Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Aplicación de la técnica de FlpOut MultiColor para estudiar morfología unicelular de alta resolución y las interacciones de la célula de Glia en Drosophila

Published: October 20, 2017 doi: 10.3791/56177

Summary

Células de mostrar diferentes morfologías y establecen una variedad de interacciones con sus vecinos. Este protocolo describe cómo revelar la morfología de las células y para investigar la interacción célula-célula mediante el bien establecido sistema de expresión de Gal4/UAS.

Abstract

Las células muestran morfologías diferentes y complejas relaciones anatómicas. ¿Cómo las células interactúan con sus vecinos? ¿Las interacciones difieren entre los tipos de la célula o incluso dentro de un tipo determinado? ¿Qué tipo de reglas espaciales siguen? Las respuestas a tales preguntas fundamentales en vivo se han visto obstaculizadas hasta ahora por la falta de herramientas para el etiquetado de celda única de alta resolución. Aquí, se proporciona un protocolo detallado para apuntar las células con una técnica de FlpOut (MCFO MultiColor). Este método se basa en tres diferente etiquetados Reporteros (HA, bandera y V5) bajo control de la UAS que se guardan silenciosos por un terminador transcripcional flanqueado por dos sitios de la FRT (FRT-parada-FRT). Un pulso de choque de calor induce la expresión de un calor inducida por choque Flp recombinase, que elimina al azar los cassettes FRT-parada-FRT en celdas individuales: expresión ocurre solamente en células que expresan también un conductor de GAL4. Esto conduce a una matriz de células diferentemente coloreadas de un tipo celular dado que permite la visualización de la morfología de la célula individual en alta resolución. Por ejemplo, la técnica MCFO puede combinarse con controladores específicos de GAL4 gliales para visualizar la morfología de los diferentes subtipos gliales en el cerebro adulto de Drosophila .

Introduction

Glia, la población de células no neuronales del sistema nervioso (NS), se ha creído durante mucho tiempo para proporcionar un marco estático para las neuronas y por lo tanto no fueron estudiados en detalle. Sin embargo, en los seres humanos, glía constituyen la gran mayoría de las células en el NS (~ 90%) y caída en varias categorías diferentes, incluyendo astrocitos, oligodendrocitos, microglía y células de Schwann. En Drosophila, glía constituyen cerca del 10% de las células en el NS. Curiosamente, sus morfologías y funciones son notablemente similares a las que se encuentran en vertebrados1,2. Sus morfologías incluyen barrera blood - brain (BBB) formación de epitelios, envolvente y astrositos-como las células.

El sistema de nervioso central de Drosophila (CNS) consta de las siguientes estructuras principales: regiones de la corteza que contienen los cuerpos celulares neuronales; neuropils que albergan conexiones sinápticas; tractos de axones pequeños y grandes que conectan diferentes neuropiles; nervios periféricos que conectan músculos y órganos sensoriales con el SNC (figura 1). Glia se encuentran asociados a todas estas estructuras anatómicas: glía (CG) de la corteza en las regiones corticales, astrositos-como glia (ALG) y glía envolvente (GE) en las regiones de neuropilos, glia envolvente también están asociados con tractos axón central y periférico nervios (EGN) y por último, dos de hoja-como glia, glia perineurial (PG) y subperineurial (SPG), que juntos forman una capa contigua que cubre el entero NS (figura 2).

Estudios anteriores han demostrado que glía desempeñan un papel importante en el desarrollo del NS; monitorear el número de células neuronales reaccionando a la circulación sistémica péptidos similares a la insulina, proporcionan apoyo trófico para las neuronas, como la lanzadera de lactato astrositos-neurona y eliminar las neuronas moribundas por fagocitosis3,4 , 5 , 6. en el NS maduro, glia mantener el BBB, tomar neurotransmisores y mantener la homeostasis iónica, actúan como las principales células inmunes en el NS, puesto que los macrófagos no incumple el BBB y modulan la actividad sináptica así como el comportamiento de los animales6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11.

