Name: Indurre completa Polyp Rigenerazione dal aboral Physa della Starlet Anemone di mare Vectensis Nematostella (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
Description: Scopri come indurre la rigenerazione completa del polipo dalla regione aborale di Nematostella vectensis. Questo metodo consente di studiare i meccanismi rigenerativi negli anemoni di mare con applicazioni in biologia dello sviluppo.

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Questo lavoro è stato supportato da una Stem Cell Science di New York (NYSTEM C028107) Concessione di GHT.

1. preparare gli animali per la temperatura, la nutrizione e la luce / buio ciclo <ol><li> Ottenere Nematostella vectensis adulti da uno dei numerosi laboratori Nematostella in tutto il mondo, o un fornitore senza scopo di lucro (Tabella 1) </li><li> Mantenere Nematostella a temperatura costante (tipicamente tra 18 e 21 ° C) al buio, in &quot;1 / 3x&quot; artificiale del mare (ASW) ad una salinità di 12 parti per mille (ppt). Mantenere le culture in semplici soda-calce piatti di coltura in vetro, in genere da 250 ml o da 1,5 L di capacità 11. Nota: Queste semplici condizioni di coltura sono comunemente utilizzati tra i laboratori che studiano Nematostella, ma la cura della cultura possono anche essere automatizzati 19. </li><li> Alimentare Nematostella Artemia appena schiusi naupli 2 - 4 volte a settimana. Hatch Artemia cisti a piena forza (36 ppt) o 1 / 3x ASW a 30 ° C, in un poco profondo piatto di vetro rettangolare 20 o inqualsiasi di un certo numero di piccola scala, gli incubatoi di salamoia gamberetti commerciale o fatti in casa. Se un incubatore non è disponibile, il gambero si schiudono a temperatura ambiente, ma lo fanno più lentamente. Nota: Questo richiede spesso più di 24 ore per il completamento. </li><li> Sostituire l&#39;acqua cultura anemone, almeno una volta alla settimana. Per una migliore salute degli adulti, pulire accuratamente (senza sapone) la cultura bocce una volta alla settimana di secrezioni mucose accumulati, che rivestire la ciotola e possono intrappolare resti di cibo e rifiuti, e impigliare gli animali. </li></ol> 2. Selezione e rilassamento degli animali Nutrizionalmente condizionata <ol><li> Selezionare i polipi di dimensioni corrispondenza di circa la stessa lunghezza (3 - 5 cm, quando naturalmente rilassato) e metterli in una ciotola separata dalla colonia per tre giorni prima di amputazione. Nota: Il numero di animali selezionati per il taglio sarà determinata dall&#39;esperimento condotto, naturalmente, ma in generale si consiglia almeno cinque animali per punto di campionamento con sei repliche. Così,in un tipico esperimento un minimo di 30 animali sarebbe preselezionato. In generale, è consigliabile selezionare più di un numero minimo (30) dal amputazioni che sono irregolari (vedi sotto) in seguito possono influenzare punteggio. </li><li> Rimuovere il piatto di animali selezionati dal termostato in luce ambiente almeno un&#39;ora prima amputazione. Nota: L&#39;esposizione alla luce artificiale e vibrazioni di movimentazione probabilmente causerà gli animali a contrarsi, così hanno bisogno di essere adattati o &quot;rilassato&quot; di incubazione sul banco di laboratorio. Animali diventeranno refrattari al tatto e l&#39;esposizione alla luce e, a quel punto può essere spostato delicatamente pipettando. </li><li> Opzionale: Anestetizzare gli animali con l&#39;aggiunta di 7,5% MgCl 2 (in 1 / 3x ASW). Delicatamente aggiungere la soluzione MgCl 2 alla ciotola con uno standard di plastica 5 ml pipetta. Nota: Anche se gli animali finirà per diventare abituati alla luce e alla manipolazione fisica, può essere vantaggioso per anestetizzare gli animali per mantenere o &quot;fissare&quot; tsi rilassò stato dopo la loro entrata 16,21,22 allungata. </li><li> Utilizzare un ampio foro (&gt; 0.5 cm) pipetta di plastica per il trasferimento (in 1 / 3x ASW) cinque animali dalla piscina essere amputata, sul fondo di un piatto sterile taglio del vetro del diametro di 100 mm contenente 12 ppt ASW. Porre la capsula sul palcoscenico di uno stereomicroscopio con ingrandimento variabile tra i 10 - 40X. Nota: Se gli animali non sono stati anestetizzati e rilassato per il taglio, essi possono ancora rispondere al tatto e l&#39;illuminazione stereoscopio, e quindi potrebbe essere necessario qualche minuto per diventare di nuovo rilassato. </li></ol> 3. Amputazione <ol><li> Usando un bisturi sterile, amputazione l&#39;Physa aboral da ciascun polipo, con l&#39;obiettivo di ottenere una sezione del Physa che è circa fintanto che è ampia e non contenente mesentere. Nota: Il sito taglio ideale è solo aboral alla cessazione del mesentere. Al piano di taglio c&#39;è una transizione da mesentere propria sottile lines corrispondente ad ogni inserzione mesenterial (vedere Figura 1, frecce). L&#39;assenza di mesentere è fondamentale perché produce muco che possono facilitare &#39;collegare&#39; il buco 17,30. <ol><li> Posizionare il bisturi in contatto con l&#39;animale al sito desiderato di amputazione. Fate questo sia autonomamente (a mano libera), oppure afferrando delicatamente il corpo dell&#39;animale con un # 5 pinze (stile