Hier demonstreren we hoe we regeneratie kunnen induceren en monitoren in de Starlet Zeeanemoon Nematostella vectensis, een model cnidarian anthozoan. We laten zien hoe we kunnen amputeren en regeneratie categoriseren met behulp van een morfologisch stadiasysteem, en we gebruiken dit systeem om een vereiste voor autofagie in regenererende poliepstructuren te onthullen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Inducerende Compleet Poliep Regeneration van de aboral Physa van de Starlet Zeeanemoon Nematostella vectensis
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Cnidarians, en in het bijzonder Hydra, werden de eerste dieren getoond om beschadigde of doorgesneden structuren, en inderdaad dergelijke studies aantoonbaar gelanceerd moderne biologische onderzoek door het werk van Trembley meer dan 250 jaar geleden te regenereren. Momenteel de studie van regeneratie een opleving waarbij zowel "klassieke" regeneratief organismen, zoals de Hydra, planaria en Urodeles, alsook een verbreding spectrum van soorten verspreid over het gebied metazoen uit sponzen tot zoogdieren gezien. Naast haar intrinsieke belangstelling als een biologisch fenomeen, begrijpen hoe regeneratie werkt in een verscheidenheid van soorten zullen ons te informeren over de vraag of regeneratieve processen delen gemeenschappelijke kenmerken en / of soorten of context-specifieke cellulaire en moleculaire mechanismen. De starlet zeeanemoon, Nematostella vectensis, is een opkomende modelorganisme voor het regenereren. Net als Hydra, Nematostella is een lid van de oude stam, Cnidaria, maar binnen tHij klasse Anthozoa, een zuster clade de hydrozoa dat is evolutionair meer basaal. Zo aspecten van de wedergeboorte in Nematostella zal interessant zijn om te vergelijken en het contrast met die van de Hydra en andere cnidarians. In dit artikel presenteren we een methode te halveren, observeren en classificeren regeneratie van het aborale uiteinde van de Nematostella volwassene die Physa genoemd. De Physa ondergaat splijting natuurlijk als middel ongeslachtelijke voortplanting, en hetzij natuurlijke splijting of handmatig amputatie van de Physa triggers hergroei en hervorming van complexe morfologie. Hier hebben we deze eenvoudige morfologische veranderingen in een Nematostella Regeneration Staging System (de NRSS) gecodificeerd. We gebruiken de NRSS de effecten van chloroquine, een remmer van lysosomale functie blokkeert autofagie testen. De resultaten laten zien dat de regeneratie van poliep structuren, met name de mesenteria, abnormaal wanneer autofagie wordt geremd.
Inleiding
De waarneming van de wedergeboorte in één hydra was het rudimentaire gebeurtenis in de komst van de biologie als een experimentele wetenschap 1,2. Regeneration blijft een fenomeen van buitengewoon brede aantrekkingskracht te bioloog en leg persoon gelijk. Het potentieel voor ontwikkelingsstoornissen biologen, artsen, biomedische wetenschappers en ingenieurs weefsel te begrijpen en het overwinnen van de beperkingen op de menselijke regeneratie maakt regeneratie biologie meer dan de op zich interessant.
Nu, met het gebruik van nieuwe technologieën zoals genome sequencing en winst en verlies van functie gereedschap, het v....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Conditionering van dieren voor de temperatuur, voeding en licht / donker-cyclus
- Verkrijgen Nematostella vectensis volwassenen uit een van de vele Nematostella laboratoria over de hele wereld, of een non-profit leverancier (tabel 1)
- Handhaaf Nematostella bij constante temperatuur (meestal tussen 18 en 21 ° C) in het donker, in "1 / 3x" kunstmatige zeewater (ASW) bij een zoutgehalte van 12 delen per duizend (ppt). Handhaaf culturen in eenvoudige natronkalkglas cultuur gerechten, typisch 250 ml of 1,5 liter capaciteit 11.
Let op: Deze eenvoudige kweekomstandigheden worden vaak gebruikt....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De voortgang van morfologische gebeurtenissen tijdens regeneratie afgesneden Physa wordt getoond in Figuur 1A, die representatief uitzicht Physa in elke NRSS fase omvat. De typische Physa cut site is aangegeven op de volwassen (pijlpunten). De foto's in figuur 1A tonen geleidelijke herstel van mondelinge en anatomische eigenschappen van vers gesneden Physa door middel van volledig gevormd poliep. Figuur 1B, C de inrichting van intern.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Gebruik van Nematostella als model voor wondgenezing en regeneratie wordt steeds populairder. Aldus is het belangrijk om te kunnen de morfologische patroon van een bepaald protocol zien voordat effectieve cellulaire en moleculaire analyses kunnen worden toegewezen en vergeleken. Nematostella een hoge regeneratieve "flexibiliteit", in staat om bijna hervormen ontbrekende structuur afgezet op elke locatie, op post-planula levensstadia. Zo hebben verschillende onderzoekers onderzocht regeneratie.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door een New York Stem Cell Science (NYSTEM C028107) Subsidie voor GHT.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Nematostella vectensis, volwassenen | Marine Biological Lab (MBL) | non-profit leverancier | |
| Glazen kweekbakje, 250 mL | Carolina Biological Supply | 741004 | 250 mL |
| Glazen kweekbakje, 1.500 mL | Carolina Biological Supply | 741006 | 1.500 mL |
| Polyethyleen overdrachtspijp, 5 mL | USA Scientific | 1022-2500 | smalle boring, gegradueerd |
| Polyethyleen overdrachtspijp, taps toelopend | Samco | 202-205 | snijd 1 inch van de punt af om een brede boring te maken |
| Wegwerp scalpel | Feather Safety Razor Co. Ltd | nr. 10 | mesje moet gebogen zijn |
| #5 Dumont fijne punttang | Roboz | RS5045 | alternatieve leveranciers beschikbaar |
| Pyrex petrischaal, 100 mm diameter | Corning | 3160 | kan worden vervangen door andere glazen petrischalen |
| Steriele 6-well plaat | Corning Falcon | 353046 | of soortgelijk van andere fabrikant |
| Steriele 12-well plaat | Nunc | 150628 | of soortgelijk van andere fabrikant |
| Steriele 24-well plaat | Cellstar, Greiner bio-one | 662-160 | of soortgelijk van andere fabrikant |
| Brineeuw kweekset | San Francisco Bay; drsfostersmith.com | CD-154005 | optie voor het kweken van brineeuw |
| pyrex bakvorm | gewoon in supermarkten | optie voor het kweken van brineeuw | |
| kunstmatig zeewater mix 50 gal of meer | Instant Ocean; drsfoster-smith.com | CD-116528 | andere merken kunnen volstaan |
| Kunststof emmer voor voorraad ASW bereiding | diverse | gewone 25 gallon plastic vuilnisbak OK | |
| Polypropyleen Carboy | Carolina Biological Supply | 716391 | Voor werkende voorraad ASW bij 12 ppt |
| Meetbeker, 4.000 mL | PhytoTechnology Laboratories | B199 | Voor verdunning van 36 ppt ASW naar 12 ppt |
| Stereomicroscoop en lichtbron | diverse | met continue 1 - 40X vergroting |
Referenties
- Lenhoff, S. G., Lenhoff, H. M. Hydra and the Birth of Experimental Biology: Abraham Trembley's Memoirs Concerning the Natural History of a Type of Freshwater Polyp with Arms Shaped like Horns. , The Boxwood Press. (1986).
- Trembley, A.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
