Celem tej techniki jest umożliwienie naukowcom przeprowadzenia sekcji, barwienia immunologicznego i montażu krążków z oczami poczwarek Drosophila melanogaster w każdym wieku.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Celem tej techniki jest umożliwienie naukowcom przeprowadzenia sekcji, barwienia immunologicznego i montażu krążków z oczami poczwarek Drosophila melanogaster w każdym wieku.
Dysk oka Drosophila melanogaster to potężny system, który może być używany do badania wielu różnych procesów biologicznych. Zawiera około 800 oddzielnych jednostek ocznych, określanych jako ommatidia1. Każde ommatidium zawiera osiem fotoreceptorów neuronalnych, które rozwijają się z niezróżnicowanych komórek po przejściu bruzdy morfogenetycznej w trzecim stadium larwalnym2. Po sekwencyjnym różnicowaniu fotoreceptorów rozwijają się komórki nieneuronalne, w tym komórki czopków i barwników, a także mechanosensoryczne komórki szczeciniaste3. Końcowe procesy różnicowania, w tym ustrukturyzowane ułożenie wszystkich typów komórek ommatidialnych, zaprogramowana śmierć komórek niezróżnicowanych typów komórek i ekspresja rodopsyny, zachodzą w faziepoczwarki 4-7. Technika ta koncentruje się na manipulowaniu krążkiem oka poczwarki, zapewniając wgląd i instrukcje, jak preparować dysk oka podczas fazy poczwarki, co jest z natury trudniejsze do wykonania niż zwykle preparowany krążek oka w trzecim stadium rozwojowym. Technika ta dostarcza również szczegółowych informacji na temat barwienia immunologicznego, aby umożliwić wizualizację różnych białek i innych składników komórek.
Na dziedziny rozwoju i biologii komórkowej duży wpływ miał organizm modelowy: Drosophila melanogaster. W ramach tego modelu badania tarczy oka wniosły ogromną wiedzę na temat sygnalizacji, biologii komórki i innych obszarów. Późna trzecia larwa w stadium ocznym, tarcza oka była szeroko badana i jest potężnym modelem do wykorzystania, ponieważ daje migawkę serii okresów rozwojowych, z których każdy ma swoje własne unikalne cząsteczki i procesy sygnałowe, w miarę postępu morfogenetycznej bruzdy w poprzek tarczy oka8. Istnieje jednak potrzeba dalszego poszerzania naszej wiedzy na temat procesów rozwojowych w fazie rozwoju poczwarki. Chociaż przeprowadzono badania nad dyskiem oka poczwarki3-7, nasza wiedza nie zbliża się do zakresu pracy, która została wykonana na dysku oka w trzecim stadium rozwojowym. Wynika to po części z większej trudności w rozwarstwieniu dysku oka poczwarki. W związku z tym przedstawienie właściwej metody preparacji mogłoby znacznie poszerzyć badania w tym zakresie.
Chociaż istnieją etapy rozwoju dysku oka poczwarki, które łatwo jest przeanalizować, szczególnie w okresie środkowej poczwarki, inne okresy są znacznie trudniejsze do przeanalizowania. Protokół ten stanowi jedną z metod preparowania krążków oka poczwarki, która może być powszechnie stosowana we wszystkich ramach czasowych rozwoju poczwarki. Protokół ten może być stosowany jako alternatywa dla innego protokołu9, który pokazuje łatwiejszą i szybszą metodę preparowania krążków oka z punktów czasowych w połowie poczwarki. Protokół ten został pierwotnie sfilmowany i opracowany do szkolenia zaawansowanych studentów studiów licencjackich w UCLA Undergraduate Research Consortium in Functional Genomics (URCFG)10,11 w technice rozwarstwienia oka poczwarki. Wielu studentów studiów licencjackich było w stanie wykorzystać ten film i metodę, aby nauczyć się tej trudnej techniki.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ta procedura jest procedurą 2-dniową.
