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방법 논문

살아있는 열에 있는 화상 진찰 내 핵 액틴 막대는 Drosophila 배아를 강조했습니다

3.3K 조회수

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DOI:

10.3791/61297

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2020년 5월 15일

이 논문에서

요약

이 프로토콜의 목표는 열 응력에 따라 드로소필라 배아및 이미지 내 핵 액틴 로드 어셈블리에 로다민-컨쥬게이드 구형 액틴을 주입하는 것입니다.

초록

이 프로토콜의 목적은 열 응력에 따라 살아있는 Drosophila 멜라노가스터 배아에서 조립되는 핵 액틴 막대를 시각화하는 것입니다. 액틴 로드는 신경 퇴행성 질환을 포함한 인간의 병리학과 함께 제공되는 보존되고 유도할 수 없는 액틴 스트레스 반응(ASR)의 특징입니다. 이전에, 우리는 ASR이 태아 발달의 형태 발생 실패 및 감소된 생존에 기여한다는 것을 보여주었습니다. 이 프로토콜은 이미징, 유전학 및 생화학에 매우 순종하는 모델 시스템에서 근본적인 actin 막대 조립 및 ASR 메커니즘의 지속적인 연구를 허용합니다. 배아는 주사를 준비하기 위해 커버슬립에 수집되고 장착됩니다. 로다민-컨쥬게이드 구형 액틴(G-actinRed)은희석되어 마이크로니들로 적재된다. 단일 주사는 각 태아의 중심으로 이루어집니다. 주사 후, 배아는 높은 온도에서 배양되고 핵 내 액틴 막대는 공초점 현미경 검사법에 의해 시각화됩니다. 광표백 후형화 회복(FRAP) 실험은 액틴 봉상에서 수행될 수 있다; 및 세포질에 있는 그밖 액틴이 풍부한 구조물은 또한 심상일 수 있습니다. 우리는 G-actin빨간 내인성 G-actin 같이 중합하고, 그 자체로, 일반적인 배아 발달을 방해하지 않는다는 것을 것을을 발견합니다. 이 프로토콜의 한 가지 제한은 태아에 심각한 부상을 피하기 위해 주입 중에주의를 기울여야한다는 것입니다. 그러나, 연습으로, Drosophila 배아에 G-액틴레드를 주입하는 것은 actin 막대를 시각화하는 빠르고 신뢰할 수있는 방법이며, 쉽게 어떤 유전자형의 파리또는 저산소증과 산화 스트레스를 포함한 다른 세포 스트레스의 도입과 함께 사용할 수 있습니다.

서론

이 프로토콜은 유도할 수 없는 액틴 응력 반응(ASR)1을겪고 있는 열 응력 배아에서 핵액틴 봉의 조립을 시각화하기 위해 G-actinRed를 주입하는 방법을 설명합니다. 우리는 배아에서 성기능 장애를 일으키고 생존력을 감소시키는 ASR의 연구를 돕기 위해 이 프로토콜을 개발했으며, 성인 인간 세포 유형은 신부전2,근육 근병증3,알츠하이머 및 헌팅턴병4,5,6,7,8을포함한 병리와 관련이 있다. 이러한 ASR은 열 충격9,10,11,산화 스트레스4,6,

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프로토콜

1. 배아 수집 컵과 사과 주스 천 접시 준비

  1. 주사 실험 5일 전에,28개를 구성하거나 적어도 2개의 작은 배아 수집 컵을 조달한다. 작은 컬렉션 컵28에사용할 신선한 60mm 사과 주스 한천 접시를 확인합니다. 4 °C에서 젖은 종이 타월로 덮인 플라스틱 상자에 접시를 보관하십시오.
    참고: 1.3단계에서 설명된 플라이 번호로 채워진 작은 배아 수집 컵은 실험당 충분한 배아 수를 제공하는 동시에 조기 발달 단계의 이미징을 허용하기에 충분한 시간 안에 배아 처리 및 주사를 수행할 수 있도록 보장합니다.
  2. 사과 주스 접시를 18°C로 데우고 접시 중앙에 효모 페이스트를 넣습니다. 효모 페이스트는 활성 효모와 증류수의 간단한 페이스트입니다.
  3. 가장 관대한 계란 누워를 촉진하기 위해, 실험 2 일 전에 파리와 함께 수집 컵을 설정합니다. 적어도 100 암컷과 50개의 수컷 파리를 컬렉션 컵에 넣고, 준비된 사과 주스플레이트(그림 1,1단계)를얹습니다. 주사 실험으로 이어지는 날에는 사과 주스 접시를 하루에 적어도 두 번, 아침에 한 번, 저녁에 한 번 변경합니다.
    참고: ....