Si los diferentes subtipos gliales realizan funciones especializadas, sigue siendo una incógnita importante. Sin embargo, un análisis sistemático del genoma de glia, especialmente en el adulto, se ha visto obstaculizado por la falta de adecuadas herramientas genéticas para su manipulación. Aquí, se presenta un método que permite la caracterización eficiente y fácil de las formas de la célula para el estudio de las interacciones célula-célula compleja. Esta técnica se ha aplicado para caracterizar la morfología de los diferentes subtipos gliales en el cerebro adulto de Drosophila , pero, según el driver específico de GAL4 utilizado, podría adaptarse para estudiar las neuronas12,13 , cualquier tipo de entrelazar las células y en principio cualquier tejido en cualquier fase del desarrollo.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. preparación de moscas para los experimentos de FlpOut MultiColor (MCFO)

Nota: técnica MCFO el se refiere a una versión modificada de la supresión de casete parada mediada por Flp llamada (FlpOut). Moscas transgénicas de MCFO llevan un promotor de choque térmico (hsp)-Flp recombinase y diferentes reporteros en UAS de control. Cada reportero consiste en un esqueleto común de myristoylated (myr) super carpeta verde fluorescente en una proteína (sfGFP), que 10 copias de una etiqueta del epítopo (e.g., HA, bandera o V5) se han insertado. Las proteínas no fluorescente resultantes se nombran " monstruo espagueti Pfg " (smGFPs) 14 y pueden ser detectadas utilizando anticuerpos específicos contra las etiquetas de epítopos diferentes.

  1. Cruz vuela con el casete MCFO y hsp-Flp (hsp-Flp, 10XUAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-HA,10XUAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-FLAG, 10XUAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-V5) a las correspondientes líneas gliales de conductor en GAL4 (véase tabla de materiales) .
    1. El hsp ya está activo a 25 ° C y pocas células pueden sufrir recombinación hacia un etiquetado inespecíficas, establece cruces a 18 ° C para evitar la filtración del sistema. Esperar alrededor de 20 días a 18 ° C para obtener la generación F1. Tras el calor del choque (ver paso 2), mantener moscas a 25 ° C ( figura 3).

2. Choque de calor

Nota: dependiendo del sitio de inserción, puede variar la eficacia de la hsp-Flp; por lo tanto, el tiempo de descarga de calor óptimo tiene que ser optimizado. De este protocolo, se ha utilizado un stock mosca MCFO que el hsp-Flp fue insertado en el cromosoma X (véase Tabla de materiales).

  1. Transferencia de la progenie de la Cruz en el paso 1.1 (moscas de generación F1, 3-4 días de edad) en nuevos frascos de alimento y calor les choque a 37 ° C en un baño de agua.
    Nota: Las moscas jóvenes (1-2 días) son muy sensibles al choque térmico. Esperar 1 o 2 días más antes de realizar el choque térmico para reducir la tasa de mortalidad causada por el tratamiento. Algunos de la generación F1 vuela como control, sin choque térmico uso.
  2. Durante el choque del calor, mantener moscas en frascos normales con alimentos para disminuir la tasa de mortalidad inducida por el estrés. Poner hembras y machos en viales independientes.
  3. No se olvide de sumergir el frasco entero en el agua para un choque de calor homogéneo. Utilizar un choque de 5-8 min como punto de partida conveniente para el etiquetado dispersos de células de la glia con muchas líneas de controlador GAL4; la duración de choque debe optimizarse para cada conductor y el experimento (tiempos de choque de calor menor o mayor pueden ser necesarios).
  4. Después del choque del calor, poner los frascos horizontalmente sobre la mesa durante unos minutos para permitir que las moscas para recuperarse del choque del calor.
    Nota: No es necesario cambiar los frascos de.
  5. Mantener las moscas a 25 ° C y diseccionarlos (ver paso 3 y 4) 2 o más días después del choque del calor para la expresión óptima del reportero.