Dumont o simili). </li><li> Tagliare il tessuto sfruttando la lama curva del bisturi in un movimento &#39;dondolo&#39; in tutto il corpo. Nota: Il tessuto deve recidere pulito come il bisturi viene scosso e liberare la sezione desiderata Physa dal donatore. Tuttavia, se un piccolo pezzo di tessuto collega ancora il corpo e la Physa, tagliare con il bisturi. Non tentare di separare i pezzi collegati tirando, in quanto ciò potrebbe danneggiare il Physa. </li></ol></li><li> Rimuovere ogni &#39;donatore&#39; polipo amputato dal piatto e restituirlo ad un sepaciotola tasso etichettato &#39;amputati messe in comune; data la ciotola e restituirlo al magazzino della cultura. Nota: polipi amputate guarirà la ferita aboral entro un giorno e quindi può essere alimentato normalmente. Saranno rigenerare un normale Physa cercando entro due settimane a questo punto il Physa può essere amputata di nuovo se lo si desidera. </li><li> Risciacquare il Physa asportato che rimangono nel piatto di taglio 12 ppt ASW, quindi trasferire ciascuna Physa ad un pozzo sterile separata in una piastra di coltura cellulare multi-pozzo che ha già 10 mL di 12 ppt ASW in ciascun pozzetto. Nota: Questo esempio utilizza una piastra ben sei, con ogni ben di detenzione di 10 ml di acqua di mare e cinque Physa asportato. In acqua marina generale dovrebbe coprire il Physa in misura sufficiente a evitare l&#39;esposizione all&#39;aria a causa di movimenti durante la movimentazione e il potenziale di evaporazione. La piastra o pozzetti devono avere un coperchio. </li><li> Ripetere i passaggi 3,1-3,3 per raccogliere almeno 5 Physa in ogni pozzetto riservato per ogni trattamento sperimentale. </li><li> Incubare la Physa ad una temperatura che si provide il miglior tasso di rigenerazione per gli interrogatori sperimentali previste. Posizionare la piastra contenente la Physa in un incubatore temperatura regolata, ad una temperatura fissa determinata dal tasso desiderato di rigenerazione. Nota: Il Physa sarà rigenerare i tessuti mancanti e formare un polipo pieno quando incubate a temperature comprese tra 15 e 27 ° C. Il tasso di rigenerazione dipende dalla temperatura eccezione per le prime due fasi. Il giorno medio per raggiungere la fase 4 per tutte le temperature è 7 d dopo il taglio e questo coincide anche con rigenerazione a 21 ° C. A 27 ° C, la fase 4 è raggiunto circa 3 giorni prima e a 15 ° C, la fase 4 è in ritardo di circa 3 d rispetto alla rigenerazione a 21 ° C (vedi anche Riferimento 10). </li></ol> 4. Valutare rigenerazione con la Staging System Nematostella Regeneration (NRSS) <ol><li> Punteggio ottenuto il Physa utilizzando un microscopio stereo composto con magnifica variabilezione (10 - 80X). Punteggio ottenuto il Physa Nematostella appena tagliata come Stadio 0 e continuare segnando allo stesso tempo ogni amputazione dopo giorno (dpa) utilizzando il NRSS 10. Nota: Per i criteri di stadiazione chiave e informazioni si riferiscono riferimento 10. <ol><li> Punteggio Physa come Stadio 0 (ferita aperta) se un Physa appena tagliata appare come una massa a forma di tazza- simile ad un palloncino flaccida, con un sito ferita aperta è probabile visibile. Nota: I bordi della ferita potrebbe anche stare insieme fin dall&#39;inizio, ma il tessuto sarà ancora crollato e la mancanza di rigidità. I bordi della ferita aperta possono essere osservati in fase di contrazione radiale come la ferita guarisce. </li><li> Punteggio Physa come fase 1 (Wound chiuso) se la ferita amputazione appare chiusa. Nota: posizione della ferita sarà conforme a futuro polo orale. La superficie esterna intorno al futuro polo orale può iniziare a visualizzare archi distinti corrispondenti ai sottostanti radialmente simmetrica endodermico inserimenti mesenterial. </li><li> punteggio physa come Fase 2 (radiali Archi) se la superficie del polo orale appare gonfiato, rivelando otto archi sollevate disposti in uno schema radialmente simmetrica e separate da scanalature. Osservare piccoli, blebs emisferiche all&#39;apice delle arcate. Saranno circa alto come ampia, probabilmente transitoria, e inizialmente composta da un singolo strato di cellule ectodermica. Nota: In alcuni casi, vesciche a doppio strato possono stabilizzarsi. Nota: A questo o poi mette in scena uno strato mucoso può apparire per incapsulare il Physa (figura 2) in una &#39;guaina&#39; membranosa. Questo materiale inglobante dovrebbe essere rimosso per facilitare competenza. </li><li> Punteggio Physa come Fase 3 (Tentacle) se le gemme dei tentacoli contenenti endodermico e ectodermiche strati di tessuto sono stabilmente formate alla fine orale di almeno alcuni archi radiali. Nota: I tentacoli sono più lunghi che larghi e sono minimamente mobili. Il Physa manifestano una maggiore, ma l&#39;inflazione variabile in modo che rudimenti mesentere può diventare visbile estende dall&#39;inserzione mesenterial nella cavità del corpo (coelenteron). </li><li> Punteggio Physa come Fase 4 (Mesenteri lineari) se il Physa contiene otto distinti, mesenteri visibili che si estendono nel coelenteron dal inserimenti nella parete del corpo, con lunghezze orali-aboral che sono più di due volte la loro larghezza radiale misurata dal punto in cui compaiono per la connessione alla faringe alla sua estremità aboral (enterostome). Nota: quattro o meno mesenteri hanno &quot;pieghe&quot; bordi liberi interni. La faringe è visibile. Più di otto tentacoli sono visibili, mobili e talvolta si contraggono nel corpo. </li><li> Punteggio Physa come Fase 5 (prevalentemente Pieghe Mesenteri) se il Physa ha più di quattro mesenteri con pieghe, e la pieghettatura è più piena e sinuosa che in fase 4. L&#39;animale ha un quasi &quot;normale&quot; aspetto adulto, ma non ci sono visibili cellule gonadica. