ניתוח התמיינות תאים, מורפוגנזה ותבניות במהלך עוברי עוף באמצעות בדיקת החרוזים המושרים
January 12th, 2022
בדיקת החרוזים הספוגים כוללת אספקה ממוקדת של ריאגנט הבדיקה בכל נקודת זמן התפתחותית כדי לחקור את ויסות התמיינות התאים והמורפוגנזה. מוצג פרוטוקול מפורט, החל על כל מודל ניסיוני של בעלי חיים, להכנת שלושה סוגים שונים של חרוזים מושרים והשתלתם באינטרדיגיט של עובר עוף.
בדיקה זו מאפשרת לתלמיד להסתכל על מולקולות ספציפיות בתהליך התפתחותי רבים, כגון התמיינות תאים ומורפוגנזה על ידי השתלת החרוזים באזורי עובר מובחנים. פרוטוקול זה יכול להיות מיושם על כל מודלים ניסיוניים של בעלי חיים, תרבית תאים, מודל אורגנוטיפי, כולל אורגנואידים. יתר על כן, זהו כלי חינוכי מועיל להוראת ביולוגיה התפתחותית בסיסית לתלמידים.
מי שתדגים את ההליך תהיה אלכסנדרה גונזלס-גונזלס, סטודנטית לתואר ראשון מהמעבדה. כדי להתחיל, לדגום את ביצי התרנגולת הלבנות המופריות של Leghorn בצורה אנכית עם הצד המחודד למטה באינקובטור לח בטמפרטורה של 38 מעלות צלזיוס ולחות יחסית של 70%. ברגע שהם מגיעים לשלב 28, על פי המבורגר והמילטון, מוציאים את הביצים מהאינקובטור, מחליפים אותן ב-70% אתנול ומאפשרים להן להתייבש באוויר.
לאחר מכן יש לחטא את אזור העבודה, המיקרוסקופים והמכשירים עם 70% אתנול. לאחר מכן, נרות את הביצים כדי לזהות את כלי הדם ולאתר את העובר. השליכו ביציות שאין להן עובר.
באמצעות קצה של מלקחיים שאינם משוננים, פתח חלון על ידי הקשה על הקצה הקהה של ביצה, והסר קטע קליפה של סנטימטר מרובע אחד. לאחר מכן, העבירו את הביצה לקרטון או למחזיק פלסטיק והניחו אותה מתחת למיקרוסקופ הסטריאו. באמצעות מלקחיים כירורגיים עדינים, הסר כל חתיכה קטנה של קליפת ביצה שיכולה ליצור קשר עם העובר ולהסיר את קרום האוויר על ידי ניקוב ומשיכתו החוצה.
לאחר מכן, באמצעות מלקחיים כירורגיים עדינים, לקרוע מעט את שק מי השפיר, נזהר שלא לפגוע בכלי הדם של קרום Chorioallantoic. שלב את העוברים בתוך אובו כדי לקבוע אם הם נמצאים בשלב הרצוי. להכנת חרוזי הפרין ג'ל אפי, חתכו חתכו חתך פרפילם בצורת ריבוע כדי שיתאים לצלחת פטרי בגודל 45 מ"מ.
לאחר הנחת הפרפילם על פני החלק התחתון של צלחת הפטרי, תוך שימוש בקצה המלקחיים שאינם משוננים, דחפו כל קודקוד וקבעו אותו לתחתית המנה. לאחר מכן, באמצעות פיפטה או מרית, מעבירים את החרוזים לתוך צינור מיקרו צנטריפוגה ושוטפים אותם פעמיים עם PBS על ידי מתן אפשרות להם להתיישב ולטפטף את הסופרנאטנט. לאחר מכן, באמצעות מיקרו פיפטה, להעביר 40 עד 50 חרוזים למרכז צלחת פטרי מכוסה parafilm מכוסה.
תחת מיקרוסקופ, בחר 30 חרוזי אפי-ג'ל או הפרין בעלי קוטר של 100 מיקרומטר. גודל החרוזים תוך שימוש באינטרדיגיט שלישי של עובר בן 28 שלבים כהפניה. החרוז חייב להיות קטן יותר מהאינטרדיגיט.
לאחר הסרה קפדנית של עודפי ה-PBS המקיפים את החרוזים שנבחרו, משרים אותם בשניים עד חמישה מיקרוליטרים של תמיסת הטיפול. דגירה של החרוזים בתמיסה למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר. במהלך הדגירה, כדי למנוע מהחרוזים להתייבש, פיפטו כמה טיפות של PBS או מים סביב החרוזים כדי לח את האטמוספירה המקומית ולכסות את המנה בפרפילם כדי להאט את האידוי.
יוצקים הכנת חרוזים AG1X2. השתמש במרית כדי להעביר את החרוזים לתוך צינור מיקרו צנטריפוגה ולהוסיף 50 מיקרוליטרים של תמיסת הטיפול בריכוז הסופי הרצוי. לאחר עטיפת הצינורות בנייר כסף כדי להגן עליהם מפני אור, דגירה של החרוזים במשך 20 דקות ברעידה איטית.