3. Preparación de disección y soluciones

  1. el día de la disección, preparar solución fresca de fijación en tubos PCR de 200 μL mezclando 180 μl de medio de cultivo celular de S2 con 20 μl del 20% paraformaldehido (PFA) para obtener una solución 2% de la PFA. Mantener la solución fijadora en el hielo antes y durante la disección.
    PRECAUCIÓN: PFA es tóxica y debe manipularse con cuidado.
    Nota: Mezclar 160 μl de medio de cultivo celular de S2 con 40 μl del 20% paraformaldehido (PFA) en un tubo PCR de 200 μL para preparar una solución PFA 4% en lugar de una solución al 2%.
  2. Utilizar un tubo de PCR por genotipo con un máximo de 8-10 cerebros por el tubo para obtener resultados óptimos tinción.
  3. Preparar el cerebro adulto, solución de lavado: albúmina de suero bovino de 0.5%, 0.5% Tritón X-100 en PBS.
    Nota: Dependiendo de la tinción, una solución que contiene 1% Tritón X-100 puede ser necesaria. Una mayor concentración de Triton X-100 aumenta la penetración de los anticuerpos en el tejido y es necesario a las regiones de manchas que se encuentran dentro del tejido (por ejemplo, regiones sinápticas en el cerebro adulto de Drosophila).
  4. Prepare la solución de bloqueo: suero de cabra normal 3%, 3% burro normal suero y 0.5% Tritón X-100 en PBS.
  5. El cerebro adulto de lavado solución y la solución de bloqueo puede almacenarse a 4 ° C durante algunas semanas.
  6. Poner la placa de cristal de pozos de depresión profunda en el hielo y rellenar cada uno con las siguientes soluciones: uno con etanol al 70%, uno con PBS y otro con medio de cultivo celular S2.

4. Disección de cerebro adulto

  1. colocar un 3 cm plato de disección en el escenario de un estereomicroscopio y llenar con medio de cultivo de células de S2 frío. Llevar a cabo todas las disecciones en este medio para que el tejido permanezca saludable durante el procedimiento de disección.
    Nota: Utilice un plato disección con varios milímetros de silicona negra que proporciona un contraste de fondo buena (en las imágenes) y preservar el fórceps durante la disección.
  2. Anestesiar las moscas del genotipo deseado con CO 2.
  3. Con pinzas, coge la mosca por las alas y lavar en etanol frío al 70% durante 30 s, luego con PBS frío adicional 30 s.
  4. Transferencia de la mosca en la profunda depresión bien relleno con medio de cultivo celular S2.
  5. Repetir el mismo procedimiento para todas las moscas del mismo genotipo y mantenerlas en frío medio de cultivo celular de S2 hasta la disección, que preserve el tejido.
    Nota: Anestesiar sólo el número de moscas que puede ser disecado en un período de tiempo de unos 30 minutos largos tiempos de incubación en medio de cultivo celular de S2 puede dañar el tejido.
  6. Agarrar la mosca con fórceps y, bajo un estereomicroscopio, sumerja la mosca en medio de cultivo celular S2.
  7. Separar la cabeza del resto del cuerpo. Deseche el cuerpo y mantener la cabeza sumergida en el medio de cultivo celular de S2. Es muy importante sostener la cabeza con unas pinzas para toda la duración de la disección. Si la cabeza empieza a flotar, va a ser difícil recuperarlo sin dañar el tejido.
  8. Comenzar la disección sacando un ojo, mientras sostiene la cabeza con pinzas al menos una en todo momento. Asegúrese de que la punta de las pinzas es justo debajo de la retina para evitar dañar el tejido por debajo. Saca el otro ojo y empezar a quitar la cutícula hasta el cerebro aparece.
  9. Eliminar todo tejido traqueal y cutícula alrededor del cerebro aparezca limpiado el tejido. Asegúrese de eliminar todo el tejido traqueal alrededor del cerebro para óptimos resultados de tinción; los tejidos están ahora listos para ser fijados y teñidos.
  10. Mantener todos los cerebros disecados en frío S2 celular medio de cultivo antes de transferirlos a la solución PFA para el paso de la fijación del tiempo.