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Lenhoff, S. G., Lenhoff, H. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLenhoff%2C+SG+%22Hydra+and+the+Birth+of+Experimental+Biology%3A+Abraham+Trembley%27s+Memoirs+Concerning+the+Natural+History+of+a+Type+of+Freshwater+Polyp+with+Arms+Shaped+like+Horns%22">Hydra and the Birth of Experimental Biology: Abraham Trembley's Memoirs Concerning the Natural History of a Type of Freshwater Polyp with Arms Shaped like Horns</a>. , The Boxwood Press. (1986).</li>
<li>Trembley, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTrembley%2C+A+%22M%C3%A9moires+pour+servir+%C3%A0+l%27histoire+d%27un+genre+de+polypes+d%27eau+douce%2C+%C3%A0+bras+en+forme+de+cornes%22">Mémoires pour servir à l'histoire d'un genre de polypes d'eau douce, à bras en forme de cornes</a>. , Jean & Herman Verbeek. (1744).</li>
<li>Poss, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+understanding+tissue+regenerative+capacity+and+mechanisms+in+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Genet%22%5BJournal%5D)">Advances in understanding tissue regenerative capacity and mechanisms in animals.</a> Nat Rev Genet. 11 (10), 710-722 (2010).</li>
<li>Galliot, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydra%2C+a+fruitful+model+system+for+270+years%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Hydra, a fruitful model system for 270 years.</a> Int J Dev Biol. 56 (6-8), 411-423 (2012).</li>
<li>Gold, D. A., Jacobs, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+cell+dynamics+in+Cnidaria%3A+are+there+unifying+principles%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Genes+Evol%22%5BJournal%5D)">Stem cell dynamics in Cnidaria: are there unifying principles?</a> Dev Genes Evol. 233 (1-2), 53-66 (2013).</li>
<li>Holstein, T. W., Hobmayer, E., Technau, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cnidarians%3A+an+evolutionarily+conserved+model+system+for+regeneration%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Dyn%22%5BJournal%5D)">Cnidarians: an evolutionarily conserved model system for regeneration?</a> Dev Dyn. 226 (2), 257-267 (2003).</li>
<li>Amiel, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+Morphological+and+Cellular+Events+Underlying+Oral+Regeneration+in+the+Sea+Anemone%2C+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Characterization of Morphological and Cellular Events Underlying Oral Regeneration in the Sea Anemone, Nematostella vectensis.</a> Int J Mol Sci. 16 (12), 28449-28471 (2015).</li>
<li>Warren, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+the+perlecan%2FHSPG2+gene+and+its+activation+in+regenerating+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Evolution of the perlecan/HSPG2 gene and its activation in regenerating Nematostella vectensis.</a> PLoS One. 10 (4), e0124578(2015).</li>
<li>Gong, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrins+of+the+starlet+sea+anemone+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Bull%22%5BJournal%5D)">Integrins of the starlet sea anemone Nematostella vectensis.</a> Biol Bull. 227 (3), 211-220 (2014).</li>
<li>Bossert, P. E., Dunn, M. P., Thomsen, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+staging+system+for+the+regeneration+of+a+polyp+from+the+aboral+physa+of+the+anthozoan+Cnidarian+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Dyn%22%5BJournal%5D)">A staging system for the regeneration of a polyp from the aboral physa of the anthozoan Cnidarian Nematostella vectensis.</a> Dev Dyn. 242 (11), 1320-1331 (2013).</li>
<li>Stefanik, D. J., Friedman, L. E., Finnerty, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collecting%2C+rearing%2C+spawning+and+inducing+regeneration+of+the+starlet+sea+anemone%2C+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Collecting, rearing, spawning and inducing regeneration of the starlet sea anemone, Nematostella vectensis.</a> Nat Protoc. 8 (5), 916-923 (2013).</li>
<li>Tucker, R. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+thrombospondin+in+the+anthozoan+Nematostella+vectensis+is+associated+with+the+nervous+system+and+upregulated+during+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Open%22%5BJournal%5D)">A thrombospondin in the anthozoan Nematostella vectensis is associated with the nervous system and upregulated during regeneration.</a> Biol Open. 2 (2), 217-226 (2013).</li>
<li>Passamaneck, Y. J., Martindale, M. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+proliferation+is+necessary+for+the+regeneration+of+oral+structures+in+the+anthozoan+cnidarian+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Cell proliferation is necessary for the regeneration of oral structures in the anthozoan cnidarian Nematostella vectensis.</a> BMC Dev Biol. 12, (2012).</li>
