레이저 스캐닝 현미경 검사 법 긴 파장 다중 광자 형광 여기의 고급 광학 기술의 조합 안내 (sox10:EGFP)에 안내 (foxd3:GFP) zebrafish 태아 신경 크레스트 마이그레이션의 고해상도, 3 차원, 실시간 영상 캡처 구현 되었습니다.
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레이저 스캐닝 현미경 검사 법 긴 파장 다중 광자 형광 여기의 고급 광학 기술의 조합 안내 (sox10:EGFP)에 안내 (foxd3:GFP) zebrafish 태아 신경 크레스트 마이그레이션의 고해상도, 3 차원, 실시간 영상 캡처 구현 되었습니다.
선 천 성 눈 craniofacial 변칙 중단 신경 크레스트, 몸 전체에 수많은 세포 유형을 철새 줄기 세포의 일시적인 인구에에서 반영 합니다. 신경 크레스트의 생물학 이해 제한, 공부 vivo에서 될 수 있는 유전자 세공 모델의 부족과 실시간으로 반영 되었습니다. Zebrafish는 신경 크레스트 등 철새 세포 인구를 공부에 대 한 특히 중요 한 개발 모델입니다. 개발 눈에 신경 크레스트 마이그레이션 검사, 레이저 스캔 현미경 긴 파장 다중 광자 형광 여기의 고급 광학 기술의 조합 같이 sox10 와 foxd3 가 되어 초기 신경 크레스트 차별화 규제 가능성이 신경 크레스트 셀에 대 한 마커를 대표 하는 수많은 동물 모델에서 유전자 변형 zebrafish 태아, 즉 Tg (sox10:EGFP) 및 안내 (foxd3:GFP)에 개발 눈의 고해상도, 3 차원, 실시간 동영상 캡처 구현 되었습니다. 다중 광자 시간 경과 영상 동작 및 초기 눈 개발에 기여 두 신경 크레스트 세포 인구의 철새 패턴 분별 하 사용 되었다. 이 프로토콜 예를 들어, zebrafish 신경 크레스트 마이그레이션 중 시간 경과 비디오를 생성 하기 위한 정보를 제공 하 고 많은 구조는 제 브라와 다른 모델 유기 체에서의 초기 개발을 시각화에 추가 적용할 수 있습니다.
선 천 성 눈 질환 아동 실명을 일으킬 수 있으며 종종 두개골 신경 크레스트의 이상 때문. 신경 크레스트 세포는 신경 관에서 발생 하 고 몸 통하여 수많은 직물을 형성 하는 일시적인 줄기 세포. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 신경 크레스트 셀, prosencephalon 및 mesencephalon에서 파생 된 게 상승 뼈와 연골은 midface 정면 지역, 그리고 홍 채, 각 막, 배수 채널 및 sclera 눈의 앞쪽 세그먼트에서. 4 , 6 , 7 , Rhombencephalon 형태는 인 두 아치, 턱, 그리고 심장 유출 관에서 8 신경 크레스트 셀. 1 , 3 , 4 , 9 , 10 연구 강조 했습니다 눈을 신경 크레스트의 기여 및 periocular 개발, 척 추가 있는 눈 개발에 이러한 세포의 중요성을 강조. 실제로, Axenfeld Rieger 증후군과 피터 스 플러스 증후군에서 관찰 신경 크레스트 셀 마이그레이션 및 분화의 방해는 craniofacial 눈 변칙와 이어질. 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 따라서, 마이그레이션, 확산 및이 신경 크레스트 세포의 분화에 대 한 포괄적인 이해 선 천 성 눈 질환을 기본 복잡성에 대 한 통찰력을 제공할 것입니다.
Zebrafish는 zebrafish 눈의 구조는과 유사 하 포유류 들 그리고 많은 유전자는 제 브라와 포유류 사이의 보존 진화론으로 눈 개발 공부에 대 한 강력한 모델 생물 이다. 18 , 19 , 20 또한, zebrafish 태아는 투명 하 고 oviparous, 실시간으로 눈 개발의 시각화를 촉진.
