September 30th, 2013
Visualização de dados experimental tornou-se um elemento-chave na apresentação de resultados para a comunidade científica. Geração de gravação de lapso de tempo ao vivo de embriões de crescimento contribui para uma melhor apresentação e compreensão dos processos de desenvolvimento complexos. Este protocolo é um guia para marcação celular passo-a-passo através de fotoconversão de proteína Kaede no peixe-zebra.
O objetivo geral do experimento a seguir é gerar uma gravação de lapso de tempo ao vivo da migração de células da crista neural para mostrar a formação de estruturas faciais cranianas em desenvolvimento. Isso é feito primeiro montando um peixe-zebra SOX 10 KD transgênico anestesiado em agarose para minimizar o movimento durante o experimento. Em seguida, sob um microscópio confocal, a fotoativação UV é realizada para converter KD de verde para vermelho nas células da crista neural.
Em seguida, concentrando-se nas células da crista neural convertidas na foto. Um Zack é gerado da estrutura em desenvolvimento antes que um vídeo de lapso de tempo seja gravado. São obtidos resultados que mostram o desenvolvimento de células da crista neural craniana no palato primário do peixe-zebra em um embrião transgênico SOX 10 KD zebrafish.
A principal vantagem dessa técnica sobre os métodos existentes, como imagens estáticas, é que processos complexos de desenvolvimento, como a migração celular, podem ser visualizados em tempo real. Isso torna os resultados mais acessíveis à comunidade científica. Este método pode ajudar a responder a questões-chave na biologia do desenvolvimento, como como as estruturas derivadas de células da crista neuro se formam e como os genes PTO influenciam seu desenvolvimento.
Para se preparar para a montagem de embriões, use um frasco de 125 mililitros para misturar E três água com baixo ponto de fusão aeros microondas para dissolver a solução. Em seguida, adicione trica e coloque o frasco em banho-maria a 50 graus Celsius para se aquecer e aninhar os laços de embriões de peixe-zebra KD transgênicos brilhantemente fluorescentes 60 horas após a fertilização. Em seguida, transfira cada um deles para uma lâmina de câmara com papel de seda.
Absorva o excesso de água E três e use a solução de agarro para cobrir o embrião. Use uma ponta de micro carregador para posicionar o embrião perfeitamente dorsal, garantindo que os embriões fiquem completamente submersos no agarro. Após o agarro endurecer, use E três 0,015% trica para preencher a lâmina da câmara para realizar a conversão da foto.
Comece usando uma objetiva de imersão em ar de 20 x para focar no embrião. Em seguida, pressione o botão de luz L 100 no microscópio e selecione os canais no software. Abra os ícones.
Visualize os controles de aquisição Uma configuração e clique no botão de configuração confocal. Em seguida, clique em auto e selecione DPI 4 88 e 561.9 para os canais 1, 2, 3, respectivamente, antes de fechar a janela novamente. Em seguida, desligue os canais um e três antes de clicar no botão remover intertravamento e pressionar o botão de varredura começando em um quadro por segundo e HV 200.
Comece a se concentrar nas células de interesse. Aumentando gradualmente os quadros por segundo para um por 32 e reduzindo a tensão para 100 a 120, dependendo do ruído de fundo. Quando o embrião estiver em foco, pegue a borda verde na borda direita da tela e encolha-a para caber na área a ser convertida antes de clicar com o botão direito do mouse.
Altere os quadros por segundo para um e o HV para 200 e pressione scan. Uma imagem ampliada da área de conversão de fotos agora estará visível. Próxima foto.
Converta células ligando o canal um por cinco a 60 segundos até que o sinal KD verde esteja quase ausente. Em seguida, desligue o canal dappy. Ative os canais dois e três para retornar ao zoom original.
Clique com o botão direito do mouse na janela de zoom e escolha retornar ao tamanho original para verificar se as células desejadas foram convertidas adequadamente na foto. Defina os limites do Zack escolhendo o ícone Capture Z Series na barra de menus. Ajuste as tabelas de pesquisa ou uts para configurar um lapso de tempo.
Escolha a caixa A one simple GUI e marque as seguintes configurações. Um por 32 quadros por segundo. Tamanho 1024 e média de quatro ou oito x, dependendo do número de pilhas Z que devem ser tomadas em um loop.
Em seguida, vá para exibir controles de aquisição Aquisição de sequência ND e defina o período de tempo. Em seguida, clique em contínuo e, em seguida, em Zack. Defina as bordas conforme demonstrado anteriormente.
Inicie o filme, adicione três soluções de 0,015% trica à câmara, deslize ao longo do dia e encha a câmara completamente para imagens noturnas. Quando a imagem estiver concluída, crie um vídeo de alta qualidade a partir do arquivo de imagem clicando em mostrar projeção de intensidade máxima. Em seguida, clique com o botão direito do mouse na imagem e crie um novo documento.
Exclua quadros desnecessários e ajuste os Lúmulos. Neste filme que mostra o Palato Genesis no peixe-zebra, a linha transgênica SOX 10 K é usada para seguir as células da crista neural craniana à medida que se desenvolvem para formar o palato primário. As células mais anteriores do palato em formação são fotoconvertidas de verde para vermelho 60 horas após a fertilização.
Quando os trabéculos emparelhados se encontram para formar o palato primário, essas células são seguidas até atingirem seu destino final. Este filme demonstra o desenvolvimento perturbado do palato levando à formação de uma fenda orofacial, knockdown mediado por morino da mancha. Um gene de uma libra envolvido na fenda facial oblíqua é usado como exemplo.
Aos 60 HPF, a fotoconversão unilateral das células da placa etmoidal mais anterior mostra um derrame de falha entre as células da placa etmoidal mediana e lateral. Esse defeito se assemelha à patogênese do desenvolvimento da fenda facial oblíqua em humanos, onde ocorre falha no derrame entre o processo nasal lateral e a proeminência maxilar. Essa técnica abriu caminho para pesquisadores no campo da biologia do desenvolvimento explorarem o desenvolvimento de células neurocristas em peixes-zebra.
Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como usar esse método para capturar seu processo de desenvolvimento de interesse.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Este protocolo descreve um método para visualizar a migração de células da crista neural em embriões de peixe-zebra através de gravações em time-lapse ao vivo. Ao utilizar a fotoconversão da proteína kaede, os pesquisadores podem entender melhor o desenvolvimento das estruturas faciais cranianas.
Visualizing cranial neural crest cell dynamics in zebrafish provides a predictive model for mechanistic de-risking in craniofacial target validation. The sox10:kaede transgenic system enables high-resolution temporal tracking of migration and differentiation events relevant to human facial morphogenesis. This approach supports early discovery by linking genetic perturbations to phenotypic outcomes in a disease-relevant system.
The method integrates into early discovery workflows by providing live imaging of neural crest-derived structures prior to compound screening.