Ten artykuł przedstawia chirurgiczną metodę preparowania siatkówki poczwarki Drosophila wraz z protokołami przetwarzania tkanek do immunohistochemii, analizy zachodniej i ekstrakcji RNA.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten artykuł przedstawia chirurgiczną metodę preparowania siatkówki poczwarki Drosophila wraz z protokołami przetwarzania tkanek do immunohistochemii, analizy zachodniej i ekstrakcji RNA.
Siatkówka poczwarki Drosophila stanowi doskonały system modelowy do badania procesów morfogenetycznych podczas rozwoju. W niniejszej pracy przedstawiono rzetelny protokół preparacji delikatnej siatkówki poczwarki Drosophila. Nasze podejście chirurgiczne wykorzystuje łatwo dostępne narzędzia do mikrodysekcji do otwierania poczwarek i precyzyjnej ekstrakcji kompleksów oko-mózg. Można je utrwalić, poddać immunohistochemii, a siatkówki następnie zamontować na szkiełkach mikroskopowych i zobrazować, jeśli celem jest wykrycie struktur komórkowych lub subkomórkowych. Alternatywnie, nieutrwalone siatkówki można wyizolować z tkanki mózgowej, poddać lizie w odpowiednich i wykorzystać do elektroforezy żelu białkowego lub ekstrakcji mRNA (odpowiednio w celu oceny ekspresji białka lub genu). Opanowanie opisanego protokołu mikrodysekcji może wymagać znacznej praktyki i cierpliwości, ale po opanowaniu protokół umożliwia stosunkowo szybką izolację głównie nieuszkodzonych siatkówk.
Siatkówka Drosophila składa się z około 750 ommatidia otoczonych komórkami pigmentowymi ułożonymi w siatkę o strukturze plastra miodu1,2,3,4. Każde ommatidium zawiera osiem neuronów fotoreceptorowych, cztery czopki wydzielające soczewki i dwie pierwotne komórki pigmentowe. Wokół każdego ommatidium znajdują się komórki kratowe wytwarzające pigment i czuciowe grupy szczeciny. Ze względu na swoją postmitotyczną naturę i stereotypowy układ sześciokątny, siatkówka poczwarki Drosophila stanowi doskonały system modelowy do badania procesów morfogenetycznych, w tym adhezji komórek5,6,7,8,9,10 i apoptoza11,12,13,14,15.
Kilka opublikowanych protokołów wykorzystuje ciśnienie powietrza do ekstrakcji kompleksów oko-mózgowych z poczwarek Drosophila16,17,18. Opisany tutaj protokół wykorzystuje narzędzia do mikrodysekcji do starannego i precyzyjnego izolowania kompleksów oko-mózg w celu uzyskania nieuszkodzonej tkanki siatkówki. Ma to kluczowe znaczenie, jeśli siatkówki mają być wykorzystywane do analiz morfologicznych, białkowych lub ekspresji genów, ponieważ uszkodzenie siatkówki może powodować stres komórkowy lub śmierć, co może modyfikować fenotyp komórkowy lub ekspresję genów. Dodatkowo, po ćwiczeniach, w ciągu 10 do 15 minut można wyizolować od 6 do 10 kompleksów oko-mózg, co ułatwia zminimalizowanie zmienności wieku i etapu rozwoju wypreparowanej tkanki oka.
