Apresentamos protocolos para coleta, preparação e imagem de oócitos maduros de Drosophila. Esses métodos permitem a visualização do comportamento cromossômico e da montagem e função do fuso durante a meiose.
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Artigo de método
Apresentamos protocolos para coleta, preparação e imagem de oócitos maduros de Drosophila. Esses métodos permitem a visualização do comportamento cromossômico e da montagem e função do fuso durante a meiose.
A segregação cromossômica em oócitos humanos é propensa a erros, resultando em aneuploidia, que é a principal causa genética de aborto espontâneo e defeitos congênitos. O estudo do comportamento cromossômico em oócitos de organismos modelo é muito promissor para descobrir a base molecular da suscetibilidade de oócitos humanos à aneuploidia. Drosophila melanogaster é passível de manipulação genética, com mais de 100 anos de pesquisa, comunidade e desenvolvimento de técnicas. A visualização do comportamento cromossômico e da montagem do fuso em oócitos de Drosophila tem desafios particulares, no entanto, devido principalmente à presença de membranas ao redor do oócito que são impenetráveis aos anticorpos. Descrevemos aqui protocolos para a coleta, preparação e imagem da montagem do fuso da meiose I e do comportamento cromossômico em oócitos de Drosophila, que permitem a dissecção molecular da segregação cromossômica neste importante organismo modelo.
O estudo da meiose às vezes é descrito como a "genética da genética". Isso ocorre porque as propriedades fundamentais da herança cromossômica e do sortimento independente são realizadas por meio da segregação dos cromossomos durante a produção dos gametas. Uma demonstração importante da teoria cromossômica da herança veio em 1916 do trabalho de Calvin Bridges em Drosophila melanogaster1. Este e outros estudos de genética clássica em Drosophila contribuíram muito para nossa compreensão da genética. O exame citológico de cromossomos meióticos em oócitos de Drosophila, no entanto, tem sido um desafio. Isso ocorre principalmente porque a imunofluorescência de oócitos de Drosophila em estágio avançado, quando o fuso se reúne e os cromossomos são orientados para segregação, é dificultada pela presença de membranas que tornam o oócito impenetrável aos anticorpos.
Apesar desse desafio, os oócitos de Drosophila continuam sendo um modelo atraente para o estudo do comportamento cromossômico e da montagem do fuso. Isso se deve às poderosas ferramentas genéticas disponíveis na Drosophila, mas também porque os oócitos param na metáfase I, quando os cromossomos são orientados e o fuso está totalmente formado. Isso facilita a coleta e o exame de um grande número de oócitos neste importante estágio da divisão celular. Além disso, um organismo modelo simples que é passível de manipulação genética para o estudo da segregação cromossômica de oócitos pode fornecer uma contribuição importante para nossa compreensão da saúde reprodutiva humana. Erros no número de cromossomos são a principal causa genética de aborto espontâneo e defeitos congênitos em humanos2. A maioria desses erros pode ser atribuída ao oócito e está correlacionada com o aumento da idade materna. A idade média das mães nos EUA tem aumentado, tornando isso uma grande preocupação de saúde pública.
Descrevemos aqui métodos para o exame citológico de oócitos de Drosophila, incluindo uma demonstração de como remover as membranas do oócito. Esses métodos são modificações de protocolos descritos pela primeira vez por Theurkauf e Hawley3, Zou et al.4, e Dernburg et al.5. Também incluímos métodos para o enriquecimento de diferentes estágios de oócitos, com base em um protocolo descrito pela primeira vez por Gilliland et al.6. Finalmente, adicionamos instruções para o tratamento medicamentoso de oócitos de Drosophila. Juntos, esses métodos permitem a investigação citológica da segregação cromossômica oocitária e montagem do fuso em Drosophila.
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Nota: Os procedimentos são realizados à temperatura ambiente a menos que indicado de outra maneira. incubadoras de temperatura controlada são usados para manter as temperaturas para criação mosca e cruza salvo indicação em contrário.