5. Cerebro adulto la coloración

< ol>
  • Transferir el cerebro aislado con una pipeta P10 en la solución de la PFA a temperatura ambiente (RT). Para evitar el daño de tejido, nunca utilice pinzas para transferir el cerebro después de la disección. Realizar todos los pasos en tubos PCR de 200 μL en un nutator.
  • Para todos los pasos, antes de tirar la vieja solución con una pipeta de P200, permiten el cerebro colocar en la parte inferior del tubo. Intente extraer el sobrenadante sin aspirar el tejido. Proteger el tejido contra la exposición a la luz.
  • Fijar el cerebro en 200 μL de 2% PFA en medio de cultivo celular de S2 durante 1 hora o en el 4% PFA durante 30 minutos. Mantener tiempos de fijación idéntico entre muestras para aumentar la reproductibilidad.
  • Después de 3 (o más) lavados de 15 minutos cada uno en 200 μL de solución, de lavado de cerebro adulto bloquear los tejidos con 200 μL de solución de bloqueo durante 30 minutos. Tiempo de incubación en el bloqueo de solución es posible.
  • Incubar el cerebro durante la noche a 4 ° C con anticuerpos primarios diluidos en cerebro adulto solución de lavado en un volumen total de 200 μl.
    Nota: Los tiempos de incubación pueden variar dependiendo del tipo de anticuerpo usado. Incubaciones más largas pueden ser necesarias.
    1. Para el etiquetado de los tres marcadores MCFO, incubar los cerebros con anti-HA (1: 500), anti-FLAG (método DYKDDDDK) (1: 100) y anticuerpos primarios anti-V5.
    2. Primaria directamente conjugados con anticuerpos podrían ser utilizados en lugar de la normal combinación primaria + secundaria (por ej., anti-V5:DyLight 549 (1: 200)). En este caso, tratar directamente conjugados con anticuerpos como anticuerpos secundarios.
      Nota: Para cada genotipo, mantenga algunos cerebros como controles para verificar la especificidad de la tinción. Olvidese de la incubación del anticuerpo primario y vaya directamente al paso siguiente.
  • Lavar los tejidos 3 veces durante 1 h en 200 μL de solución (paso 3.3) de lavado de cerebro adulto e incubar con secundarios conjugados fluoróforo-primaria directamente anticuerpos conjugados con diluido en cerebro adulto solución de lavado durante la noche en 4 ° C o 4 h a temperatura ambiente, en un volumen total de 200 μL
    Nota: ejemplos de anticuerpos adecuados: AlexaFluor 488 (1: 250), anti-V5:DyLight 549 (1: 200) y DyLight 647 (1: 100)-conjugado anticuerpos.
  • Lavar el cerebro 3 veces durante 1 h en 200 μL de solución, seguida de un lavado final en 200 μL de PBS durante la noche a 4 ° C o por 1-2 h a temperatura ambiente de lavado de cerebro adulto; el paso de lavado final en PBS elimina cualquier rastro de Triton X-100 y es necesario para óptimos resultados de tinción. Montar los cerebros en el medio de montaje con un agente anti-fade en cubreobjetos de cristal.
  • 6. Montaje de cerebros para la proyección de imagen

    1. Trim una proyección de imagen de espaciador para el tamaño apropiado con unas tijeras. Para microscopía de alta resolución, emparedado de la muestra y proyección de imagen de espaciador entre dos cubreobjetos de cristal.
      Nota: Los espaciadores de la proyección de imagen son delgada (0,12 mm de espesor) separadores adhesivos que pelan y adhieren al portaobjetos cubreobjetos o microscopio, permitiendo el montaje de especímenes sin compresión.
    2. Uso de fórceps, retire la lámina protectora adhesiva de una superficie y aplique el espaciador, el lado adhesivo hacia abajo, en la superficie de un vidrio cubreobjetos (22 mm x 60 mm). Aplicar 10 μl de medio de montaje para un cubreobjetos de vidrio nueva.
    3. Con P10 una pipeta, transferir los cerebros del tubo 200 μL al cubreobjetos, junto a la gota de medio de montaje. Junto con los tejidos, transferir algunos PBS para mantener el cerebro en la solución.
    4. Pipeta con un P10, mueva los cerebros del PBS a la gota de medio de montaje tratando de limitar la cantidad de PBS. Transferencia de las muestras en medio de montaje sobre el cubreobjetos con el espaciador de la proyección de imagen. Use suficiente medios de montaje para cubrir la muestra.
    5. Quitar el otro forro adhesivo de la parte superior del espaciador y añadir un cubreobjetos de cristal sobre las muestras. Con la punta de unas pinzas, aplicar una ligera presión sobre el área adhesivo para sellar. Imagen de los tejidos montados inmediatamente o almacenar las diapositivas a-20 ° C para su posterior análisis.

