אנו מציגים פרוטוקולים לאיסוף, הכנה והדמיה של ביציות דרוזופילה בוגרות. שיטות אלו מאפשרות הדמיה של התנהגות הכרומוזומים והרכבת הציר ותפקודו במהלך מיוזה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנו מציגים פרוטוקולים לאיסוף, הכנה והדמיה של ביציות דרוזופילה בוגרות. שיטות אלו מאפשרות הדמיה של התנהגות הכרומוזומים והרכבת הציר ותפקודו במהלך מיוזה.
הפרדת כרומוזומים בביציות אנושיות מועדת לטעויות, וכתוצאה מכך אנופלואידיה, שהיא הגורם הגנטי המוביל להפלה ולמומים מולדים. חקר התנהגות הכרומוזומים בביציות מאורגניזמים מודל טומן בחובו הבטחה רבה לחשוף את הבסיס המולקולרי של הרגישות של ביציות אנושיות לאנופלואידיה. Drosophila melanogaster נתון למניפולציה גנטית, עם למעלה מ-100 שנות מחקר, קהילה ופיתוח טכניקות. עם זאת, להמחשת התנהגות הכרומוזומים והרכבת הציר בביציות דרוזופילה יש אתגרים מיוחדים, בעיקר בשל נוכחותם של ממברנות המקיפות את הביצית שאינן חדירות לנוגדנים. אנו מתארים כאן פרוטוקולים לאיסוף, הכנה והדמיה של הרכבת ציר מיוזה I והתנהגות כרומוזומים בביציות דרוזופילה, המאפשרים דיסקציה מולקולרית של הפרדת כרומוזומים באורגניזם מודל חשוב זה.
חקר המיוזה מתואר לפעמים כ"גנטיקה של הגנטיקה". הסיבה לכך היא שהתכונות הבסיסיות של תורשת כרומוזומים ומבחר עצמאי מתבצעות באמצעות הפרדת כרומוזומים במהלך ייצור הגמטות. הדגמה חשובה של תאוריית הכרומוזומים של התורשה הגיעה ב-1916 מעבודתו של קלווין ברידג'ס ב-Drosophila melanogaster1. מחקר זה ומחקרים גנטיים קלאסיים אחרים בדרוזופילה תרמו רבות להבנת הגנטיקה שלנו. בדיקה ציטולוגית של כרומוזומים מיוטיים בביציות דרוזופילה, לעומת זאת, הייתה מאתגרת. הסיבה העיקרית לכך היא שאימונופלואורסצנציה של ביציות דרוזופילה בשלב מאוחר, כאשר הציר מתאסף והכרומוזומים מכוונים להפרדה, נפגעת על ידי נוכחות של ממברנות שהופכות את הביצית לבלתי חדירה לנוגדנים.
למרות אתגר זה, ביציות דרוזופילה נותרו מודל אטרקטיבי לחקר התנהגות הכרומוזומים והרכבת הציר. הסיבה לכך היא הכלים הגנטיים החזקים הזמינים בדרוזופילה, אך גם מכיוון שהביציות נעצרות במטאפאזה I, כאשר הכרומוזומים מכוונים והציר נוצר במלואו. זה מקל על איסוף ובדיקה של מספר רב של ביציות בשלב חשוב זה של חלוקת התאים. בנוסף, אורגניזם מודל פשוט הניתן למניפולציה גנטית לחקר הפרדת כרומוזומי ביציות יכול לספק תרומה חשובה להבנתנו את בריאות הרבייה האנושית. שגיאות במספר הכרומוזומים הן הגורם הגנטי המוביל להפלה ולמומים מולדים בבני אדם2. ניתן לייחס את רוב השגיאות הללו לביצית והן קשורות לעלייה בגיל האם. הגיל הממוצע של אמהות בארה"ב עולה, מה שהופך את זה לדאגה גדולה לבריאות הציבור.
אנו מתארים כאן שיטות לבדיקה ציטולוגית של ביציות דרוזופילה, כולל הדגמה כיצד להסיר את ממברנות הביציות. שיטות אלה הן שינויים של פרוטוקולים שתוארו לראשונה על ידי Theurkauf ו-Hawley3, Zou et al.4, ו-Dernburg et al.5. אנו כוללים גם שיטות להעשרה של שלבים שונים של ביציות, המבוססות על פרוטוקול שתואר לראשונה על ידי Gilliland ואחרים.6. לבסוף, אנו מוסיפים הוראות לטיפול תרופתי בביציות דרוזופילה. יחד, שיטות אלו מאפשרות חקירה ציטולוגית של הפרדת כרומוזומי ביציות והרכבת ציר בדרוזופילה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: ההליכים מתבצעים בטמפרטורת החדר אלא אם צוין אחרת. חממות שבשליטת טמפרטורה משמשים כדי לשמור על טמפרטורות עבור גידול זבוב וחוצה אלא אם צוין אחרת.
1. הכנות
2. אוסף של ביציות תסיסנית בשלבים מתקדמים
3. טיפולים תרופתיים (אופציונלי)
קיבוע 4.