<li>Trevino, M., Stefanik, D. J., Rodriguez, R., Harmon, S., Burton, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+canonical+Wnt+signaling+by+alsterpaullone+is+sufficient+for+oral+tissue+fate+during+regeneration+and+embryogenesis+in+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Dyn%22%5BJournal%5D)">Induction of canonical Wnt signaling by alsterpaullone is sufficient for oral tissue fate during regeneration and embryogenesis in Nematostella vectensis.</a> Dev Dyn. 240 (12), 2673-2679 (2011).</li>
<li>Renfer, E., Amon-Hassenzahl, A., Steinmetz, P. R., Technau, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+muscle-specific+transgenic+reporter+line+of+the+sea+anemone%2C+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">A muscle-specific transgenic reporter line of the sea anemone, Nematostella vectensis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (1), 104-108 (2010).</li>
<li>Burton, P. M., Finnerty, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conserved+and+novel+gene+expression+between+regeneration+and+asexual+fission+in+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Genes+Evol%22%5BJournal%5D)">Conserved and novel gene expression between regeneration and asexual fission in Nematostella vectensis.</a> Dev Genes Evol. 219 (2), 79-87 (2009).</li>
<li>DuBuc, T. Q., Traylor-Knowles, N., Martindale, M. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Initiating+a+regenerative+response%3B+cellular+and+molecular+features+of+wound+healing+in+the+cnidarian+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Biol%22%5BJournal%5D)">Initiating a regenerative response; cellular and molecular features of wound healing in the cnidarian Nematostella vectensis.</a> BMC Biol. 12, (2014).</li>
<li>Hand, C., Uhlinger, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asexual+reproduction+by+transverse+fission+and+some+anomalies+in+the+sea+anemone+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Invert+Biol%22%5BJournal%5D)">Asexual reproduction by transverse fission and some anomalies in the sea anemone Nematostella vectensis.</a> Invert Biol. 114, 9-18 (1995).</li>
<li>Fritzenwanker, J. H., Technau, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+gametogenesis+in+the+basal+cnidarian+Nematostella+vectensis%28Anthozoa%29%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Genes+Evol%22%5BJournal%5D)">Induction of gametogenesis in the basal cnidarian Nematostella vectensis(Anthozoa).</a> Dev Genes Evol. 212 (2), 99-103 (2002).</li>
<li>Magie, C., Bossert, P., Aramli, L., Thomsen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Science%27s+super+star%3A+The+starlet+sea+anemone+is+an+ideal+tool+for+student+inquiry%5BTitle%5D)+AND+%22The+Science+Teacher%22%5BJournal%5D)">Science's super star: The starlet sea anemone is an ideal tool for student inquiry.</a> The Science Teacher. 83 (3), 33-40 (2016).</li>
<li>Genikhovich, G., Technau, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+hybridization+of+starlet+sea+anemone+%28Nematostella+vectensis%29+embryos%2C+larvae%2C+and+polyps%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harb+Protoc%22%5BJournal%5D)">In situ hybridization of starlet sea anemone (Nematostella vectensis) embryos, larvae, and polyps.</a> Cold Spring Harb Protoc. (9), (2009).</li>
<li>Magie, C. R., Pang, K., Martindale, M. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomic+inventory+and+expression+of+Sox+and+Fox+genes+in+the+cnidarian+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+Genes+Evol%22%5BJournal%5D)">Genomic inventory and expression of Sox and Fox genes in the cnidarian Nematostella vectensis.</a> Dev Genes Evol. 215 (12), 618-630 (2005).</li>
<li>Chera, S., Kaloulis, K., Galliot, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cAMP+response+element+binding+protein+%28CREB%29+as+an+integrative+HUB+selector+in+metazoans%3A+clues+from+the+hydra+model+system%5BTitle%5D)+AND+%22Biosystems%22%5BJournal%5D)">The cAMP response element binding protein (CREB) as an integrative HUB selector in metazoans: clues from the hydra model system.</a> Biosystems. 87 (2-3), 191-203 (2007).</li>
<li>Reitzel, A. M., Burton, P. M., Krone, C., Finnerty, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+developmental+trajectories+in+the+starlet+sea+anemone+Nematostella+vectensis%3A+embryogenesis%2C+regeneration%2C+and+two+forms+of+asexual+fission%5BTitle%5D)+AND+%22Invertebr+Biol%22%5BJournal%5D)">Comparison of developmental trajectories in the starlet sea anemone Nematostella vectensis: embryogenesis, regeneration, and two forms of asexual fission.</a> Invertebr Biol. 126, 99-112 (2007).</li>
<li>Ikmi, A., McKinney, S. A., Delventhal, K. M., Gibson, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TALEN+and+CRISPR%2FCas9-mediated+genome+editing+in+the+early-branching+metazoan+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">TALEN and CRISPR/Cas9-mediated genome editing in the early-branching metazoan Nematostella vectensis.</a> Nat Commun. 5, 5486(2014).</li>
