여기에서는 운명 지도와 계통 추적자를 사용하여 Xenopus laevis 배아의 신장을 생성하는 개별 할구에 주입하는 프로토콜을 제시합니다.
방법 논문
여기에서는 운명 지도와 계통 추적자를 사용하여 Xenopus laevis 배아의 신장을 생성하는 개별 할구에 주입하는 프로토콜을 제시합니다.
제노 laevis의 (개구리)에 pronephros의 배아 신장은 하나의 네프론 구성 및 신장 질환에 대한 모델로서 사용될 수있다. 제노 배아 외부 개발 크고, 쉽게 미세 주입 또는 외과 수술에 의해 조작 될 수있다. 또한, 운명의지도는 초기 Xenopus의 배아 설립되었습니다. 결국 기관 또는 조직의 관심을 야기한다 개별 할구로 타겟 마이크로 인젝션 선택적 배아의 나머지의 차 효과를 감소 또는 과발현이 제한된 영역 내에서 유전자 발현을 녹아웃하기 위해 사용될 수있다. 이 프로토콜에서는, 우리는 4 - 8 세포 배아의 특정 할구에 미세 주입을 통해 개발 Xenopus의 신장합니다 (pronephros)를 대상으로 설립 Xenopus의 운명 맵을 활용하는 방법에 대해 설명합니다. 계보 추적자의 주입은 주입의 구체적인 타겟팅의 확인을 할 수 있습니다.배아 38 무대 개발 후 - 40 전체 마운트 면역 염색을 pronephric 개발 시각화 사용되고 pronephros 타겟팅 세포에 의한 기여가 평가 될 수있다. 동일한 기술은 pronephros 외에 다른 조직 유형을 표적으로하도록 할 수있다.
Xenopus의 배아 신장의 pronephros은 신장 개발 및 질병 연구를위한 좋은 모델입니다. 배아 외부 개발 크기가 크며, 대량으로 제조 할 수 있고, 용이하게 미세 주사 또는 수술을 통해 조작된다. 또한, 포유류와 양서류의 신장 발달을 지배하는 유전자가 보존되어있다. 배아 양서류가 pronephros이 성인 양서류가 metanephros을하면서 pronephros, mesonephros 및 metanephros 1 : 포유류의 신장은 세 단계를 통해 진행. 이러한 신장 형태의 기본 필터링 유닛 네프론이며, 포유류 양서류 모두 nephrogenesis (2, 3)를 거쳐 동일한 시그널링 캐스케이드 및 유도 이벤트를 요구한다. 아프리카 발톱 개구리 pronephros는 근위, 중간의 선단과 세관의 접속 이루어지는 단일 네프론 포함 및 (포유 동물 사구체와 유사)는 사구 1, 4-6 (그림 1 ). Xenopus의의 pronephros에서 하나의 큰 네프론 존재는 신장 개발 및 질병 과정에 관여하는 유전자의 연구에 대한 간단한 모델로 적합합니다.
세포 운명의지도는 초기 Xenopus의 배아 설립, 자유롭게 Xenbase 7-11에서 온라인으로 사용할 수있다. 동일한 기술은 같은 심장이나 눈과 같은 다른 조직을 대상으로 적용 할 수 있지만, 여기, 우리는 개발 Xenopus의의 pronephros을 대상으로 계보 추적자의 미세 주입하는 기술에 대해 설명합니다. 리니지 추적자는 초기 할구에 주입 될 수 있으며, 개발하는 동안 그 셀의 자손의 시각화를 허용 (중요한 염료, 형광 표지 된 덱스 트란, histochemically 검출 효소와 mRNA를 형광 단백질을 코딩 포함) 라벨이다. 이 프로토콜은 MEM-RFP의 mRNA는, 인코딩 막은 계보 추적으로, 적색 형광 단백질 (12)를 대상으로 사용합니다. 대상 미세 주입 기술여기에 설명 된 4 - 8 세포 배아의 개별 할구에 대한 niques 관심의 유전자를 과발현하는 유전자 발현, 또는 외인성 RNA와 함께 아래로 노크 morpholinos와 함께 주입을 위해 이용 될 수있다. 복부, 식물 할구에 주입하여, 주로 배아의 pronephros이 발달 컨트롤로 반대편 pronephros를 떠나, 타겟이 될 것입니다. 추적자의 공동 주입 올바른 할구 주입 된 것을 확인하고, 태아에 어떤 조직이 쇼는 pronephros의 대상 확인, 주입 된 할구에서 일어났다. pronephros의 면역 염색은 pronephric 세관을 대상으로 한 얼마나 잘 시각화 할 수 있습니다. 과발현 녹다운 효과는 발달 제어 역할 배아의 반대쪽에 대해 획득 될 수 있고, 13 pronephric 인덱스를 계산하는데 사용될 수있다. 세포 운명 맵의 가용성이 타겟 마이크로 인젝션 기술 OTH 조직을 대상으로 사용될 수 있도록어 pronephros, 형광 추적자의 공동 주입보다는 각 조직의 표적 미세 주입 분석하기 전에 확인할 수 있도록합니다.