5. הסרת ממברנות ( "רולינג")
6. מכתים נוגדן של תסיסנית ביציות
7. FISH (והמשך משלב 5 לעיל)
8. נוגדן מכתים לאחר FISH
| שם חזור | כרומוזום | רצף אוליגו * |
| 359 | איקס | GGGATCGTTAGCACTGGTAATTAGCTGC |
| AACAC | 2 | AACACAACACAACACAACACAACACAACACAACACAACAC |
| dodeca | 3 | CCCGTACTGGTCCCGTACTCGGTCCCGTACTCGGT |
| 1.686 | 2 + 3 | AATAACATAGAATAACATAGAATAACATAG |
| AATAT | 4 (+ Y) | AATATAATATAATATAATATAATATAATAT |
| * 359 רצף מאריק ג'ויס, תקשורת אישית, רצפים אחרים מהעמוד סאליבן et al. 8 | ||
טבלה 1: בדיקות FISH עבור חזרות centromeric תסיסנית.
| תְרוּפָה | מֵמֵס | ריכוז מניות | ריכוז סופי | זמן טיפול | השפעה |
| קולכיצין | אתנול | 125 מ"מ | 150 מיקרומטר | 10 דקות או 30 דקות | לערער-קינטוכור הלא (10 דק ') 9 או כל (30 דקות) microtubules |
| פקליטקסל | DMSO | 10 מ"מ | 10 מיקרומטר | 10 דק ' | לייצב מיקרופוןrotubules |
| Binucleine 2 | DMSO | 25 מ"מ | 25 מיקרומטר | 20 דק ' | לעכב קינאז אורורה B 10 |
טבלה 2: טיפול תרופתי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטות שתיארנו כאן תוביל גביית ביציות תסיסנית בשלב מאוחר המייצגים שלושה שלבי המיוזה (איור 1). ביציות ב prophase מאופיינים בנוכחות מעטפת הגרעין, אשר גלוי על ידי חוסר האות טובולין באזור המקיף את karyosome (איור 1 א). Prometaphase היא התקופה לאחר התמוטטות מעטפת גרעין שבמהלכו מרכיב הכישור. במהלך prometaphase, את karyosome לובשת צורה ייחודית, נעשה ארוך מדי לעתים קרובות עם 4 הכרומוזומים ה מלבד המסה ka...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Staging תסיסנית ביציות
אם כי karyosome מוארך נראה בדרך כלל ב ביציות prometaphase, באמצעות karyosome צורה להבחין prometaphase מ ביציות metaphase יכול להיות בעייתי. במהלך prometaphase, את karyosome מתחיל כמו צורה עגולה, מתארך, ולאחר מכן חזר בו כדי צורה עגולה כמו הביצית מתקרבת מעצר metaphase. משמעות הדבר היא כי רבים ביציות prometaphase אין לי karyosome מוארך. בנוסף, אם ביציות מוטציה או מטופ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מודים לכריסטיאן להנר על מתן נוגדן CENP-C ולאריק ג'ויס על ההמלצות על FISH. העבודה במעבדת מק'קים מומנה על ידי מענק מה-NIH (GM101955).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 15 מ"ל צינורות חרוטיים | שונים | ||
| 16% פורמלדהיד | טד פלה, בע"מ | 18505 | מסוכן; לאחר הפתיחה, יש להשליך לאחר חודש |
| 250 מ"ל כוסות | שונות | ||
| של 5 מ"ל שמרים | |||
| מערבבים עם מים ליצירת משחה העקביות של | |||
| נוגדן חמאת בוטנים נגד &אלפא טובולין מצומד לשיבוט FITC | Sigma | F2168 | DM1A |
| Binucleine 2 | סיגמא | B1186 | בלנדר מסוכן |
| אלבומין סרום בקר | |||
| סידן כלורי | קולכיצין שונים | ||
| סיגמא | C-9754 | ||
| כיסויים | VWR | 48366-227 | מס' 1 1/2 |
| DMSO | מגוון | ||
| EGTA | |||
| שונים | |||
| טד פלה, בע"מ | 5622 | פינצטה דומונט דיוק גבוה בסגנון 5 | |
| פורממיד | סיגמא | 47670-250ML-F | |
| שקופיות זכוכית | VWR | 48312-003 | |
| גלוקוז | |||
| 1.5 מ"ל צינורות | |||
| HEPES | VWR | EM-5330 | זמינים ממספר ספקים |
| Hoechst 33342 | שונים | ||
| מתנול | שונים | ||
| m) | VWR | AA43657-NK | מגוון פורמטים וספקים אחרים, 12 או 14 |
| רשת רשת קטנה (~ 300 ומיקרו; m) | מעבדות ספקטרום | 146 424 | מגוון פורמטים, למשל , 146 422 או 146 486 |
| nutator | |||
| אשלגן אצטט | |||
| Sigma | C0125 | מסוכן; לחלופין, נתרן קקודילאט עשוי להיות מוחלף | |
| הידרוקסיד | |||
| נתרן כלורי | |||
| נתרן הידרוקסיד | |||
| שונים | |||
| סוכרוז | שונים | ||
| טריטון X-100 | פישר | PI-28314 | |
| טווין 20 | פישר | PI-28320 | |
| מערבולת | שונות |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.