Indurre completa Polyp Rigenerazione dal aboral Physa della Starlet Anemone di mare Vectensis Nematostella

Patricia Bossert; Gerald H. Thomsen

doi:10.3791/54626

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Articolo metodologico

Indurre completa Polyp Rigenerazione dal aboral Physa della Starlet Anemone di mare Vectensis Nematostella

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DOI:

10.3791/54626

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14 gennaio 2017

Patricia Bossert¹ , Gerald H. Thomsen¹

¹Department of Biochemistry and Cell Biology, Center for Developmental Genetics, Stony Brook University

In questo articolo

Sommario

Qui dimostriamo come indurre e monitorare la rigenerazione nell'Anemone marino Starlet Nematostella vectensis, un antozoo cnidario modello. Dimostriamo come amputare e classificare la rigenerazione utilizzando un sistema di stadiazione morfologica e utilizziamo questo sistema per rivelare un requisito per l'autofagia nella rigenerazione delle strutture dei polipi.

Abstract

Cnidari, e in particolare Hydra, sono stati i primi animali indicati per rigenerare le strutture danneggiate o mozzate, e in effetti questi studi probabilmente lanciati indagine biologica moderna attraverso il lavoro di Trembley più di 250 anni fa. Attualmente lo studio della rigenerazione ha visto una rinascita utilizzando entrambi i microrganismi rigenerativi "classici", come l'Hydra, planaria e urodeli, nonché uno spettro ampliamento di specie che misurano la gamma di metazoi, dalle spugne attraverso mammiferi. Oltre al suo interesse intrinseco come fenomeno biologico, la comprensione di come la rigenerazione lavora in una varietà di specie ci illustrerà se i processi rigenerativi condividono caratteristiche e / o specie comuni o meccanismi cellulari e molecolari specifici al contesto. L'anemone di mare starlet, Nematostella vectensis, è un organismo modello emergente per la rigenerazione. Come Hydra, Nematostella è un membro delle antiche phylum, Cnidaria, ma all'interno di tLa classe Anthozoa, un clade sorella al Hydrozoa che è evolutivamente più basale. Così gli aspetti della rigenerazione in Nematostella sarà interessante mettere a confronto con quelli di Hydra e altri cnidari. In questo articolo, vi presentiamo un metodo per bisect, di osservare e classificare la rigenerazione della fine aboral dell'adulto Nematostella, che si chiama il Physa. Il Physa subisce naturalmente la fissione come mezzo di riproduzione asessuata, e sia la fissione naturali o amputazione manuale del Physa innesca ricrescita e la riforma delle morfologie complesse. Qui abbiamo codificato questi semplici cambiamenti morfologici in un sistema di gestione temporanea Nematostella rigenerazione (il NRSS). Usiamo il NRSS per testare gli effetti di clorochina, un inibitore della funzione lisosomiale che blocca l'autofagia. I risultati mostrano che la rigenerazione delle strutture polipo, in particolare i mesenteri, è anormale quando autofagia è inibita.

Introduzione

L'osservazione della rigenerazione in un unico idra è stato l'evento seminale l'avvento della biologia come scienza sperimentale ^1,2. Rigenerazione rimane un fenomeno di straordinariamente ampio ricorso al biologo e laico allo stesso modo. Il potenziale di biologi dello sviluppo, medici, scienziati e ingegneri biomedici tessuti per comprendere e superare i limiti di rigenerazione umana rende biologia rigenerazione più di intrinsecamente interessante.

Ora, con l'uso di tecnologie emergenti come il sequenziamento del genoma e il guadagno e la perdita di strumenti di funzione, il campo è pronta a prendere ....