    7. Adquisición de la imagen

    1. pilas de adquisición de imágenes de fluorescencia confocal utilizando un microscopio confocal con un 40 X (NA = 1.2, inmersión en agua) objetivo o 63 X (NA = 1.4, inmersión aceite) objetivo (tamaño de pixel = 1.024 x 1.024 en el plano xy; Distancia entre dos secciones confocales = 0.5 μm). Ajustar la ganancia del detector y el desplazamiento en cada canal de tal manera que no hay pixeles saturados y cero valores de los píxeles están presentes en las imágenes; Esto evita la pérdida de información y asegura uso del rango dinámico completo del detector de.
      Nota: Puesto que la proyección de imagen 3D es desperdiciador de tiempo, las mediciones pueden automatizarse mediante la exploración de múltiples muestras en paralelo en diferentes lugares. Para evitar la evaporación con el objetivo de inmersión de agua, uso de medio de inmersión de aceite especial con índice de refracción n = 1.33.
    2. Procesar las pilas confocales para proyecciones de máxima densidad, cambios en el tono del canal y el ajuste de brillo y contraste con cualquier software de análisis de imagen estándar (véase Tabla de materiales).

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Esta sección ilustra ejemplos de resultados que pueden obtenerse mediante la técnica MCFO en el cerebro adulto de Drosophila . La figura 3 muestra un esquema del método. Tres diferentemente etiquetadas de membrana Reporteros (myr-smGFP-HA, myr-smGFP-FLAG y myr-smGFP-V5) bajo control de la UAS se guardan silenciosos por un terminador transcripcional flanqueado por dos sitios de la FRT (FRT-parada-FRT). Un pulso de choque de calor induce la expresión de Flp recombinase que elimina aleatoriamente los cassettes FRT-parada-FRT en células individuales. Esto conduce a una matriz de células diferentemente coloreadas de un tipo celular determinado, especificado por el controlador de GAL4 utilizado.

    General, siete colores son posibles. Figura 4 y figura 5 muestran las morfologías individuales de células EG y ALG en el lóbulo antenal de Drosophila (AL), respectivamente. Aumentar el tiempo de descarga de calor induce un aumento en la cantidad de células marcadas, dependiendo del tipo de controlador de GAL4, por lo tanto es necesaria una inicial optimización del Protocolo de descarga de calor. La figura 6 muestra el etiquetado de EG en el lóbulo óptico de Drosophila (OL) con reporteros MCFO sola.

    Figure 1
    Figura 1: Anatomía de los adultos de Drosophila NS. Las regiones corticales (zonas grises punteadas) contienen todos los neuronal y la mayoría de los cuerpos de célula gliales, mientras que las regiones de neuropilos (áreas azules) contienen las conexiones sinápticas. Regiones de la zona (azul oscuro) conectan los diferentes neuropiles. Esta figura ha sido modificada desde Kremer et al. (2017) 18. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

    Figure 2
    Figura 2: subtipos genéricos gliales en la Drosophila CNS. Un reportero GFP (GFP-mCD8-UAS) membrana etiquetada impulsado por controladores de GAL4 específicos permite la visualización de los cinco subtipos gliales genéricos (PG: glia perineurial, SPG: subperineurial glia, CG: glia de corteza, ALG: astrositos-como glia y EG: glía envolvente). Las regiones de neuropilo (áreas magentas) se detectan con el marcador presináptico NC82 (BRUCHPILOT). En la parte inferior, se muestra también un recuento de los diferentes subtipos gliales. Barra de escala = 100 μm. haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

    Figure 3
    Figura 3: esquema de cruce para la técnica MCFO. Esquema de la técnica MCFO. Homozygousvirgins llevar el casete MCFO y hsp-Flp (hsp-Flp, 10XUAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-HA,10XUAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-FLAG, 10XUAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-V5) se cruzan con machos de controlador de GAL4 homocigóticos específicos. La generación F1 es dado una sacudida eléctrica del calor. Según el número de casetes de FRT-parada-FRT extraídos al azar de los reporteros, siete colores diferentes son posibles. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