Dzień 1 (2 godziny + czas analizy)
1. Rozwarstwienie dysku oka poczwarki
2. Barwienie immunologiczne
Dzień 2 (4 godziny + czas montażu)
3. Montaż
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Jako przykład zastosowania niniejszego protokołu, na rysunku 2 przedstawiono wyniki obrazujące krążki oczne w stadium środkowej poczwarki (42 h APF w 25 °C), poddane immunobarwieniu różnymi przeciwciałami. Dzięki zastosowaniu przeciwciała skierowanego przeciwko pozostałościom fosfotyrozyny można zaobserwować błony komórkowe (Rysunek 2A). Można to wykorzystać do zidentyfikowania regularnego układu komórek ommatidialnych w oku poczwarki po końcowych procesach wzorowania, które zachodzą przed stadium środko...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Chociaż wydaje się, że proces ten jest prosty i łatwy do wykonania, w rzeczywistości opanowanie tej techniki wymaga dużo praktyki. Rutynowo zaczynamy od nauki preparowania i montowania krążków trzeciego oka12, które są znacznie łatwiejsze w obsłudze. Praktyka ta pomaga wypracować odpowiednią pozycję preparacyjną ramion, dłoni i palców13 tak, aby manipulacja kleszczami pod mikroskopem sekcyjnym była stabilna, łatwa i doświadczona. Zasadniczo, okres ćwiczeń powinien osiągnąć cel, jakim jest uczynie...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Doceniamy i chcielibyśmy podziękować Instytutowi Medycznemu Howarda Hughesa za nagrodę HHMI Professor dla U.B., która umożliwiła ten projekt. Dziękujemy uczelni Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles za zapewnienie obiektów i wsparcia infrastruktury dydaktycznej dla tej pracy. Prace były również wspierane przez fundusze z Midwestern University i hojną darowiznę z Charity Fidelity Gift Fund. Dziękujemy Johnowi VandenBrooksowi za komentarze do manuskryptu i Kriscie Pearman za jej pomoc techniczną.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Solanka fizjologiczna buforowana fosforanami (PBS, pH 7,4) | 80 g NaCl, 2g KCl, 14.4 g Na2HPO4, 2.4 g KH2PO4, Zwiększ głośność do 1 μ l, dostosuj pH do 7,4, sterylizuj w autoklawie lub filtrze, rozcieńcz do 1x PBS z autoklawowanym ddH2O przed użyciem. | ||
| Triton X-100 | Promega | H5142 | Uwaga: Działa drażniąco! Nosić rękawice. |
| 0,3% PBT | 1,5 ml Triton X-100, 500 ml 1X PBS. | ||
| 37% roztwór formaldehydu | Fisher Scientific F75P1GAL | Uwaga: Toksyczny, prawdopodobny czynnik rakotwórczy dla ludzi! Nosić rękawice. | |
| Napraw rozwiązanie | (≈ 4% formaldehydu w PBS) 50 μ l 37% formaldehydu, 450 μ l 1x PBS, przed użyciem przygotuj świeże | ||
| Normalna surowica kozia | Przeciwciała Rockland i testy | B304 | Aliquot w objętościach 1 ml i przechowywać w temperaturze -80 ° Roztwór |
| 10% NGS w PBT. Można to zrobić i przechowywać w temperaturze 4 & stopni; C na kilka dni przed użyciem. | |||
| Roztwór podstawowy DAPI | Life Technologies | D3571 | Do barwienia jąder morskich. Przygotować roztwór o stężeniu 1 mg/ml z ddH2O. |
| VectaShield Medium | montażowe Vector Labs | H-1000 | Medium montażowe |
| Glycerol | Sigma | G5516 | Do montażu. Przygotować 70% rozcieńczenie z ddH2O. |
| Sprzęt | |||
| Mieszalnik nutacyjny | VWR | 82007-202 | Służy do kołysania tkanki w 3-dołkowym szklanym naczyniu |
| SylGard 182 Zestaw elastomerów silikonowych | Krayden | NC9897184 | Służy do produkcji silikonowego naczynia preparacyjnego |
| Silikonowe naczynie | preparacyjneDelikatnie wymieszaj zestaw elastomerów Sylgard (powyżej) zgodnie z instrukcją (aby uniknąć pęcherzyków). Wlej mieszaninę na szalkę Petriego (dowolnej wielkości). Pozostawić SylGard do utwardzenia przez noc w temperaturze 37 stopni Celsjusza; Inkubator C. | ||
| Naczynie szklane 3-dołkowe | Corning | 7220-85 | Odmiana 3-dołkowa nie jest już dostępna, jest to produkt 9-dołkowy. |
| 72-dołkowa minitaca z mikrostudzienką | Nunc | 438733 | |
| Ostre kleszcze (Dumont #55) | Fine Science Tools | 11255-20 | |
| Mikronożyczki typu Vannas, proste, ostrze 5 mm | Ted Pella | 1346 | |
| Kapilary ze szkła borokrzemianowego 100 mm | World Precision Instruments | 1B100-4 | Pociągnij za pomocą ściągacza do igieł, aby uzyskać cienką końcówkę, która umożliwia przepływ niewielkiego strumienia PBS. |
| Jednorazowe pipety transferowe, cienka końcówka | Samco Scientific | 231 | |
| Podane wymiary rurek to średnica wewnętrzna (ID) x średnica zewnętrzna (OD) x grubość ścianki w calach | |||
| Rurka PVC (1/8 x 3/16 x 1/32) | Nalgene | 8000-0010 | Użyj ich z ciągniętą igłą do montażu rurki dmuchawy, jak pokazano na rysunku 2. |
| Rurka silikonowa Tygon (3/32 x 5/32 x 1/32) | Rurka silikonowa Saint Gobain Performance ABW00004 | ||
| Rurka silikonowa Tygon (1/32 x 3/32 x 1/32) | Rurka Saint Gobain Performance Plastics | ABW00001 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.