<li>Jahnel, S. M., Walzl, M., Technau, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+epithelial+organisation+of+muscle+cells+in+the+sea+anemone+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Zool%22%5BJournal%5D)">Development and epithelial organisation of muscle cells in the sea anemone Nematostella vectensis.</a> Front Zool. 11, 44(2014).</li>
<li>Kelava, I., Rentzsch, F., Technau, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+eumetazoan+nervous+systems%3A+insights+from+cnidarians%5BTitle%5D)+AND+%22Philos+Trans+R+Soc+Lond+B+Biol+Sci%22%5BJournal%5D)">Evolution of eumetazoan nervous systems: insights from cnidarians.</a> Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 370 (1684), (2015).</li>
<li>Nakanishi, N., Renfer, E., Technau, U., Rentzsch, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nervous+systems+of+the+sea+anemone+Nematostella+vectensis+are+generated+by+ectoderm+and+endoderm+and+shaped+by+distinct+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Nervous systems of the sea anemone Nematostella vectensis are generated by ectoderm and endoderm and shaped by distinct mechanisms.</a> Development. 139 (2), 347-357 (2012).</li>
<li>Richards, G. S., Rentzsch, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+analysis+of+a+SoxB+gene+reveals+neural+progenitor+cells+in+the+cnidarian+Nematostella+vectensis%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Transgenic analysis of a SoxB gene reveals neural progenitor cells in the cnidarian Nematostella vectensis.</a> Development. 141 (24), 4681-4689 (2014).</li>
<li>DuBuc, T. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+Nematostella+vectensis+embryogenesis+and+late+development+using+fluorescent+probes%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of Nematostella vectensis embryogenesis and late development using fluorescent probes.</a> BMC Cell Biol. 15, (2014).</li>
<li>Kaur, J., Debnath, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy+at+the+crossroads+of+catabolism+and+anabolism%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Autophagy at the crossroads of catabolism and anabolism.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 16 (8), 461-472 (2015).</li>
<li>Carroll, B., Korolchuk, V. I., Sarkar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amino+acids+and+autophagy%3A+cross-talk+and+co-operation+to+control+cellular+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22Amino+Acids%22%5BJournal%5D)">Amino acids and autophagy: cross-talk and co-operation to control cellular homeostasis.</a> Amino Acids. 47 (10), 2065-2088 (2015).</li>
<li>Glick, D., Barth, S., Macleod, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy%3A+cellular+and+molecular+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Autophagy: cellular and molecular mechanisms.</a> J Pathol. 221 (1), 3-12 (2010).</li>
<li>Rodolfo, C., Di Bartolomeo, S., Cecconi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy+in+stem+and+progenitor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Autophagy in stem and progenitor cells.</a> Cell Mol Life Sci. 73 (3), 475-496 (2016).</li>
<li>Guan, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy+in+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Autophagy%22%5BJournal%5D)">Autophagy in stem cells.</a> Autophagy. 9 (6), 830-849 (2013).</li>
<li>Phadwal, K., Watson, A. S., Simon, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tightrope+act%3A+autophagy+in+stem+cell+renewal%2C+differentiation%2C+proliferation%2C+and+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Mol+Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Tightrope act: autophagy in stem cell renewal, differentiation, proliferation, and aging.</a> Cell Mol Life Sci. 70 (1), 89-103 (2013).</li>
<li>Varga, M., Fodor, E., Vellai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Autophagy in zebrafish.</a> Methods. 75, 172-180 (2015).</li>
<li>Varga, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy+is+required+for+zebrafish+caudal+fin+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Differ%22%5BJournal%5D)">Autophagy is required for zebrafish caudal fin regeneration.</a> Cell Death Differ. 21 (4), 547-556 (2014).</li>
<li>Gonzalez-Estevez, C., Salo, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy+and+apoptosis+in+planarians%5BTitle%5D)+AND+%22Apoptosis%22%5BJournal%5D)">Autophagy and apoptosis in planarians.</a> Apoptosis. 15 (3), 279-292 (2010).</li>
<li>Buzgariu, W., Chera, S., Galliot, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+to+investigate+autophagy+during+starvation+and+regeneration+in+hydra%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Methods to investigate autophagy during starvation and regeneration in hydra.</a> Methods Enzymol. 451, 409-437 (2008).</li>
<li>Tettamanti, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autophagy+in+invertebrates%3A+insights+into+development%2C+regeneration+and+body+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Pharm+Des%22%5BJournal%5D)">Autophagy in invertebrates: insights into development, regeneration and body remodeling.</a> Curr Pharm Des. 14 (2), 116-125 (2008).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