이전에 게시 작업에 확대,6,,720 신경 크레스트 셀의 철새 패턴 사용 하 여 다중 광자 형광 이미징 SRY (섹스 결정 지역 Y)의 transcriptional 통제 녹색 형광 단백질 (GFP)으로 표시 하는 유전자 변형 zebrafish 선에 시간 경과 설명 했다-상자 10 (sox10) 또는 Forkhead 상자 D3 (foxd3) 유전자 규제 지역. 21 , 22 , 23 , 24. 다중 광자 형광 시간 경과 영상 레이저 스캐닝 현미경 표본 fluorophores 태그로의 고해상도, 3 차원 이미지를 긴 파장 다중 광자 형광 여기의 고급 광학 기술을 결합 하는 강력한 기술입니다. 25 , 26 , 27 다중 광자 레이저를 사용 하 여 표준 confocal 현미경 검사 법, 증가 조직의 침투 및 감소 fluorophore 표백 등 뚜렷한 장점이 있다.
이 메서드를 사용 하 여 마이그레이션 및 철새 통로의 타이밍에 다양 한 신경 크레스트 세포의 두 가지 인구 periocular mesenchyme 개발 눈에 차별, 즉 foxd3 양성 신경 크레스트 세포와 craniofacial mesenchyme sox10 양성 신경 크레스트 셀을 했다. 이 방법으로 zebrafish에 눈와 craniofacial 신경 크레스트 마이그레이션 마이그레이션 시각화 하는 방법을 도입, 개발 하는 동안 실시간으로 레 귤 레이트 된 신경 크레스트 마이그레이션 관찰 하기 쉽게.
이 프로토콜 Tg (sox10:EGFP)에 안내 (foxd3:GFP) 유전자 변형 zebrafish, 예를 들어 초기 눈 개발 하는 동안 시간 경과 비디오를 생성 하기 위한 정보를 제공 합니다. 이 프로토콜 zebrafish에 신경 크레스트 셀에서 파생 된 어떤 눈와 craniofacial 구조의 초기 개발의 고해상도, 3 차원, 실시간 시각화를 위한 추가로 적용할 수 있습니다. 또한,이 방법은 다른 조직 및 장기 제 브라와 다른 동물 모델의 개발의 시각화에 대 한 추가 적용할 수 있습니다.
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여기에 설명된 프로토콜은 미시간 대학교 동물 사용 및 관리 위원회(UCUCA)에서 제정한 실험실 동물의 인도적 대우를 위한 지침에 따라 수행되었습니다.
1. 타임랩스 이미징을 위한 배아 수집
2. 타임랩스 이미징을 위한 배아 장착
3. 타임랩스 이미징을 위한 현미경 설정
4. 타임랩스 획득 중
5. 획득 후 처리
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다중 광자 형광 시간 경과 영상 생성을 야기할 craniofacial 구조 및 안내 (sox10:EGFP)에 안내 (foxd3:GFP) 눈의 앞쪽 세그먼트 zebrafish 라인 두개골 신경 크레스트 셀의 마이그레이션 패턴을 공개 동영상 일련의. 예를 들어, sox10-긍정적인 신경 크레스트 셀 12와 30 hpf 사이 craniofacial 지역 (비디오 1, 그림 2)에 신경 튜브의 가장자리에서 마이그레이션합니다. Prosencephalon mesencephalon에서 셀 마이그레이션 등 및 periocular mesenchyme 채우는 개발 눈에 복 부. 또한,이 sox10-긍정적인 세포 frontonasal 프로세스를 형성합니다. rhombencephalon에서 신경 크레스트 세포 v...