1. Preparações
2. Recolha de tarde-estágio Drosophila Oócitos
3. Os tratamentos medicamentosos (Opcional)
4. Fixação
5. Removendo membranas ( "Rolling")
6. Coloração de anticorpos de Drosophila Oócitos
7. FISH (Continue a partir do passo 5 acima)
8. Coloração de anticorpos após FISH
| Repita Nome | Cromossoma | Seqüência Oligo * |
| 359 | X | GGGATCGTTAGCACTGGTAATTAGCTGC |
| AACAC | 2 | AACACAACACAACACAACACAACACAACACAACACAACAC |
| dodeca | 3 | CCCGTACTGGTCCCGTACTCGGTCCCGTACTCGGT |
| 1.686 | 2 + 3 | AATAACATAGAATAACATAGAATAACATAG |
| AATAT | 4 (+ Y) | AATATAATATAATATAATATAATATAATAT |
| * 359 sequência de Eric Joyce, comunicação pessoal, outras sequências de Sullivan et al. 8 | ||
Tabela 1: sondas de peixe para repete centroméricas de Drosophila.
| Droga | Solvente | da concentração | A concentração final | Tempo de tratamento | Efeito |
| colchicina | etanol | 125 mM | 150 uM | 10 min ou 30 min | desestabilizar não cinetocoro (10 min), 9 ou todos os microtúbulos (30 min) |
| paclitaxel | DMSO | 10 mM | 10 uM | 10 min | estabilizar microtubules |
| Binucleine 2 | DMSO | 25 mM | 25 uM | 20 min | inibir Aurora B quinase 10 |
Tabela 2: O tratamento medicamentoso.
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Os métodos que descrevemos aqui resultará na coleta de oócitos em estágio final de Drosophila representam três fases da meiose (Figura 1). Os oócitos na profase distinguem-se pela presença do envelope nuclear, que é visível pela falta de sinal de tubulina na região em torno do cariossomo (Figura 1A). Prometáfase é o período após nuclear quebra envelope durante o qual os monta fuso. Durante prometáfase, o cariossomo assume uma forma distinta, tor...
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Staging Drosophila Oócitos
Embora um cariossomo alongada é muitas vezes visto em oócitos prometáfase, usando cariossomo forma de distinguir prometáfase a partir de oócitos metafase pode ser problemático. Durante prometáfase, o cariossomo começa como uma forma redonda, alonga, e, em seguida, se retrai para uma forma redonda como o oócito se aproxima da prisão metáfase. Isto significa que muitos oócitos prometáfase não tem uma cariossomo alongado. Além disso, se os oó...
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Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecemos a Christian Lehner por fornecer o anticorpo CENP-C e a Eric Joyce por recomendações sobre FISH. O trabalho no laboratório McKim foi financiado por uma bolsa do NIH (GM101955).
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Tubos cônicos de 15 ml | Vários | ||
| formaldeído a 16% Ted | Pella, Inc. | 18505 | PERIGOSO; uma vez aberto, descartar após um mês |
| Copos de 250 ml | Vários | ||
| tubos de 5 ml | Vários | ||
| fermentos secos ativos | Vários | misturam com água para fazer uma pasta com a consistência de | |
| anticorpo anti-alfa;-tubulina | clone DM1A | Sigma | F2168 |
| Sigma | B1186 | Misturador PERIGOSO | |
| Várias | |||
| albuminas de soro bovino | Sigma | A4161 | |
| Várias | |||
| colchicinas | Sigma | C-9754 | LAMÍNULAS |
| PERIGOSAS | VWR | 48366-227 | No. 1 1/2 |
| sulfato de dextrano | Vários | ||
| DMSO | Vários | ||
| EGTA | Vários | ||
| etanol | Várias | ||
| pinças | Ted Pella, Inc. | 5622 | Dumont pinças de alta precisão grau estilo 5 |
| formamida | Sigma | 47670-250ML-F | |
| lâminas de vidro | VWR | 48312-003 | |
| glicose | Vários | ||
| tubos graduados de 1,5 ml | Vários | ||
| HEPES | VWR | EM-5330 | disponíveis em vários vendedores |
| Hoechst 33342 | Vários | ||
| cloreto de magnésio | Vários | ||
| metanol | Várias | ||
| malhas grandes (~ 1.500 µ m) | VWR | AA43657-NK | variedade de formatos e outros fornecedores, malha pequena de 12 ou 14 malhas |
| (~300 µ m) | Spectrum labs | 146 424 | variedade de formatos, e.g., 146 422 ou 146 486 |
| nutator | Várias | ||
| pipetas de Pasteur | Acetato de potássio diverso | ||
| Ácido cacodílico | Sigma | ||
| hidróxido Vários | |||
| acetato de sódio | Vários | ||
| cloreto de sódio | Vários | ||
| citrato de sódio | Vários | ||
| hidróxido de sódio | Vários | ||
| sacarose | Vários | ||
| taxol (paclitaxel) | Sigma | T1912 | PERIGOSO |
| Triton X-100 | Fisher | PI-28314 | |
| Tween 20 | Fisher | PI-28320 | |
| vórtice | Vários |
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