לאחר הדגירה, באמצעות פיפטה, יש להסיר כמה שיותר מתמיסת הטיפול בכתם עם 0.2% פנול אדום מומס במים במשך שתי דקות עם תסיסה קלה במערבולת. לאחר ההכתמה, הסר את הצבע, ולאחר מכן שטפו את החרוזים פעמיים ב- PBS כדי להסיר כל צבע שיורי. לאחר מכן, באמצעות קצה מיקרו פיפטה, העבירו 40 עד 50 חרוזי AG1X2 למרכז צלחת הפטרי המכוסה בפרפורם והשרו את החרוזים בחמישה מיקרוליטרים של PBS.
לאחר מכן, תחת מיקרוסקופ, בחר כ -30 חרוזים בקוטר 100 מיקרומטר בגודל. הטביעו את החרוזים שנבחרו בתמיסת הניסוי בכמה טיפות של PBS או מים סביב החרוזים כדי לחדות את האטמוספרה המקומית. מכסים את המנה בפרפילם כדי להאט את ההתאדות.
לפני שתתמרנו את העוברים, מסדרים שני מיקרוסקופי סטריאו זה ליד זה על ספסל. לאחר מכן, באמצעות מלקחיים ללא שיניים, צור חלון בביצים הנותרות. לאחר מכן, מתחת למיקרוסקופ לקרוע את קרום מי השפיר ליד הגפה האחורית הימנית עם מלקחיים כירורגיים עדינים.
באמצעות מלקחיים עדינים, החזק את העובר על ידי קרום מי השפיר כדי לחשוף את הגפה האחורית הימנית. לאחר מכן, באמצעות מחט טונגסטן עדינה, בצעו חור שמרכזו בדיסטלי ביותר של האינטרדיגיט השלישי של הגפה האחורית. מבלי לשחרר את העובר ואת האיבר האחורי החשוף, קחו חרוז מטופל אחד מהמיקרוסקופ השני באמצעות אחד מקצות המלקחיים.
המלקחיים חייבים להיות פתוחים כדי שחרוז אחד ייצמד לקצהו. מעבירים את החרוז לעובר האפרוח ליד הגפה האחורית, וממקמים אותו על גבי החור הבין-ממדי. להפעיל לחץ על החרוז על ידי סגירת המלקחיים עד שהוא נכנס לחור.
לאחר מכן שחררו את העובר, אטמו את חלון קליפת הביצה בנייר דבק והחזירו את הביצים לאינקובטור עד שהגיעו לשלב הנדרש. כדי להבטיח את יעילות הבדיקה, יש למקם את החרוז באופן עקבי ומדויק במיקום הנכון. במחקר זה, החרוז הספוג הונח בתוך הדיסטלי ביותר של האינטרדיגיט השלישי מתחת לרכס האקטודרמלי האפיקלי.
ניתן להכתים את העוברים בכחול אוקיינוס ובאדום אליעזרין כדי להצביע על היווצרותם של יסודות השלד ולהעריך את ההשפעות על התמיינות התאים. בדיקה זו מתאימה גם להערכת מוות תאי עם ויסות אדום וגנים נייטרלי, קניית הכלאה C2. היתרון העיקרי של כלי ניסיוני זה הוא לשלוט בזמן ובמיקום של החרוזים הספוגים.
שילוב מיקום הליבה לתזמון התפתחותי מדויק מספק אפשרויות עצומות לחקור תהליכי התמיינות תאית.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
סקירה כללית
מבחן החרוזים הרטובים מאפשר משלוח ממוקד של חומרי בדיקה בשלבי התפתחות שונים כדי לחקור את ביון התאים והמורפוגנזה. פרוטוקול זה חל על כל מודל חיה ניסיוני, כולל עובר תרנגולת.
רכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- ביולוגיה התפתחותית
- ביון תאים
- אמבריולוגיה
רקע
- מבחן החרוזים הרטובים הוא שיטה לחקר מולקולות ספציפיות המעורבות בתהליכים התפתחותיים.
- ניתן ליישם אותו במגוון מודלים ניסיוניים, כולל מודלים אורגנוטיפיים ואורגנואידים.
- שיטה זו משמשת כלי חינוכי להוראה של מושגים בסיסיים בביולוגיה התפתחותית.
- הדגמה של הנוהל מתבצעת על ידי סטודנט לתואר ראשון.
מטרת המחקר
- לחקור את ויסות ביון התאים והמורפוגנזה.
- לספק פרוטוקול מפורט להכנה והשתלת חרוזים רטובים.
- להעשיר חוויות חינוכיות בביולוגיה התפתחותית.
שיטות שבהן נעשה שימוש
- דגירה של ביצי תרנגולת מופרות בסביבה לחה.
- הכנת חרוזים רטובים להשתלה.
- השתלת חרוזים לאזורים ספציפיים של העובר.
- תצפית על תהליכים התפתחותיים לאחר ההשתלה.
תוצאות עיקריות
- המבחן מדגים בהצלחה את ההשפעות של חומרי בדיקה על ביון תאים.
- הוא מספק תובנות לגבי תהליכים מורפוגנטיים בעובר.
- הפרוטוקול ניתן להתאמה למודלי חיה שונים.
- סטודנטים צוברים ניסיון מעשי בטכניקות ביולוגיה התפתחותית.
מסקנות
- מבחן החרוזים הרטובים הוא כלי רב-תכליתי לחקר ביולוגיה התפתחותית.
- הוא מאפשר הבנה של תהליכים ביולוגיים מורכבים.
- שיטה זו יכולה לשמש ביעילות בסביבות חינוכיות.
