October 6th, 2016
이 프로토콜은 초파리의 눈 / 더듬이 가상적인 디스크 (EAD에게)에서 형광 표시, 유 전적으로 정의 클론 종양을 생성하는 방법을 보여줍니다. 그것은 세 번째 령 유충과 방법을 시각화하고 유전자 발현 변화와 종양 침입을 정량화를 처리하는 방법에서 EAD 뇌를 해부하는 방법에 대해 설명합니다.
이 프로토콜의 전반적인 목표는 유전적으로 정의된 형광 표지 클론을 운반하는 초파리의 눈 더듬이 상상 디스크 및 뇌를 해부하는 방법과 이를 처리하여 유전자 발현 변화 및 세포 침입을 시각화하고 정량화하는 방법을 보여주는 것입니다. 설명된 절차는 유전자 및 상피 발달, 항상성 또는 질병의 역할에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 경쟁, 보상 증식 또는 클론 간 기업의 기저에 있는 메커니즘을 해부하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 연구의 주요 장점은 초파리 유전자 모자이크의 심층적인 정량적 및 정성적 분석을 위해 맞춤화된 전체 프로토콜을 제공한다는 것입니다.
일반적으로 초파리 모델을 처음 연구하는 개인은 다른 상상 디스크에서 눈-더듬이 상상 디스크를 인식하지 못하기 때문에 어려움을 겪습니다. 유충 몸체 내에서 형광으로 표시된 클론을 지닌 눈 더듬이 상상 디스크의 인식을 용이하게 하려면 형광 현미경으로 초기 해부를 수행하는 것이 좋습니다. 억제 가능한 세포 마커 또는 MARCM을 사용한 모자이크 분석을 통해 표현형 야생형 컨텍스트에서 유전적으로 정의된 클론 패치를 생성할 수 있습니다.
눈이 없는 프로모터에 의해 구동되는 FLP는 노란색 유전자로 표시된 정지 카세트 옆에 있는 두 FRT 요소 간의 재결합을 촉매합니다. DNA 복제 후 FLP는 상동 염색체 사이의 비자매 염색분체의 교환을 촉매하여 자매 염색분체를 생성합니다. 하나는 야생형 대립유전자와 Gal80 억제자를 가지고 있고 다른 하나는 돌연변이를 가지고 있습니다.
유사 분열에서 이들은 분리되어 두 개의 딸 세포를 생성하는데, 하나는 동형 접합 돌연변이이고 다른 하나는 야생형입니다. Gal80 억제자의 손실은 돌연변이체에서 GFP 발현을 허용하는 반면 야생형 세포는 GFP 음성을 유지합니다. 실험을 시작하려면 PBS를 파리 병에 분출하여 음식 표면을 덮는 방식으로 모자이크 유충을 수확합니다.
그런 다음 주걱으로 최상층을 부드럽게 하고 유충이 들어있는 음식 슬러리를 페트리 접시에 붓습니다. 유충을 부드럽게 골라 PBS로 채워진 배아 접시에 옮깁니다. 면역 염색을 위해 최소 20마리의 유충을 수집하고 종양 침습성의 정량화를 위해 80
마리의 유충을 수집합니다.PBS로 유충을 씻어 잔여 음식물을 모두 제거하십시오. 8:16x 배율에서 형광 실체 현미경을 사용하여 몸 전체에 무작위 GFP 양성 반점을 표시하는 모든 표범 유충을 식별하고 폐기합니다. PBS에 남은 유충이 들어있는 접시를 해부 할 때까지 얼음 위에 놓습니다.
실체 현미경으로 눈 안테나의 상상 디스크를 해부하려면 집게 한 쌍을 사용하여 머리 뒤쪽 몸 길이의 약 2/3 지점에 있는 유충을 부드럽게 잡습니다. 두 번째 집게로 애벌레 입 고리를 잡고 몸에서 당겨 빼냅니다. 집게를 사용하여 겹쳐진 큐티클과 타액선 및 지방체와 같은 외부 조직에서 입 고리를 분리합니다.
또는 복부 신경삭을 그대로 유지하면서 눈-더듬이 디스크 뇌 복합체를 준비하려면 집게를 사용하여 몸 중앙에 있는 유충을 자릅니다. 뒤쪽 절반은 버립니다. 한 쌍의 집게 끝으로 유충 몸의 앞쪽 절반을 잡고 두 번째 쌍의 끝으로 입 고리를 안쪽으로 밀고 첫 번째 집게 쌍으로 큐티클을 굴려 유충을 뒤집습니다.
장, 지방체, 침샘을 포함한 모든 외부 조직을 조심스럽게 제거합니다. 입 고리를 큐티클에서 부드럽게 당겨 빼냅니다. 복부 신경삭에서 근육과 표피까지 뻗어 있는 축삭돌기를 절단하여 입 고리에 부착된 안-더듬이 디스크 뇌 복합체를 해제합니다.
조직을 옮기려면 먼저 남은 시체를 위아래로 여러 번 피펫팅하여 P20 마이크로피펫 팁을 코팅한 다음 동일한 팁을 사용하여 절개된 조직을 옮깁니다. 더 큰 안구 디스크 뇌 복합체를 옮기려면 P20 팁을 미리 절단하여 개구부를 확대합니다. 너트를 만드는 동안 실온에서 25분 동안 400%PFA 고정액 400마이크로리터에 샘플을 고정합니다.
그런 다음 정착액을 제거하고 너트레이션으로 10분 동안 PBST로 샘플을 세 번 세척합니다. 그런 다음 PBST를 500마이크로리터의 DAPI 염색 용액으로 교체하고 어두운 곳에서 15분 동안 nutate합니다. PBST로 10분 동안 티슈를 한 번 씻습니다.