L&#39;utilizzo di Nematostella come modello di guarigione delle ferite e la rigenerazione sta diventando sempre più popolare. Pertanto, è importante essere in grado di visualizzare i modelli morfologici di un particolare protocollo prima analisi cellulari e molecolari efficaci possono essere assegnati e confrontati. Nematostella hanno un alto grado di rigenerazione &quot;flessibilità&quot;, potendo riformare quasi ogni struttura mancante amputati in qualsiasi luogo, nelle fasi post-planula di vita. Cos...

L&#39;osservazione della rigenerazione in un unico idra è stato l&#39;evento seminale l&#39;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&#39;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 in giro i meccanismi rigenerativi a parte e in ultima analisi, per capire come le varie specie in grado di rigenerare, mentre altri non possono. Il grado di comunanza di risposte molecolari, cellulari e morfologiche rimane da chiarire, ma finora sembra che le risposte di base tra gli animali che possono rigenerare è più simile di quanto sarebbe stato Imagined solo un decennio fa 3. Cnidari in particolare, sono facile a rigenerare quasi tutte le loro parti del corpo in mezzo a un ampio spettro di diversità morfologica. Dal solitari polipo acqua dolce, Hydra insieme con i minuscoli polipi marini che costruiscono enormi coralli, alle complesse sifonofore coloniale, come il portoghese Man-O-Guerra, la rigenerazione è spesso una modalità di riproduzione, in aggiunta a un meccanismo di la riparazione o la riforma parti del corpo danneggiate o perse derivanti da un infortunio e predazione. Se le diverse specie di Cnidaria utilizzano meccanismi simili o differenti per la rigenerazione è una domanda interessante fondamentalmente 4-6. Noi e altri abbiamo sviluppato il antozoo, Nematostella vectensis come modello per la rigenerazione 7-17. Abbiamo recentemente sviluppato un sistema di stadiazione per descrivere la rigenerazione di un intero corpo da un pezzo morfologicamente uniforme di tessuto tagliato in due dai Aboral fine del polipo 10. Mentre polipi Nematostella possono rigenerare quando attraversata a qualsiasi livello, abbiamo scelto di tagliare adulti in posizione aboral nella regione più morfologicamente semplice, il Physa, in parte perché questo è vicino al piano normale della naturale fissione asessuata 18, ed anche perché permessi osservazione e analisi molecolari di come un intero corpo viene ricomposto dai componenti morfologiche semplici. Il Staging System Nematostella Regeneration (NRSS) fornisce una relativamente semplice serie di parametri morfologici che potrebbero essere utilizzati per segnare il progresso di qualsiasi aspetto della rigenerazione da un Physa amputata, in condizioni di coltura normali o sperimentalmente perturbato situazioni come trattamenti di piccole molecole, manipolazione genetica o alterazione ambientale. Come anticipato, il NRSS sta diventando adottato da impalcatura morfologica su cui è possibile fare riferimento gli eventi cellulari e molecolari della rigenerazione10. Infine il nostro metodo di taglio produce un Gaping fori diversi ordini di grandezza superiore alla puntura fenomenale utilizzato in uno studio recente 17, ma entrambe le ferite guariscono in circa 6 ore. Documentare le fasi visivamente arrestando e distinti di chiusura della ferita dovrebbe suggerire approcci sperimentali per spiegare l&#39;apparente indipendenza della dimensione di una ferita e il tempo necessario per chiuderla. Così, una più profonda comprensione visiva del processo di amputazione aboral, fornita da questo protocollo, sarà di aiuto ulteriori indagini in questo sistema di rigenerazione del modello e ampliare l&#39;applicazione di questo sistema di stadiazione utilizzando Nematostella vectensis.