    Figure 4
    Figura 4: morfología de glía envolvente (GE) en el lóbulo antenal (AL). Confocales z-pilas de Drosophila AL después wholemount immunostaining. Morfología de AL (A), con el marcador presináptico NC82 (BRUCHPILOT). (B-D) Etiquetado estocástico de EGcells inducida por el aumento de tiempos de descarga de calor: 8 min (B), 8,5 min (C) y (D) de 10 minutos. La toma EG en muchas diversos formas y tamaños, como ensheath la superficie de los vecinos de otros por ejemplo, las células cubierta áreas distintas pero parcialmente interdigitate en regiones de contacto. Barra de escala = 20 μm. HA: hemaglutinina de la gripe humana. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

    Figure 5
    Figura 5: morfología de astrositos-como glia (ALG) en el lóbulo antenal (AL.). Confocales z-pilas de Drosophila AL después wholemount immunostaining. Morfología (A) de AL detecta el marcador presináptica NC82 (BRUCHPILOT). (B-D) Etiquetado estocástico de células ALG inducida por aumento de tiempos de descarga de calor: 8 min (B), (C) de 10 min y 15 min (D). Tamaño variable de mostrar ALG y morfologías pero cubren áreas en gran parte no superpuestos. Barra de escala = 20 μm. HA: hemaglutinina de la gripe humana. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

    Figure 6
    Figura 6: morfología de glía envolvente (GE) en el lóbulo óptico (OL). Confocales z-pilas de Drosophila OL después de wholemount immunostaining. (A-C) MCFO etiquetado con tres reporteros de parada-cassette con HA, bandera y V5 myr-smGFPs. Recombinase FLP fue inducida por un choque de calor de 10 min a 37 ° C. (A-C) Se muestran los reporteros MCFO y fusión (D). Barra de escala = 20 μm. HA: hemaglutinina de la gripe humana. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Este protocolo describe un método sencillo y eficaz para estudiar la morfología de los diferentes tipos de células en un tejido de interés en alta resolución. Con la técnica MCFO, varios reporteros con epítopos diferentes etiquetas se utilizan en combinación para etiquetado estocástico multicolor (figura 2). Similar a otros métodos como Brainbow/Flybow15,16,17, MCFO aumenta la diversidad de etiquetas a través de coexpression de marcador, lo que permite la visualización de los límites de la celda para estudios de interacción de la célula. Por ejemplo, con tres periodistas, siete combinaciones posibles de marcador son posibles. En comparación con los anteriores métodos de etiquetado, la técnica MCFO muestra un control más preciso y fácil de la célula etiquetado densidad17: 1.0 Flybow moscas expresan un marcador predeterminado que hace sola célula etiquetado más difícil; Flybow 2.0 moscas requieren la expresión de dos recombinasas Flp diferentes haciendo que el sistema más complicado.

    Según el driver específico de GAL4 utilizado, la técnica MCFO puede ser adaptada para el estudio de los tejidos en cualquier etapa del desarrollo. Aquí, la técnica se ha aplicado para caracterizar la morfología de los subtipos genéricos gliales en el cerebro adulto de Drosophila en alta resolución. El multicolor de las células permite la visualización de los diferentes límites y ayuda a comprender, por ejemplo, la interacción espacial entre dos células adyacentes; Aparte de las células PNG y SPG, que pretenden epitelio forma, todos los otros subtipos gliales Mostrar mosaico, que es que minimizan el contacto con sus vecinos gliales, y aumentar al máximo el contacto con el compartimiento neuronal envuelto (cuerpo celular, axones, dendritas, y sinapsis). Todos mandan a procesos lamellipodial o filopodial finos no sólo en su barrio local, sino también en un entorno distante18.