박리를 완료하려면 1ml 피펫을 사용하여 조직을 PBS로 채워진 유리 접시에 다시 옮깁니다. 두 쌍의 겸자를 사용하여 시신경 줄기를 절단하여 안-더듬이 디스크에서 침습성을 정량화하는 데 사용할 뇌를 분리합니다. 입 고리에서 눈 더듬이 디스크를 잘라내어 제거합니다.
유도 슬라이드에 장착 매체 한 방울을 놓고 집게를 사용하여 액체를 얇은 층으로 분배합니다. 침습성을 정량화하려면 각 유전자형에 대해 최소 80개의 고정된 온전한 뇌를 단일 슬라이드에 배치하십시오. 원하는 대로 조직을 곧게 펴고 배치합니다.
커버슬립의 한쪽 가장자리를 매체에 부드럽게 터치하고 거품이 생기지 않도록 집게를 사용하여 천천히 내립니다. 실험실용 물티슈를 사용하여 가장자리의 과도한 장착 매체를 흡수합니다. 이제 컨포칼 이미징을 사용하여 조직을 검사할 수 있습니다.
중립적인 당사자에게 점수가 편향되지 않도록 슬라이드를 익명화하도록 요청하십시오. 그리고 최소 두 명의 연구원이 독립적으로 슬라이드를 평가해야 합니다. 채점이 완료된 후에만 유전자형을 공개합니다.
GFP 필터 세트가 장착된 형광 실체 현미경으로 악성 종양 정도를 평가합니다. 마커를 사용하면 이중 계산을 피하기 위해 이미 본 뇌에 레이블을 지정합니다. 형광 컨포칼 이미지는 DAPI로 염색된 악성 RAS V12 낙서 돌연변이 GFP 표지 클론 종양을 가진 유충에서 해부된 뇌를 보여줍니다.
이 패널은 4가지 등급의 종양 침습성을 나타냅니다. 편향되지 않은 정량화는 JNK 신호전달 및 RAS V12 낙서의 억제가 하나의 클론을 억제하는 것을 보여주었습니다. 제어 눈 안테나에서 JNK에 민감한 TRE-DsRED 리포터는 안테나에서 눈 부분까지 이어지는 좁은 줄무늬 세포만 표시합니다.
대조적으로, TRE-DsRED 활성은 GFP 양성 악성 클론 종양에서 현저하게 향상되었습니다. 8일째가 되자 종양 세포가 안구 더듬이 디스크를 넘어 복부 신경삭으로 퍼졌습니다. 침입한 종양 세포는 또한 주변 조직에 비해 JNK 활성화가 증가한 것으로 나타났습니다.
JNK를 차단하면 종양 클론의 TRE-DsRED 활성이 분명히 감소한 반면, 레이저 강도를 높이면 클론 인접 상피 세포가 향상되는 것으로 나타났습니다. 또한, 헤몰렉틴 델타 DsRED 리포터는 대조군의 눈-안테나, 상피, 혈구의 움푹 들어간 곳에서 발견되는 몇 개의 혈구 클러스터와는 대조적으로, 악성 종양으로 구성된 안-안테나와 뇌 조직에 축적된 혈구를 보여주었습니다. JNK가 억제되자 관련 면역 세포의 수가 급격히 감소했습니다.
향상된 종양 침습성, JNK 활성 및 혈구 침투는 절개된 모자이크 안구 디스크에서 분리된 총 RNA를 사용하여 QRTPCR에 의해 결정된 MMP1 mNRA의 상당한 상향 조절을 동반했습니다. 60개 이상의 눈 디스크 쌍과 뇌를 마스터하면 30분 이내에 해부할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 원하는 유전자형의 유충을 충분히 생성하는 것을 기억하는 것이 중요합니다.
RNA 분리 RNS를 위한 샘플을 무료로 유지하기 위해 박리하는 동안 빠르지만 정확해야 합니다. 해부 절차에 따라 웨스턴 블롯(western blot)을 면역염색의 대안으로 사용하여 서로 다른 유전자형 간의 단백질 발현 변화를 평가할 수 있습니다. 유전자 모자이크를 만들고 설명된 절차에 따라 분석하면 치명적인 돌연변이와 종양유전자 기업의 메커니즘에 대한 연구를 할 수 있으며, 이 비디오를 시청한 후에는 제3의 인스타 유충에서 눈-더듬이 디스크 및 뇌의 모자이크 조직을 해부하는 방법과 면역 염색을 위해 처리하는 방법, 형질전환 및 포트 활성의 시각화, RNA 추출 및 침입성의 정량화.
PFA와 페놀-클로로포름 및 DAPI는 독성이 매우 높으므로 이러한 제제로 작업하는 동안 항상 보호 장갑 및 의복 착용과 같은 예방 조치를 취해야 합니다.
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본 프로토콜은 드로소필라 눈-안테나 발생판과 뇌를 분리하여 유전자 발현 변화와 종양 침투성을 시각화하고 정량화하는 방법을 설명합니다. 유전적으로 정의된 형광 표지 클론을 분석하기 위한 포괄적인 프로토콜 세트를 제공합니다.
The Drosophila imaginal disc tumor model provides a genetically tractable system for mechanistic de-risking of oncogenic pathways and tumor-stroma interactions in a whole-organism context. By enabling visualization and quantification of gene expression changes and cellular invasiveness in defined genetic mosaics, the approach supports target validation and phenotypic screening in early discovery. It offers a disease-relevant system for assessing mechanistic drivers of tumor progression with predictive confidence for downstream translational efforts.
The method integrates into early discovery workflows by providing a scalable system for hypothesis testing, pathway clarification, and phenotypic readouts that inform lead identification and preclinical prioritization.