Opisany poniżej protokół utrwalania, barwienia immunologicznego i całościowego montażu jest odpowiedni do przygotowania oczu Drosophila do mikroskopii fluorescencyjnej. Siatkówki mogą być inkubowane z przeciwciałami skierowanymi przeciwko białkom będącym przedmiotem zainteresowania. Na przykład, przeciwciała przeciwko składnikom połączenia adherens mogą być wykorzystane do wizualizacji obwodów wierzchołkowych komórek, dzięki czemu można ocenić cechy, w tym typ, kształt i układ komórek19. Przed fiksacją oczy mogą zostać odcięte od mózgu w celu ekstrakcji białka do analizy zachodniej lub RNA do wykorzystania w qRT-PCR lub sekwencjonowaniu RNA.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
1. Przygotowanie tkanek
2. Sekcja kompleksów oko-mózg
3. Przetwarzanie tkanek do immunofluorescencji
4. Przygotowanie tkanki oka do Western Blotting:
5. Przygotowanie tkanki oka do ekstrakcji RNA:
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oko poczwarki jest łatwo dostępną tkanką, która służy jako doskonały model do badania procesów rozwojowych sterujących morfogenezą. W niniejszej pracy wyizolowano siatkówki i wykorzystano immunofluorescencję do wykrycia apikalnych złączy przylegających (Rycina 3A, C) lub kaspazy Dcp-1 (Rycina 3D), która jest aktywowana podczas apoptozy (Rycina 3)25. Podejścia te pozwalają na wyraźną obserwacj...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Opisana tutaj metoda rozwarstwienia oczu poczwarki Drosophila pozwala na wyizolowanie od 6 do 10 kompleksów oko-mózg w ciągu 10 do 15 minut. Jednak cierpliwość i praktyka są niezbędne, aby opanować technikę sekcji oraz poprawić jakość i szybkość sekcji. Ten krótki czas preparacji zapewnia, że każde oko znajduje się w przybliżeniu na tym samym etapie rozwoju, co zmniejsza zmienność fenotypu lub ekspresję genów siatkówki w zestawie danych. Podczas gdy alternatywne protokoły mogą wymagać mniej praktyki do opanowani...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy Zackowi Drumowi i naszym recenzentom za pomocne komentarze na temat manuskryptu. Prace te były wspierane przez R15GM114729.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Adobe Photoshop | Adobe | Oprogramowanie do przetwarzania obrazów | |
| Szyny bambusowe, 6" | Ted Pella Inc | 116 | |
| Beta merkaptoetanol | Sigma-Aldrich | M3148 | |
| Fosforan beta-glicerolu | Sigma-Aldrich | 50020 | |
| miska | preparcyjna Szklana szalka Petriego wypełniona po brzegi SYLG170 lub SYLG184 (w kolorze czarnym z drobno zmielonym węglem drzewnym w proszku). Pozostawić w temperaturze pokojowej na 24-48 godzin do polimeryzacji. | ||
| Uchwyt ostrza | Fine Science Tools | 10053 | |
| Albumina surowicy bydlęcej | Sigma-Aldrich | A7906 | |
| cOmpete, wolne od EDTA tabletki koktajlowe inhibitora proteazy | Roche | 4693132001 | |
| Mikroskop konfokalny (Zeiss LSM 501) | Carl Zeiss | lub podobny mikroskop | |
| Pirowęglan dietylu (DEPC) | Sigma-Aldrich | 40718 | |
| Taśma dwustronna | 3M 665 | ||
| Drosophila podłoża spożywcze, bogate w składniki odżywcze | 7,5% sacharozy, 15% glukozy, 2,5% agaru, 20% drożdży piwnych, 5% peptonu, 0,125% MgSO4,7H2O, 0,125% CaCl2,2H20 | ||
| Drosophila pożywka, standardowy | przepis na mąkę kukurydzianą Bloomington Drosophila Stock center. (https://bdsc.indiana.edu/information/recipes/bloomfood.html) | ||
| Kwas etylenodiaminotetraoctowy | Sigma-Aldrich | E6758 | |
| utrwalający | 4% formadehydu w PBS, pH 7,4. | ||
| Mikroskop fluorescencyjny (mikroskop TCS SP5 DM) | Leica Microsystems | lub podobny mikroskop | |
| Kleszcze | Kleszcze Fine Science Tools | 91150-20 | należy często ostrzyć. |
| Formaldehyde | Thermo Scientific | 28908 | |
| Szklane naczynia 9-dołkowe | Corning | 7220-85 | Znany również jako naczynia 9-dołkowe |
| Szkiełka nakrywkowe szklane (22 x 22 mm) | Fisher Scientific | 12-542-B | |
| Szkiełka mikroskopowe szklane (25 x 75 x 1 mm) | Fisher Scientific | 12-550-413 | |
| Szklana szalka Petriego | Corning | 3160-100BO | |
| Glicerol | Sigma-Aldrich | G5516 | |
