여기서, 우리는 척추 동물 분할의 라이브 연구를 가능하게, 제브라피시 후방 체축의 3-D 조직 배양에 대한 프로토콜을 제시한다. 이 각성 모델은 축 신장, 형태항원 변형, 세포외 분해능 조직 수준 라이브 이미징에 대한 제어를 제공합니다.
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여기서, 우리는 척추 동물 분할의 라이브 연구를 가능하게, 제브라피시 후방 체축의 3-D 조직 배양에 대한 프로토콜을 제시한다. 이 각성 모델은 축 신장, 형태항원 변형, 세포외 분해능 조직 수준 라이브 이미징에 대한 제어를 제공합니다.
척추 동물 배아는 반복적인 솜투, 척추, 근육 및 피부의 선구자로서 주요 신체 축을 패턴으로 합니다. 소마이트는 배아의 꼬리 끝이 후방으로 길게 하는 동안 전소성 중구(PSM)로부터 점진적으로 분과한다. 소미트는 정기적인 주기율과 크기가 크기가 있는 형태를 이룹니다. Zebrafish는 유전적으로 유전적으로 견딜 수 있고 살아있는 화상 진찰을 허용하는 투명한 배아를 가지고 있기 때문에 인기있는 모델 유기체입니다. 그럼에도 불구하고, somitogenesis 동안, 물고기 배아는 크고 둥근 노른자 주위에 싸여 있습니다. 이 기하학은 특히 가까운 객관적인 작업 거리를 필요로 하는 더 높은 해상도에서 제브라피시 배아에 있는 PSM 조직의 살아있는 화상 진찰을 제한합니다. 여기서, 우리는 제브라피시 꼬리 의 살아있는 화상 진찰을 위한 평평한 3-D 조직 배양 방법을 제시합니다. 꼬리 는 축 신장의 비례 감속과 로스트로코달 소미트 길이의 단축을 표시하여 그대로 배아를 모방. 우리는 또한 절제 된 문화를 통해 축 신장 속도를 지연 시킬 수 있습니다. 이를 통해 처음으로 축 신장의 기계성 입력에서 신호 그라데이션의 화학적 입력을 풀 수 있습니다. 향후 연구에서, 이 방법은 약물 침투 우려 없이 시간 조절 된 제약 동요 또는 척추 동물 세분화의 검열을 허용 하기 위해 미세 유체 설정과 결합 될 수 있습니다.
유기체의 메타메황 세분화는 자연에서 널리 사용됩니다. 반복된 구조물은 바디 계획1에서척추, 근육, 신경, 혈관, 사지 및 잎과 같은 측면 기관의 기능에 필수적입니다. 축 대칭의 이러한 생리적 및 기하학적 제약의 결과로, 아네리드, 절지동물 및 그들의 배아 조직의 초다트 전시 세분화와 같은 Bilateria의 대부분의 필라(예: 자궁 절제술, 중음근) antero-후방.
척추 동물 배아는 주 체축을 따라 종별 간격, 개수 및 크기 분포를 가진 솜투로 순차적으로 분사합니다. 종 내의 개별 적인 태아 중 이러한 견고함에도 불구 하 고, somite 세분화는 척추 동물 종 사이 다재 다능 한. 세분화는 시간 간격의 광대 한 정권에서 발생 (제브라피시에서 25 분에서 5 인간의 시간), 크기 (제브라피시의 꼬리 솜톤의 ~ 20 μm에서 ~200 μm 마우스의 트렁크 솜트에서 ~ 200 μm) 및 카운트 (제브라피시 에서 32에서 ~300 옥수수 뱀에 ~ 300)2. 더 흥미롭게도, 물고기 배아는 세분화 간격과 축 신장 속도 모두에 대해 보상하여 적절한 크기 분포로 소크를 그대로 유지하면서 광범위한 온도 (~20.5 °C에서 얼룩말 피시의 경우 34 °C까지)에서 개발할 수 있습니다. 이러한 흥미로운 특징 외에도 Zebrafish는 외부, 동기 및 형제 배아의 풍요롭고 투명한 발달뿐만 아니라 접근 가능한 유전 도구로 인해 척추 동물의 세분화를 연구하는 유용한 모델 유기체로 유지됩니다. 현미경 관점에서 불리하게, 텔레오스트 배아는 부피가 큰 구형 노른자에서 발전하고, 그 주위의 가스루 조직을 스트레칭하고 반올림한다(그림1A). 이 기사에서는 제브라피시 꼬리에 대한 평평한 3D 조직 식배 문화를 제시합니다. 이 절제 시스템은 노른자 질량의 구형 제약을 우회하여 소미트 패터닝을 위해 물고기 배아의 고해상도 라이브 이미징에 접근할 수 있게 합니다.