배아 미세 주입 동안 발육 온도 단단히 통제 Xenopus의 발생률이 14에 크게 의존한다는 주어져야한다. 개발 시간이 둔화되기 때문에 4- 및 8 셀의 주사에 대해 - (16 °의 C (14)) 배아는 낮은 온도에서 배양한다. 22 ° C, 1 단계 (1 셀)에서 개발 시간에서 16 ° C 개발 시간에서 3 약 4 시간입니다 무대 동안 3 (4 셀), 약 2 시간입니다 무대입니다. 그것은 22 ° C에서 8 셀 (단계 4) 배아에 4 셀 배아에서 이동 약 15 분 걸리지 만 16 ℃에서 약 30 분 정도 소요됩니다. 마찬가지로, 22 ° C에서, 만 16 세포 배아 (단계 5)으로 진행하는 8 세포 배아 30 분 정도 걸립니다. 이 시간은 16 ° C 45 분으로 증가한다. 그만큼refore, 배아 16 세포 단계로 진행하기 전에 8 세포 단계에서 주입을위한 충분한 시간을 사용하는 배아의 발전 속도를 느리게하는 것이 유용하다. 또한, 성장 온도는 속도를 높이거나 신장이 완전히 개발 될 때까지 배아 발달을 느리게 조절 될 수있다.
올챙이 단계 Xenopus의 배아의 표피 조직 (15)의 절개 또는 청산하지 않고 개발 pronephros 쉽게 영상을 허용, 상대적으로 투명하다. 인해 Xenopus의 배아의 상대적 투명성, 생균 촬상 16,17 또한 가능하다. 이후 Xenopus의 배아 18-20에서 유전자 발현의 조작을 대상으로 pronephric 개발 평가 수 (40) 배아 - pronephros을 시각화하는 면역 염색하면, 중간 원위 인접, 무대의 연결 세관 (38) 레이블을 설립 항체 가능한 항목의 마운트.
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(: HSC-AWC-13-135 프로토콜 #) 다음 프로토콜은 기관 관리 및 사용위원회의 역할을 실험 동물 의학 동물 복지위원회, 휴스턴의 센터에서 텍사스 건강 과학 센터의 대학에 의해 승인되었습니다.
신장 타겟 주사에 대한 Blastomeres을 1. 식별 및 선택
배아 2. 준비
사출 솔루션 및 태아의 미세 주입 3. 준비
4. 고정 및 태아의 면역 염색
태아 및 대상 Pronephric 조직의 분석 5. 시각화
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MEM-RFP의 mRNA와 4- 및 8 셀 Xenopus의 배아의 Microinjections는 pronephros을 대상으로 서로 다른 수준을 보여줍니다.도 4 단계 올바른 MEM-RFP mRNA 발현 패턴 (40) 배아 그림. 배아는 왼쪽 복부 할구 (그림 4A)에 주입하고, MEM-RFP의 mRNA의 적절한 발현 패턴 분류 하였다. 중간 근위 말단에서 MEM-RFP를 발현하고, 신장 세관의 접속뿐만 아니라, 적절하게 주입 배아 머리, 몸통 및 꼬리 표피에서 형광을 표시 할 것으로 기대된다. 그들은 또한 otocyst에 형광, 시멘트 선, proctodeum 및 somites (그림 4C)를 표시해야합니다. 8 적절히 주입 배아 신장 MEM-RFP 형광의 분포 형광 실체 현미경 (도 4b)로 측정 하...
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Xenopus의 배아를 개발하는 pronephros을 타겟팅 확인하고 올바른 할구 주입에 의존합니다. 8 셀 배아의 V2의 할구의 주입 왼쪽 pronephros (18)을 목표로하고있다. 이 내부 통제와 반대편 오른쪽 pronephros을 떠난다. 모르가 녹다운 또는 RNA 과발현이 신장 개발을 변경하는 데 사용되는 경우, 반대측 pronephros 오른쪽 왼쪽 pronephros에 유전자 녹다운 또는 과발현의 효과를 비교하기 위해 사용될 수있다. 이 경우, 이러한 불일치 제어 모르 지배적 네거티브 RNA 구조체와 같은 적절한 제어 유전자 발현의 변화의 결과를 분석하는 반대쪽 내부 제어에 부가하여 사용해야한다. 인해 Xenopus의 배아의 상대적 투명성, 신장 결함 쉽게 여러 기술을 이용하여 정량화 할 수있다. 예를 들어, 유전자 녹다운 또는 과발현은 단순히 배아 pronephric 인덱스를 산출함으로써 정량 할 수있다배아의 분사 제어 측면에서 근위 세뇨관의 개발을 비교 항체...
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저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
이 작품은 텍사스 맥거번 의과 대학 소아과에서 건강 NIDDK 부여 (K01DK092320) 및 시작 기금의 국립 연구소에 의해 지원되었다.
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