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Aqui descrevemos um método para preparação de amostras, imagens de alta resolução e análise de estruturas adultas de Drosophila . O olho de Drosophila é um sistema modelo geneticamente tratável que produziu insights críticos sobre os mecanismos moleculares subjacentes a doenças, incluindo câncer19, neurodegeneração20 e doenças metabólicas21. Em particular, os "avatares" de pacientes com câncer são gerados onde Drosophila transgênica portadora de mutações oncogênicas são geradas e podem ser usadas para triagem de medicamentos de alto rendimento22. Embora nos concentremos no olho adulto, este protocolo pode ser adaptado para analisar outras estruturas de interesse, como asa, perna, tórax e abdômen.
Habilidades motoras finas são necessárias em várias etapas críticas deste protocolo. A preparação da amostra da Drosophila adulta por montagem em ponto requer paciência e prática. Aconselhamos os iniciantes a praticar a montagem em pontos antes de preparar amostras raras ou preciosas. Existem várias etapas críticas que exigirão a prática de habilidades motoras finas e atenção cuidadosa.
As primeiras etapas críticas do protocolo são a preparação dos pontos do cartão e a aplicação da cola para aderir o ponto do cartão ao abdômen (etapa do protocolo 2.4-2.5). É importante aplicar a quantidade certa de cola porque as estruturas anatômicas alvo (ou seja, a cabeça) podem ser cobertas por cola se for aplicada muita ou se não tiver a consistência certa. A amostra também deve ser colada em uma posição apropriada, com o eixo ântero-posterior perpendicular ao pino de montagem. A segunda etapa crítica é posicionar a cabeça para imagens de alta resolução (etapa 3.2 do protocolo). É crucial que a cabeça esteja orientada com o olho voltado para a lente da câmera. Para ajustar a cabeça, pequenos ajustes são feitos com uma pinça. Movimentos suaves e incrementais são cruciais, pois a decapitação acidental pode ocorrer com ajustes grandes ou fortes. Uma etapa adicional em que as habilidades motoras finas são necessárias é ao usar a ferramenta Seleção à mão livre na barra de ferramentas FIJI (etapa 4.6 do protocolo). Aqui, é crucial traçar o mais próximo possível da fileira externa de omatídeos do olho. Essa precisão é fundamental para medições rigorosas e reprodutíveis da área do olho (Figura 4E).
Métodos de imagem, como microscopia eletrônica de varredura (SEM), continuam sendo a principal abordagem para visualizar e analisar estruturas externas. No entanto, os protocolos de SEM exigem que o usuário manuseie produtos químicos perigosos e opere vários instrumentos, incluindo secadores de pontos críticos, aparelhos de revestimento por pulverização catódica e o próprio SEM. A preparação da amostra leva vários dias e requer treinamento e habilidade intensivos. Um desafio significativo que as instituições acadêmicas enfrentam é o investimento financeiro e o compromisso com a manutenção do instrumento e, em nossa experiência, o pessoal com experiência em manutenção e operação desse equipamento geralmente não é apoiado em nível institucional. Nosso protocolo reduz o custo e elimina a exposição a produtos químicos perigosos ao custo de imagens de baixa resolução em comparação com o SEM.
O sistema descrito neste estudo era um pacote pré-montado, mas sua natureza modular permite reduzir o custo substituindo componentes individuais por equipamentos fabricados internamente (por exemplo, estágios de amostra, difusores de flash), marcas ou modelos alternativos ou equipamentos que já podem estar presentes no laboratório. Embora a conexão de objetivas de microscópio a câmeras macro esteja aumentando em popularidade entre amadores e fotógrafos profissionais, algumas tentativas e erros podem ser necessárias para diferentes combinações de objetivas e lentes. Para replicar o sistema descrito aqui, uma objetiva de microscópio com correção infinita deve ser conectada a uma lente de tubo (lente telefoto aqui) com um adaptador de rosca apropriada. Outra consideração ao trocar componentes é garantir que a distância de trabalho da lente seja compatível com as dimensões do suporte da câmera, do suporte da amostra e do trilho de macrofoco. Finalmente, o software de empilhamento de foco selecionado aqui é comercial, mas existem muitas soluções de empilhamento de foco de pós-processamento gratuitas ou de baixo custo, incluindo plug-ins ImageJ.
Embora este protocolo exija prática para dominar as técnicas de manuseio de amostras, ele foi projetado para adquirir e analisar imagens de alta resolução para análise fenotípica detalhada. Os procedimentos aqui apresentados constituem uma alternativa rápida e de baixo custo às metodologias tradicionais de imagem. Ao usar técnicas de imagem digital baseadas em freeware para análise quantitativa, nossa metodologia é acessível e não exigirá compras ou atualizações de software caras. A configuração da imagem requer algum custo e esforço, mas, uma vez estabelecida, deve ser uma adição de longa duração aos laboratórios de Drosophila . Este método produz imagens de alta resolução adequadas para a quantificação de fenótipos e pode ser facilmente adaptado para outras estruturas de interesse, como asa, perna, tórax e abdômen. Essa metodologia torna a preparação de amostras, imagens de alta resolução e análises acessíveis para estudantes de graduação e cientistas em instituições com poucos recursos.