그림 1: 제브라피시 배아용 슬라이드 챔버 엑스플랜트 시스템. (A)제브라피시 배아는 배아 조직(blue)의 투명도와 같은 살아있는 이미징에 장점이 있지만, 부피가 큰 구형 노른자 질량(yellow)을 중심으로 조직이 형성되어 그대로 배아에서 거의 객관적이고 고해상도영상을 방지한다. 꼬리 각질은 소크라이트(빨강)의 조직 전방에서 절단된 미세 수술 칼(brown)으로 시작하여 노른자와 의 국경에서 후불로 계속해낼 수 있다. (B)해부된 꼬리 이출은 커버슬립(라이트 블루)에 등등불구해 배치될 수 있다; 상단에 신경 조직 (밝은 회색)을 유지하고 하단에 notochord (어두운 회색)를 유지합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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이 프로토콜은 1 일 보다 더 젊은 살아있는 척추 동물 태아의 사용을 포함 수정 후 수정. 모든 동물 실험은 신시내티 아동 병원 의료 센터의 윤리적 지침에 따라 수행되었다; 동물 프로토콜은 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (프로토콜 # 2017-0048)에 의해 검토되고 승인되었습니다.
1. 배아 수집
2. 공구 준비
3. 샘플 준비
4. 라이브 이미지 수집
5. 꼬리 의 면역 염색
참고: 다양한 해부 시나리오(길쭉한, 비길쭉한, 꼬리 싹 해부, 반 PSM 등)를 거쳐 자란 조직은 5개의 평평한 꼬리이출로 슬라이드 챔버에서 회수하여 관심 있는 단백질의 정제를 더욱 면역화할 수 있다. 여기서, 우리는 FGF 신호 그라데이션 판독으로 이종의 디인세포 신호 조절 키나아제 (ppERK) 염색에 사용되는 프로토콜을 제시한다.
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이 프로토콜은 살아있는 제브라피시 꼬리 의 평평한 기하학적 배양이 가능합니다. 조직 배양은 전체 배아에 비해 세 가지 주요 장점을 제시합니다: 1) 축 신장 속도의 제어, 2) 간단한 해부에 의한 다양한 신호(morphogen) 소스에 대한 제어, 3) 거의 목표, 높은 배율 및 높은 NA 라이브 이미징.
화학적으로 처리되지 않은 슬라이드 챔버는 꼬리가 그 아래 조직 주위에 감싸는 피부 자궁 절제술에 의해 그것의 주요 축(도 2A)을길게 하는 것을 허용합니다. 화학적으로 활성화된 슬라이드 챔버(유형 I 콜라겐)에서 이종을 배양했을 때, 피부 이포더름은 슬라이드 챔버에 뻗어 부착되어 축 연수를 중단시켰습니다. 그럼에도 불구하고, 솜씨는 세그먼트를 계속했다(그림 2B,보충 영화 S1 과 S2). 프로토콜에 설명된 바와 같이, 축 신장은 장착 공정 ...
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이 문서는 우리가 개발하고 제브라피시 배아를 위해 최근에 사용 된 조직 배양 각기 기술의 상세한 프로토콜을 제시합니다. 우리의 기술은 병아리8과 제브라피시9,10,11 모델 유기체의 이전 각성 방법에 기반을 두고 있습니다. 이 프로토콜로 준비된 꼬리 이식은 간단한 슬라이드 챔버에서 >12h만큼 살아남을 수 있으며, 주요 신체 축을 계속 길게 하고 솜을 분할하는 것은 소미발생이 끝날 때까지 지속됩니다.