    Para el éxito de este protocolo, es crucial criar moscas a 18 ° C para evitar la filtración en el sistema. Cuando la disección y a lo largo de todo el procedimiento de tinción, es importante evitar daños al tejido para resultados óptimos de la tinción. Por último, dos aspectos técnicos han que considerar: el tiempo de descarga de calor define la cantidad de células en las que se expresan las etiquetas. Un choque térmico corto conducirá a etiquetado de algunas células, mientras que un choque térmico largo inducen la expresión de etiquetas en muchas células hasta el caso extremo en el que todos los casetes de FRT-parada-FRT se quitan de los reporteros, en todas las células. En este caso, un solo color (la fusión de las tres etiquetas del epítopo) estará presente, impidiendo la visualización de la morfología de la célula. El tiempo de descarga de calor varía dependiendo del sitio de inserción de la hsp-Flp y el controlador de GAL4, por lo tanto un paso de optimización inicial puede ser necesario. La expresión del marcador es aleatoria y no dirigida a una subpoblación específica de células conducido por el conductor de GAL4. Dentro de una célula, pueden expresar diferentes tags que permite la tinción de anticuerpos de células con diferentes colores de vecinos. Sin embargo, en ocasiones, más de una etiqueta se expresa en una célula, conduciendo a la superposición de los dos colores.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    Ninguno de los autores tienen competencia o conflicto de intereses.

    Acknowledgments

    Los autores agradecen a Arnim Jenett Aljoscha Nern y otros miembros del laboratorio Rubin de asesoramiento e intercambio de reactivos no publicados y el Janelia volar luz equipo de proyecto para la generación de imágenes confocales. Los autores también agradecen a los miembros del laboratorio galo de comentarios sobre el manuscrito.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Water bath Grant GD100
    PCR tubes Sarstedt 72.737.002
    Forceps Dumont 11251-20
    Dissecting dish 30 mm x 12 mmm Electron Microscopy Sciences 70543-30 Glass dissection dish
    Pyrex 3 Depression Glass Spot Plate Corning 7223-34 Glass dissection plates
    Sylgard Black SYLGARD, Sigma-Aldrich 805998 home made with charcoal
    ExpressFive S2 cell culture medium Invitrogen 10486-025
    20% PFA Electron Microscopy Sciences 15713
    Triton X-100 Roth 3051.3
    Normal goat serum Jackson Laboratories 005-000-121
    Normal donkey serum Jackson Laboratories 017-000-121
    Bovine Serum Albumin Sigma A9647
    Rabbit HA-tag Cell Signaling C29F4 Primary antibody, dilution 1:500
    Rat FLAG-tag Novus Biologicals NBP1-06712 Primary antibody, dilution 1:100
    Mouse V5-tag:DyLight 549 AdSerotec 0411 Conjugated antibody, dilution 1:200
    anti-rabbit AlexaFluor 488 Invitrogen A11034 Secondary antibody, dilution 1:250
    anti-rat DyLight 647 Jackson Laboratories 712-605-153 Secondary antibody, dilution 1:100
    Vecta Shield Vector Laboratories H-1000
    SlowFate Gold Invitrogen S36937
    Secure Seal Spacer Grace Biolabs Contact company for ordering
    Microscope cover glass 22 X 60 mm Marienfeld 101152
    Microscope cover glass 22 x 22 mm Roth H874
    Stereo Microscope, Leica MZ6 Leica
    Confocal laser scanning microscope LSM710 Zeiss
    Immersol Zeiss 518 F Immersion oil for fluorescence-microscopy, halogen free
    Immersol Zeiss W 2010 Immersion fluid for water-immersion objectives, halogen free
    R56F03-GAL4 (EG) Bloomington Stock Center 39157 GAL4 driver
    R86E01-GAL4 (ALG) Bloomington Stock Center 45914 GAL4 driver
    hspFlpPestOpt; UAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-HA, UAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-FLAG, UAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-V5 Bloomington Stock Center 64085 UAS reporter (https://bdscweb.webtest.iu.edu/stock/misc/mcfo.php)
    Fiji (Image J) Image analysis software
    Multi Time Macro Zeiss Software for automated scanning