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결과

배아 처리의 회로도 워크플로우가 도 1에묘사되고, 일반적인 실험을 위한 시간표는 표 1에제시된다. 좋은 실험 결과에 대한 추정은 주입된 10개의 배아마다, 조회된 배아의 적어도 절반은 올바른 발달 단계에 있을 것이고, 손상되지 않고, 32°C에서 열 응력으로 견고한 ASR을 나타낸다는 것입니다. 이러한 ASR은 도 2A(오른쪽 패널)에서 배아의 대표적인 표면 뷰 이미지에 도시된 바와 같이 핵내 액틴 봉의 조립에 의해 입증될 것이다. 액틴 로드는 핵 내부에 여러 방향(이미징 평면에 평행또는 수직)으로 나타나며 여러 초점 평면을 통해 이미지화될 수 있다. 이에 비해, 18°C에서 배양된 대조군 배아는 액틴로드(도 2A,좌판)를 표시하지 않는다. 막대를 함유하는 퍼센트 핵은 도 2B에서입증된.......

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토론

이 방법의중요성은 드로소필라 배아21,22, 23,24,25,26, 27에서 미세 주입의 잘 확립 된 프로토콜을 활용하여 ASR 및 동반 액틴 로드 조립에 관한 새로운 연구를 가능하게한다는 것입니다. 살아있는 배아에 G-actinRed를 주입의 주요 장점은 ASR이 다양한 맥락에서 연구 될 수 있다는 것입니다. 향후 연구를 위해, 이러한 맥락은 돌연변이 스크린의 일부로 다른 유전자형의 배아를 주입하거나 산화 스트레스4,<.......

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공개 사항

이해 상충이 선언되지 않았습니다.

감사의 글

저자는 소카크 연구소에서 이 기술을 개척하는 데 도움을 준 류류 정과 젠기이 쉬의 작품과 분석을 도운 하산 시데의 작품을 감사하게 인정합니다. 이 연구를 위한 일은 NIH (R01 GM15111)의 보조금에 의해 투자됩니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
아데노신 삼인산 (ATP)Millipore-SigmaA23835GG 버퍼
사과 주스, Mott's, 64 fl ozMott's014800000344사과 주스 플레이트 구성 요소
Bacto AgarBD214010사과 주스 플레이트 구성 요소
표백제, PureBright 살균, 6.0% 차아염소산나트륨KIK International059647210020배아 제거 칼슘
염화Millipore - 시그마C1016500GG 완충
세포 여과기의 구성 요소, 70 μ mFalcon352350탈염 배아 수집용
컨포칼 현미경, LSM 880 Airyscan Zeiss 0000001994956이 있는 34채널핵내 액틴 막대 이미징용
DesiccantDrierite24001배아 건조용
해부 현미경, Stemi 508 8:1 줌Zeiss4350649000000한천 쐐기에 배아 배열용
해부 바늘, 5 inFisher Scientific08965A한천 쐐기에 배아 배열용
Dithiothreitol (DTT)Fisher ScientificBP1725G 버퍼
양면 테이프의 구성 요소, 스카치 퍼머넌트, 0.5 in x 250 in3M021200010323배아 접착제
배아 수집 케이지Genessee Scientific59100성충 파리 수용 및 배아 수집용
파인 팁 핀셋, Dumont 핀셋, Style 5Electron Microscopy Sciences72701D한천 쐐기에 배아 배열용
유리 모세혈관, Borosillicate 유리, 얇은 1mm x 0.75mmWorld Precision Instruments, Inc.TW1004마이크로 니들 용
할로 카본 오일 27Millipore-SigmaH8773100ML배아 수분 공급용
가열 스테이지 인큐베이터Zeiss4118579020000, 4118609020000, 4118609010000컨포칼 이미징
용 실험실 조직 와이퍼, KimWipes Kimberly-Clark34155실험실 조직 와이퍼
광학 현미경, Invertoskop 40C 역 위상차 현미경, 리퍼브 상품Zeiss단종된주입 현미경
메틸-4-하이드록시벤조에이Millipore-SigmaH36471KG사과 주스 플레이트의 구성 요소
마이크로인젝터, FemtoJet4xEppendorf5253000025마이크로인젝터
마이크로 로더 팁, epT.I.P.S. 20 μ LEppendorf5242956003
바늘 조정을 위한 x,y,z 다이얼이 있는 microneedle micromanipulator 및 주입 단계Bernard Instruments, Inc (Houston, TX)Custommicropipette
puller, Model P-97, Flaming/BrownSutter InstrumentsP97마이크로니들을 만들기 위해 모세관 당기기용
현미경 커버 유리 24x50-1.5Fisher Scientific12544E배아 장착용
현미경 슬라이드, 라일락 컬러프로스트, 사전 세척, 25 x 75 x 1mmFisher Scientific22037081주입용 배아 장착용
n-헵탄Fisher ScientificH3601배아 접착제
대물렌즈 구성 요소, 10xZeiss단종10x 주사 현미경
용 대물렌즈대물렌즈, C-Apochromat 40x/1,2 W Kor. 컨Zeiss421767997171140x 물 대물렌즈
, 오일, 물, 실리콘 오일 또는 글리세린 침수용 LD LCI Plan-Apochromat 25x/0.8 Imm Cor DIC M27(D=0-0.17mm)(D=0.17mm에서 WD=0.57mm)Zeiss420852987100025x 혼합 이멀젼 대물렌즈
Plan-Apocrhomat 63x/1.40 Oil DIC f/ELYRAZeiss420782990079963x 오일 대물렌즈
페인트브러시, 로버트 시몬스 익스프레션 E85 포인티드 라운드 사이즈 2Daler-Rowney 038372016954배아 이식용
종이 타월, Kleenex C-fold 종이 타월, 흰색Kimberly-Clark884266344845 블로팅 셀 스트레이너
파스퇴르 피펫, 5 3/4 inFisher Scientific1367820A배아를 오일로 덮는 데 페
트리 접시, 유리, 100 x 20 mm코닝3160102습한 배양 챔버용
페트리 접시, 플라스틱, 60 x 15 mmVWR25384092사과 주스 플레이트용
피펫, Eppendorf Reference 0.5-10 μ LEppendorf2231000604마이크로니들
피펫 팁 로딩용, xTIP4 250 μ LBiotix63300006커버슬립에 배아 접착제를 추가하기 위해
면도날VWR55411050한천 쐐기, 테이프, 피펫 팁 절단용
로다민 접합 구형 액틴, 인간 혈소판(비근육; 4x10 μ g)세포골격, Inc.APHR-AG-actin^Red
Scintillation 바이알, 폴리에틸렌 라이너 및 요소 캡이 있는 20mL 유리 borosillicateFisher Scientific033377배아 접착제 제조용
나사 상단 항아리, 16ozNalgene000194414195배아 건조용
스테이지 마이크로미터전자 현미경 과학602104PGG-actin 주입 설탕의 부피 보정용
Millipore-Sigma840971KG사과 주스 플레이트의 구성 요소
Trizma baseMillipore-SigmaT15031KGG 버퍼
효모의 구성 요소, Lesaffre Yeast Corporation 효모, Red Star Active Dry, 32 ozLesaffre Yeast Corporation117929157002효모 페이스트의 구성 요소
기 제작용 트 포칼 대물렌즈용 FCS 컨포칼 대물렌즈용 , 컨포칼용

참고문헌

  1. Figard, L., et al. Cofilin-mediated Actin Stress Response is maladaptive in heat-stressed embryos. Cell Reports. 26 (49), 3493-3501 (2019).
  2. Ashworth, S. L., et al. ADF/cofilin mediates actin cytos....

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