치료 건강 하 고 성공적으로 긴 긴 긴 기간을 유지 하기 위해 주어져야 한다. 첫째, 조직 축출은 후부 조직의 손상성을 손상시키지 않고 해부되어야합니다. 우리는 피부 세포가 후방 꼬리 부동으로 유입되는 신경 mesodermal 전두엽...
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저자는 아무 것도 공개하고 이해 상충을 선언할 수 없습니다.
AECOM Zebrafish 코어 시설과 신시내티 아동 수의학 서비스, 기술 지원을 위한 신시내티 어린이 이미징 코어, 디다르 사파로프(Didar Saparov) 비디오 제작 지원, 원고 편집을 위한 한나 씨월에게 감사드립니다. 이 간행물에서 보고된 연구는 E.M.Ö에 상 번호 R35GM140805에 국가의 건강 연구소의 일반 의학 과학의 국가 학회에 의해 지원되었습니다. 이 내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 국립 보건원의 공식 견해를 나타내는 것은 아닙니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 1mL Sub-Q 주사기(PrecisionGlide Needle | Becton, Dickinson and Co. 포함) | 배아 및 조작 제거를 위한 | REF 309597 |
| 200 Proof Ethanol, 면역 | 을 위한 | Decon Labs | 2701 |
| (100×) | 조직 해부 매체 용 | Sigma-Aldrich | A5955 |
| 무수 염화칼슘, 분말 | 해부 매체 용 | Sigma-Aldrich | 499609 |
| Dimethylsulfoxide | 면역 염색 | Sigma-Aldrich | D5879 |
| 일회용 메스, # 10 스테인레스 스틸 | Integra-Miltex | MIL4-411 | 테이프 슬라이드 웰 |
| 준비 용 에틸 3- 아미노 벤조 에이트 메탄설포네이트 염(트리카인) | 시그마-알드리치 | 886-86-2 | (선택 사항) 20개 이상의 조직 |
| 소 태아 혈청(FBS) | 배양 매체용 | ThermoFisher | A3160601 |
| 항마우스 IgG2b, Alexa Fluor 594 | Invitrogen | Cat#A-21145; RRID: | |
| 위한 L-글루타민(페놀 없는 L-글루타민)을 사용한 L-15 배지 | GIBCO | 21083-027 | 조직 해부 매체용 |
| 메탄올 | 시그마-알드리치 | 179337 | |
| 미세수술 각막 나이프 2.85mm 앵글 팁 더블 베벨 블레이드 | 외과 전문 분야 | 72-2863 | 조직 해부용 |
| 마우스 단클론 안티-ppERK | 시그마-알드리치 | Cat#M8159; RRID: | ppERK 면역염색용 |
| AB_477245 NucRed Live 647 ReadyProbes 시약 | Invitrogen | R37106 | (옵션) 세포핵 |
| 파라포름알데히드 분말의 라이브 염색을 위한 분말, 95% | Sigma-Aldrich | 158127 | 면역염색용 샘플 고정용 |
| 쥐꼬리 콜라겐 코팅 솔루션 | Sigma-Aldrich | 122-20 | (옵션) 슬라이드 챔버 화학적으로 활성화하기 위한 |
| 스테이지 탑 인큐베이터 | Tokai Hit | tokai-hit-stxg | (옵션) 라이브 이미징 중 온도 제어용 |
| 투명 테이프 3/4'' | 테이프 | 슬라이드 웰 준비용 | S-9782 |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100 | 면역염색용 |
| Tween 20 | Sigma-Aldrich | P1379 | |
| 제브라피쉬: Tg( actb2:2xMCP-NLS-EGFP) | 캠벨 외 al., 2015 | ZFIN: ZDB-TGCONSTRCT-150624-4 | 핵 국소화 EGFP를 가진 형질전환 |
| 물고기 제브라피쉬: Tg(Ola.Actb:Hsa.HRAS-EGFP) | Cooper et al., 2005 | ZFIN: ZDB-TGCONSTRCT-070117-75 | 세포막 국소화 EGFP를 가진 형질전환 물고기 |
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