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Freeman, M. R., Doherty, J. Glial cell biology in Drosophila and vertebrates. Trends Neurosci. 29 (2), 82-90 (2006).
    2. Stork, T., Bernardos, R., Freeman, M. R. Analysis of glial cell development and function in Drosophila. Cold Spring Harb Protoc. 2012 (1), 1-17 (2012).
    3. Corty, M. M., Freeman, M. R. Cell biology in neuroscience: Architects in neural circuit design: Glia control neuron numbers and connectivity. J Cell Biol. 203 (3), 395-405 (2013).
    4. Hidalgo, A., Kato, K., Sutcliffe, B., McIlroy, G., Bishop, S., Alahmed, S. Trophic neuron-glia interactions and cell number adjustments in the fruit fly. Glia. 59 (9), 1296-1303 (2011).
    5. Liu, J., Speder, P., Brand, A. H. Control of brain development and homeostasis by local and systemic insulin signalling. Diabetes Obes Metab. 16, Suppl 1. 16-20 (2014).
    6. Kurant, E., Axelrod, S., Leaman, D., Gaul, U. Six-microns-under acts upstream of Draper in the glial phagocytosis of apoptotic neurons. Cell. 133 (3), 498-509 (2008).
    7. Barres, B. A. The mystery and magic of glia: a perspective on their roles in health and disease. Neuron. 60 (3), 430-440 (2008).
    8. Edenfeld, G., Stork, T., Klambt, C. Neuron-glia interaction in the insect nervous system. Curr Opin Neurobiol. 15 (1), 34-39 (2005).
    9. Oland, L. A., Tolbert, L. P. Key interactions between neurons and glial cells during neural development in insects. Annu Rev Entomol. 48, 89-110 (2003).
    10. Stork, T., Sheehan, A., Tasdemir-Yilmaz, O. E., Freeman, M. R. Neuron-glia interactions through the Heartless FGF receptor signaling pathway mediate morphogenesis of Drosophila astrocytes. Neuron. 83 (2), 388-403 (2014).
    11. Zwarts, L., Van Eijs, F., Callaerts, P. Glia in Drosophila behavior. J Comp Physiol A Neuroethol Sens Neural Behav Physiol. 201 (9), 879-893 (2015).
    12. Nern, A., Pfeiffer, B. D., Svoboda, K., Rubin, G. M. Multiple new site-specific recombinases for use in manipulating animal genomes. Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (34), 14198-14203 (2011).
    13. Nern, A., Pfeiffer, B. D., Rubin, G. M. Optimized tools for multicolor stochastic labeling reveal diverse stereotyped cell arrangements in the fly visual system. Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (22), E2967-E2976 (2015).
    14. Viswanathan, S., Williams, M. E., Bloss, E. B., Stasevich, T. J., Speer, C. M., Nern, A., Pfeiffer, B. D., Hooks, B. M., Li, W. P., English, B. P., Tian, T., Henry, G. L., Macklin, J. J., Patel, R., Gerfen, C. R., Zhuang, X., Wang, Y., Rubin, G. M., Looger, L. L. High-performance probes for light and electron microscopy. Nat Methods. 12 (6), 568-576 (2015).
    15. Livet, J., Weissman, T. A., Kang, H., Draft, R. W., Lu, J., Bennis, R. A., Sanes, J. R., Lichtman, J. W. Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature. 450 (7166), 56-62 (2007).
    16. Hampel, S., Chung, P., McKellar, C. E., Hall, D., Looger, L. L., Simpson, J. H. Drosophila Brainbow: A recombinase-based fluorescence labeling technique to subdivide neural expression patterns. Nat Methods. 8 (3), 253-259 (2011).
    17. Hadjieconomou, D., Rotkopf, S., Alexandre, C., Bell, D. M., Dickson, B. J., Salecker, I. Flybow: Genetic multicolor cell labeling for neural circuit analysis in Drosophila melanogaster. Nat Methods. 8 (3), 260-266 (2011).
    18. Kremer, M. C., Jung, C., Batelli, S., Rubin, G. M., Gaul, U. The glia of the adult Drosophila nervous system. Glia. 65 (4), 606-638 (2017).

    Tags

    Número 128 morfología comportamiento interacción célula-célula Drosophila FlpOut MultiColor (MCFO) sistema de GAL4/UAS microscopía confocal
    Aplicación de la técnica de FlpOut MultiColor para estudiar morfología unicelular de alta resolución y las interacciones de la célula de Glia en <em>Drosophila</em>
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Batelli, S., Kremer, M., Jung, C.,More

    Batelli, S., Kremer, M., Jung, C., Gaul, U. Application of MultiColor FlpOut Technique to Study High Resolution Single Cell Morphologies and Cell Interactions of Glia in Drosophila. J. Vis. Exp. (128), e56177, doi:10.3791/56177 (2017).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter