우리는 성숙한 초파리 난모세포의 수집, 준비 및 이미징을 위한 프로토콜을 제시합니다. 이러한 방법을 사용하면 염색체 거동과 방추체 조립 및 감수분열 중 기능을 시각화할 수 있습니다.
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우리는 성숙한 초파리 난모세포의 수집, 준비 및 이미징을 위한 프로토콜을 제시합니다. 이러한 방법을 사용하면 염색체 거동과 방추체 조립 및 감수분열 중 기능을 시각화할 수 있습니다.
인간 난모세포의 염색체 분리는 오류가 발생하기 쉬워 유산 및 선천적 기형의 주요 유전적 원인인 이수성을 초래합니다. 모델 유기체의 난모세포에서 염색체 거동에 대한 연구는 인간 난모세포의 이수성에 대한 감수성의 분자적 기초를 밝힐 수 있는 많은 가능성을 가지고 있습니다. Drosophila melanogaster는 100년 이상의 연구, 커뮤니티 및 기술 개발을 통해 유전자 조작이 가능합니다. 그러나 초파리 난모세포에서 염색체 거동과 방추체 조립을 시각화하는 것은 주로 항체가 침투할 수 없는 난모세포를 둘러싼 막의 존재로 인해 특별한 어려움이 있습니다. 여기에서는 초파리 난모세포에서 감수분열 I 방추체 조립 및 염색체 거동의 수집, 준비 및 이미징을 위한 프로토콜에 대해 설명하며, 이를 통해 이 중요한 모델 유기체에서 염색체 분리의 분자 해부를 수행할 수 있습니다.
감수분열에 대한 연구는 때때로 "유전학의 유전학"으로 설명됩니다. 이는 염색체 유전과 독립적 구색의 기본 특성이 배우자 생산 중 염색체의 분리를 통해 수행되기 때문입니다. 유전의 염색체 이론에 대한 중요한 시연은 1916년 Drosophila melanogaster1에 있는 Calvin Bridges의 연구에서 나왔다. 초파리에 대한 이 연구와 다른 고전 유전학 연구는 유전학에 대한 우리의 이해에 크게 기여했습니다. 그러나 초파리 난모세포의 감수분열 염색체에 대한 세포학적 검사는 까다로웠습니다. 이는 주로 방추체가 조립되고 염색체가 분리 방향을 잡을 때 후기 초파리 난모세포의 면역 형광이 난모세포가 항체에 침투할 수 없도록 하는 막의 존재로 인해
방해를 받기 때문입니다.이러한 어려움에도 불구하고 초파리 난모세포는 염색체 거동 및 방추체 조립 연구를 위한 매력적인 모델로 남아 있습니다. 이것은 초파리에서 사용할 수 있는 강력한 유전 도구 때문이기도 하지만, 염색체가 방향을 잡고 방추체가 완전히 형성되는 중기 I에서 난모세포가 정지하기 때문이기도 합니다. 이것은 세포 분열의 이 중요한 단계에서 많은 수의 난모세포를 수집하고 검사하는 것을 용이하게 합니다. 또한, 난모세포 염색체 분리 연구를 위해 유전자 조작이 가능한 간단한 모델 유기체는 인간의 생식 건강에 대한 우리의 이해에 중요한 기여를 할 수 있습니다. 염색체 수의 오류는 인간의 유산 및 선천적 기형의 주요 유전적 원인입니다2. 이러한 오류의 대부분은 난모세포에서 찾을 수 있으며 산모 연령 증가와 관련이 있습니다. 미국 내 산모의 평균 연령이 높아지고 있어 이는 주요 공중 보건 문제가 되고 있습니다.
여기서는 난모세포막을 제거하는 방법에 대한 시연을 포함하여 초파리 난모세포의 세포학적 검사 방법을 설명합니다. 이러한 방법은 Theurkauf 및 Hawley3, Zou et al.에 의해 처음 설명된 프로토콜의 변형입니다.4, 및 Dernburg et al.5. 우리는 또한 Gilliland et al.이 처음 설명한 프로토콜을 기반으로 난모세포의 여러 단계를 농축하는 방법을 포함합니다.6. 마지막으로 초파리 난모세포의 약물 치료에 대한 지침을 추가합니다. 이러한 방법을 함께 사용하면 초파리에서 난모세포 염색체 분리 및 방추체 조립에 대한 세포학적 조사를 수행할 수 있습니다.
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주 : 달리 명시되지 않는 절차는 실온에서 수행된다. 온도 제어 창업 보육 센터는 비행 양육에 대한 온도를 유지하는 데 사용 달리 명시하지 않는 한 교차된다.
1. 준비
늦게 단계 초파리 난 모세포 2. 컬렉션
3. 약물 치료 (선택 사항)
4. 고정
5. 막 분리 ( "롤링")
초파리 난 모세포의 6 항체 염색
7. FISH (위의 5 단계에서 계속)
8. 항체 염색 FISH 후
| 반복 이름 | 염색체 | 올리고 순서 * |
| 359 | 엑스 | GGGATCGTTAGCACTGGTAATTAGCTGC |
| AACAC | 이 | AACACAACACAACACAACACAACACAACACAACACAACAC |
| 도데 카 | 삼 | CCCGTACTGGTCCCGTACTCGGTCCCGTACTCGGT |
| 1.686 | 2 + 3 | AATAACATAGAATAACATAGAATAACATAG |
| AATAT | 4 (+ Y) | AATATAATATAATATAATATAATATAATAT |
| * 에릭 조이스, 개인 통신, 설리반 등의 다른 시퀀스에서 359 시퀀스입니다. (8) | ||
표 1 : 초파리 센트로 미어 반복에 대한 FISH 프로브.
| 약 | 용제 | 주식 농도 | 최종 농도 | 처리 시간 | 효과 |
| 콜히친 | 에탄올 | 125 밀리미터 | 150 μM | 10 분 또는 30 분 | 비 동원체 (10 분) (9) 또는 전부 (30 분) 미 세관 불안정 |
| 파클리탁셀 | DMSO | 10 mM의 | 10 μM | 10 분 | 마이크를 안정화rotubules |
| Binucleine 2 | DMSO | 25 mM의 | 25 μM | 20 분 | 오로라 B 키나제 (10)을 억제 |
표 2 : 약물 치료.
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우리가 여기서 설명하는 한 방법은 감수 분열의 세 단계 (그림 1)를 나타내는 늦게 단계 초파리 난자의 컬렉션에 발생합니다. 의향에 난자가 karyosome (도 1A)을 둘러싸는 영역에서 튜 불린 신호의 부족에 의해 표시 핵막의 존재에 의해 구별된다. Prometaphase 핵 봉투 고장시 스핀들 조립 후 기간입니다. prometaphase 동안, karyosome는 독특한 형태를 가정 주 karyosome 질량 (그림 1B)에서 떨어져 4 번째 염색체 자주 연장되는 것을. Prometaphase는 초파리의 난자는 자연적으로 배란까지 체포하는 중기와칩니다. 중기 난자에서 karyosome는 둥근 모양 (그림 1C)로 후퇴했다.
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초파리 난 모세포를 준비
긴 karyosome 자주 중기의 난 모세포에서 prometaphase 구분하기 karyosome 모양을 사용하여, prometaphase 난자에서 볼 수 있지만 문제가 될 수 있습니다. prometaphase 동안 karyosome은 원형으로의 신장을 시작하고 난 모세포는 중기 정지에 접근 라운드 형상으로 후퇴. 이것은 많은 prometaphase 난자가 긴 karyosome이없는 것을 의미한다. 돌연변이 또는 약물 처리 된 난자가 조사하는 경우 또한, karyosome 모양 난자를 준비하기 위해이 방법을 사용 배제, 영향을받을 수 있습니다. 다른 마커 이러한 단계를 현재 사용할 수 없습니다 구분하기 때문에, 우리는 prometaphase 또는 중기에 하나 난자에 대해 풍부하게 초파리 암컷의 알을 낳는의 속도를 조작하는 상기 한 방법을 사용합니다. 이론적 근거는 그 난자는 prometap...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
CENP-C 항체를 제공해 주신 Christian Lehner님과 FISH에 대한 권장 사항을 주신 Eric Joyce님께 감사드립니다. McKim 실험실의 연구는 NIH(GM101955)의 보조금으로 지원되었습니다.
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