| Image Studio wersja oprogramowania 5.2.5 | LI-COR Biosciences | Oprogramowanie do przetwarzania obrazu do ilościowego oznaczania plam zachodnich. | |
| Bufor do próbek Laemmli | Bio-Rad | 161-0737 | 2X skoncentrowany bufor do próbek białek, suplement z beta merkaptoetanolem zgodnie z instrukcjami producenta. |
| Bufor próbki redukujący znacznik pasa ruchu | ThermoFisher Scientific | 39000 | 5X skoncentrowany bufor do próbek białek. |
| Probówki mikrowirówkowe | Axygen | MCT-175-C | |
| Fine Science Tools | 15000-03 | ||
| Tace do mikrodołków (72 x 10 &mikro; L-studzienki | Nunc | 438733 | |
| Media | 0,5% N-galalan N-propylu i 80% glicerol w PBS | ||
| N-galalan propylu | Sigma-Aldrich | P3130 | |
| PBS bez nukleaz (PBS w 0,1% DEPC, pH 7,4) | Dodaj odpowiednią objętość DEPC do PBS, dobrze wymieszaj i inkubuj przez noc w temperaturze pokojowej przy ciągłym mieszaniu. W autoklawie przez co najmniej 20 minut. Przechowywać w 4° C | ||
| PBS (sól fizjologiczna buforowana fosforanami pH 7,4) | Sigma-Aldrich | P5368 | Przygotować zgodnie z instrukcjami producenta |
| PBS+pi (PBS plus inhibitory proteazy i fosfatazy) | 10mM NaF, 1mM fosforan beta-glicerolu i 1mM Na3VO4 w PBS, pH 7,4. | ||
| PBT | 0,15% TritonX i 0,5% albumina surowicy bydlęcej w PBS, pH 7,4 | ||
| Uchwyt na przypinkę | Fine Science Tools | 26016-12 | |
| Przeciwciało pierwszorzędowe: kozia anty-GAPDH | Imgenex | IMG-3073 | Do Western blot. Używany w 1:3000 |
| Przeciwciało pierwszorzędowe: królicze przeciwciało przeciw rozszczepieniu Dcp-1 | Sygnalizacja komórkowa | 9578S Do | immunofluorescencji. Używany w 1:100 |
| Przeciwciało pierwszorzędowe: szczur anty-DEcad | Badania rozwojowe Hybridoma Bank | DCAD2 | Do immunofluorescencji. Używane w 1:20 |
| Przeciwciało pierwszorzędowe: szczur anty-DEcad | DOI: 10.1006/dbio.1994.1287 | DCAD1 | Prezent od Tadashi Uemura. Używany w 1:100. |
| Zestaw do ekstrakcji RNA: Zestaw do miniprzygotowania tkanki RNA Relia Prep | Promega | Z6110 | |
| Odczynnik do odkażania rnazy (RNase Away) | Molecular BioProducts | 7002 | |
| Ostrza skalpela | Fine Science Tools | 10050 | Odłam mały kawałek ostrza i zabezpiecz w uchwycie ostrza. |
| Przeciwciało drugorzędowe: 488-sprzężone osło anty-szczurze IgG (H+L) | Jackson ImmunoResearch | 712-545-153 | Do immunofluorescencji. Używany w 1:200 |
| Przeciwciało drugorzędowe: cy3-sprzężone kozie anty-królicze IgG (H + L) | Jackson ImmunoResearch | 111-165-144 | Do immunofluorescencji. Używany w 1:100 |
| Przeciwciało wtórne: IgG (H+L) przeciw szczurom kozom sprzężonym z HRP Technologia | sygnalizacji komórkowej | 7077 | Do Western blotting. Używany w 1:3000 |
| Przeciwciało drugorzędowe: IgG (H+L) królika sprzężonego z HRP) | ImmunoResearch | 305-035-003 | Do Western blotting. Używany w 1:3000 |
| Chlorek sodu | Sigma-Aldrich | S3014 | |
| Fluorek sodu | Sigma-Aldrich | 215309 | |
| wanadanu sodu | Sigma-Aldrich | 50860 | |
| (NanoDrop) | ThermoFisher Scientific | 2000c | |
| Stereoskopowy mikroskop preparacyjny (M60 lub M80) | Leica Microsystems | lub podobny mikroskop | |
| Sylgard () | Dow Corning | SYLG170 | |
| Sylgard (przezroczysty) | Dow Corning | SYLG184 | Kolor z drobno zmielonym proszkiem charcol |
| Tkanka: Kimwipes | KIMTECH | 34120 | |
| TritonX | Sigma-Aldrich | T8787 | |
| Chlorowodorek Trizma pH7,5 | Sigma-Aldrich | T5941 | |
| Igła wolframowa, cienka | Fine Science Tools | 10130-10 | Włóż do uchwytu na szpilki |
| Igła wolframowa, solidna | Fine Science Tools | 10130-20 | Włóż do uchwytu szpilki |
| WTLB (zachodni bufor do lizy tkanek) | 150mM NaCl, 1,5% Triton X-100, 1mM EDTA, 20% glicerol, 10mM NaF, 1mM fosforan beta-glicerolu i 1mM Na3VO4 w 50mM Tris-HCl (pH 7,5). Uzupełnij jednym stolikiem koktajlowym z proteazą cOmplete na 10 ml roztworu. | ||
| Pasta drożdżowa | (lokalny supermarket) | Około 2 łyżki drożdży Fleischmann's ActiveDry (lub podobnych) rozpuszczonych w ~20 ml destylowanego H2O |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.