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다중 광자 시간 경과 영상 과도 하 고 철새 세포 인구의 비보에 추적을 수 있습니다. 이 강력한 기술은 실시간으로 미 발달 과정을 공부 하 사용할 수 있습니다 그리고 현재 연구에이 방법의 결과 신경 크레스트 셀 마이그레이션 및 개발의 현재 지식 향상. 이전 시간 경과 이미징 연구는 일반적으로 confocal 레이저 스캐닝 현미경 검사 법을 이용 한다. 29 , 30 , 31 , 32 여기, 우리는 전통적인 confocal 현미경 검사 법에 비해 많은 장점이 있는 다중 광자 기술의 사용을 제시. 다중 광자 현미경 검사 법의 기초가 이다 긴 적외선 파장의 두 광자 fluorophore는 흥분 하는 데 사용 됩니다. 그 결과, 더 적은 산란 및 따라서 감소 배경, 깊은 조직 침투를 사용 하도...
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이 작품은 국립 눈 연구소 건강의 국가 학회 (K08EY022912-01) 및 비전 연구 코어 (P30 EY007003)의 보조금을 통해 재정적으로 지원 되었다.
저자는 토마스 실링 친절 하 게 선물 안내 (sox10:eGFP) 물고기와 메리 Halloran 친절 하 게 안내(foxd3:GFP) 물고기 gifting에 대 한 감사 합니다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 칸막이가 있는 사육 탱크 | Aquaneering | ZHCT100 | Crossing Tank Set(1.0리터) 뚜껑 및 인서트가 있는 투명 폴리카보네이 |
| M205 FA Combi-Scope | Leica Microsystems CMS GmbH | 입체 형광 현미경 - FusionOptics 및 TripleBeam | |
| 염화나트륨 | Millipore (EMD) | 7760-5KG | 이중 PE 자루. CAS 번호 7647-14-5, EC 번호 231-598-3 |
| 염화칼 | 밀리포어(EMD) | 1049380500 | 염화칼륨 99.999 Suprapur. CAS 번호 7447-40-7, EC 번호 231-211-8. |
| Calcium Chloride Dihydrate | Fisher Scientific | C79-500 | 폴리 병; 500 g. CAS No. 10035-04-8 |
| 마그네슘 설페이트 (무수) | Millipore (EMD) | MX0075-1 | 폴리 병; 500 g. CAS No. 7487-88-9, EC 번호 231-298-2 |
| Methylene Blue | Millipore (EMD) | 284-12 | 유리병; 25 g. 분말, 인증된 생물학적 염색제 |
| 중탄산 | Millipore (EMD) | SX0320-1 | 폴리 병; 500g. 분말, GR ACS. CAS 번호 144-55-8, EC 번호 205-633-8 |
| N-Phenylthiourea | 시그마 | P7629-25G | >98%. CAS 번호 103-85-5, EC 번호 203-151-2 |
| Dimethylsulfoxide | 시그마 | D8418-500ML | 분자 생물학 등급. CAS 번호 67-68-5, EC 번호 200-664-3 |
| 트리카인 메탄설포네이 | 웨스턴 케미컬 Inc. | MS222 | 트리카인-S |
| 저용융 아가로스 | ISC Bioexpress | E-3112-25 | GeneMate Sieve GQA 저용융 아가로스, 25g |
| 개방형 목욕 챔버 | 워너 인스트루먼트 | RC-40HP | 하이 프로파일 |
| 유리 커버슬립 | Fisher Scientific | 12-545-102 | 원형 커버 유리. 직경 25mm |
| 고진공 그리스 | Fisher Scientific | 14-635-5C | 2.0파운드 튜브. DOW CORNING CORPORATION 1658832 |
| 빠른 교환 플랫폼 | Warner Instruments | QE-1 | 35mm |
| 스테이지 어댑터 | Warner Instruments | SA-20LZ-AL | 16.5 x 10cm |
| TC SP5 MP 다광자 현미경 | Leica Microsystems CMS GmbH | ||
| Mai Tai DeepSee Ti-Sapphire Laser | SpectraPhysics | ||
| Laser Safety Box | 라이카 마이크로시스템즈 CMS GmbH | ||
| 라이카 어플리케이션 스위트 X (LAS X) 소프트웨어 | Leica Microsystems CMS GmbH | ||
| Photoshop, CS 6, 버전 13.0, x64, 소프트웨어 | : Adobe | ||
| iMovie 버전 10.1.4, 소프트웨어 | Apple |
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