tygon (3/32 x 5/32 x 1/32 | Saint Gobain Performance Plastics | ABW00004 | |
| צינורות סיליקון Tygon (1/32 x 3/32 x 1/32 | Saint Gobain Performance Plastics | ABW00001 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.