<table><tbody><tr><td>Nematostella vectensis, adulti</td><td>Marine Biological Lab (MBL)</td><td></td><td>fornitore senza scopo di lucro</td></tr><tr><td>Piatto di coltura in vetro, 250 mL</td><td>Carolina Biological Supply</td><td>741004</td><td>250 mL</td></tr><tr><td>Piatto di coltura in vetro, 1.500 mL</td><td>Carolina Biological Supply</td><td>741006</td><td>1.500 mL</td></tr><tr><td>Pipetta di trasferimento in polietilene, 5&nbsp; mL</td><td>USA Scientifico&nbsp;</td><td>1022-2500</td><td>foro stretto, pipetta di trasferimento graduata</td></tr><tr><td>in polietilene, conica</td><td>Samco</td><td>202-205</td><td>tagliare 1 pollice di punta per fare un foro largo</td></tr><tr><td>Rasoio di sicurezza monouso</td> in <td>piuma di bisturi Co. Ltd</td><td>n. 10</td><td>la lama dovrebbe essere curva#</td></tr><tr><td>5 Pinzette a punta fine Dumont</td><td>Roboz</td><td>RS5045</td><td>fornitori alternativi disponibili</td></tr><tr><td>Piastra di Petri in pyrex, diametro 100 mm</td><td>Corning</td><td>3160</td><td>può sostituire altre piastre Petri in vetro</td></tr><tr><td>Piastra sterile a 6 pozzetti</td><td>Corning Falcon&nbsp;</td><td>353046</td><td>o simili di altri produttori</td></tr><tr><td>Piastra sterile a 12 pozzetti</td><td>Nunc&nbsp;</td><td>150628</td><td>o simili di altri produttori</td></tr><tr><td>Piastra sterile a 24 pozzetti</td><td>Cellstar, Greiner bio-one</td><td>662-160</td><td>o simile di altri produttori</td></tr><tr><td>Kit di aterite per gamberetti in salamoia</td><td>Baia di San Francisco; drsfostersmith.com</td><td>opzione CD-154005</td><td>per la coltivazione di artemia salina</td></tr><tr><td>Pyrex teglia</td><td>comune nei negozi</td><td></td> di alimentari <td>opzione per la coltivazione di artemia salina</td></tr><tr><td>miscela di acqua di mare artificiale 50 gal o più&nbsp;</td><td>Oceano istantaneo; drsfoster-smith.com</td><td>CD-116528</td><td>altre marche possono essere sufficienti</td></tr><tr><td>Vasca di plastica per la preparazione ASW</td><td>vari</td><td></td><td>comuni bidoni della spazzatura in plastica da 25 galloni OK</td></tr><tr><td>Polipropilene Damigiana</td><td>Carolina Fornitura biologica</td><td>716391</td><td>Per stock di lavoro di ASW @ 12 ppt</td></tr><tr><td>Becher, graduato, 4.000 mL</td><td>PhytoTechnology Laboratories</td><td>B199</td><td>Per la diluizione di 36 ppt ASW a 12 ppt</td></tr><tr><td>Stereomicroscopio e sorgente luminosa</td><td>vari&nbsp;</td><td></td><td>con ingrandimento continuo 1 - 40X</td></tr></tbody></table>

indurre completa polyp rigenerazione dal aboral physa della starlet anemone di mare vectensis nematostella

Inducing Complete Polyp Regeneration from the Aboral Physa of the Starlet Sea Anemone Nematostella vectensis

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 &quot;classici&quot;, come l&#39;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&#39;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&#39;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&#39;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&#39;autofagia. I risultati mostrano che la rigenerazione delle strutture polipo, in particolare i mesenteri, è anormale quando autofagia è inibita.

La progressione degli eventi morfologici durante la rigenerazione in Physa tagliata è mostrato in figura 1A, che include viste rappresentativi di Physa in ciascuna fase NRSS. Il sito tipico Physa taglio è indicato l'adulto (punte di freccia). Le fotografie di Figura 1A mostrano progressiva rigenerazione delle strutture orali e corpo da Physa appena tagliata attraverso polipo completamente formato. Figura 1B, C mostrano la disposizione de...

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.

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

Cnidarians, and specifically Hydra, were the first animals shown to regenerate damaged or severed structures, and indeed such studies arguably launched ...

L'obiettivo generale di questa procedura è illustrare la serie prevedibile di cambiamenti morfologici che si sono verificati durante la rigenerazione di un polipo completo da una minuscola sezione di tessuto rimosso dalla punta aborale di nematostella vectensis Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nella biologia della rigenerazione, come ad esempio come le cellule nel sito di una ferita si riorganizzano e si dispiegano per rifare le strutture mancanti. Ho avuto l'idea di questo metodo per la prima volta perché volevo vedere come un polipo relativamente complesso potesse ricomporsi partendo dal minor numero di informazioni morfologiche. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale perché la progressione dello stadio dopo la ferita iniziale è talvolta oscurata da una membrana mucosa.Generalmente gli individui che non conoscono questo metodo faranno fatica a ottenere una completa separazione del tessuto nel sito della ferita, a causa della natura morbida, appiccicosa e gelatinosa del polipo. Iniziare questa procedura con il condizionamento di nematostella vectensis come descritto nel protocollo di testo. È particolarmente importante quando si utilizza que

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Biologia dello sviluppo

I metodi che producono embrioni morphant sono essenziali per studiare i meccanismi di sviluppo e reti di regolazione genica. La stella di mare Patiria miniata è un sistema modello emergente per questi studi. Qui vi presentiamo un protocollo per l'ottenimento di gameti, la produzione di colture di embrioni, e la rapida microiniezione di zigoti di questa specie.

Un metodo per la microiniezione di Patiria minata zigoti

La planaria planarie mediterranea è un eccellente modello per studiare le cellule staminali e rigenerazione dei tessuti. Questa pubblicazione descrive un metodo per rimuovere selettivamente un solo organo, la faringe, esponendo gli animali per la chimica sodio azide. Questo protocollo delinea anche metodi per il monitoraggio di rigenerazione della faringe.

Chimica l'amputazione e la rigenerazione della faringe nella Planaria planarie mediterranea

Il gigante ciliati, Stentor coeruleus, sono un ottimo sistema per studiare la rigenerazione e la guarigione delle ferite. Vi presentiamo le procedure per stabilire colture cellulari Stentor da singole cellule o frammenti di cellule, inducendo la rigenerazione di cellule di taglio, chimicamente che inducono la rigenerazione della banda membranellar e apparato orale, imaging e l'analisi della cella rigenerazione.

Metodi per lo studio della rigenerazione in Stentor

L'obiettivo di questo protocollo è quello di genottare l'anemone di mare Nematostella vectensis durante la gastrulation senza sacrificare l'embrione.

Genotipizzazione dell'Anemone marino durante lo sviluppo precoce

Qui, descriviamo un protocollo per ottenere l'estratto di veleno grezzo dall'anemone di mare e rilevare la sua attività emolitica e fosfolipasi.

Identificazione dell'attività emolitica e fosfolipasi in estratti grezzi di anemoni di mare mediante saggi biologici semplici

Il salvataggio del polipo è un processo indotto dallo stress acuto, in cui i polipi di corallo digeriscono il tessuto che li collega alla loro colonia e si staccano da esso per vivere come individui. Il presente protocollo descrive come indurre la micropropagazione del corallo mediante salvataggio utilizzando trattamenti di acqua di mare ipersalini o privi di calcio.

Indurre il salvataggio di polipi nelle colonie di corallo per ottenere micropropagati individualizzati per uso sperimentale di laboratorio

Questo articolo descrive un metodo per creare ferite nell'epitelio di una Clytia hemisphaerica medusa viva e immagini di guarigione delle ferite ad alta risoluzione in vivo. Inoltre, viene presentata una tecnica per introdurre coloranti e farmaci per perturbare i processi di segnalazione nelle cellule epiteliali e nella matrice extracellulare durante la guarigione delle ferite.

Caratterizzazione della guarigione delle ferite epiteliali in vivo utilizzando l'organismo modello cnidariano Clytia hemisphaerica

Descriviamo un semplice protocollo per la rimozione della statocisti e dei tessuti associati nello ctenoforo Mnemiopsis leidyi, che è suscettibile di imaging dal vivo.

Rimozione chirurgica di un organo sensoriale complesso in ctenofori altamente rigenerativi

Le cellule del sangue di Drosophila, o emociti, si alternano tra i siti residenti e la circolazione.  Nella larva, gli emociti residenti (sessili) si localizzano in microambienti induttivi, le tasche ematopoietiche, mentre gli emociti circolanti si muovono liberamente nell'emolinfa. L'obiettivo di questo protocollo è l'isolamento e la quantificazione standardizzati di queste due popolazioni di emociti, comportamentali distinte ma interscambianti.

Saggio popolazioni cellulari del sangue<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Larva

Qui descriviamo il flusso di lavoro per l'utilizzo del sistema TetON per ottenere l'espressione genica tessuto-specifica nella pinna caudale del pesce zebra adulto che si rigenera.

L&#39;utilizzo del sistema di Teton per studiare Meccanismi molecolari della rigenerazione Zebrafish

Scopri come indurre la rigenerazione completa del polipo dalla regione aborale di Nematostella vectensis. Questo metodo consente di studiare i meccanismi rigenerativi negli anemoni di mare con applicazioni in biologia dello sviluppo.

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

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