Во время разработки, одна клетка порождает весь организм в очень сложного процесса, который включает в себя как деления клеток и движений. Чтобы лучше понять биологические принципы, лежащие в основе динамики поведения клеток, онтогенетики начали использовать флуоресценцию на основе методам естественных изображений. Конкретные отделения клеток, такие как клеточные мембраны, либо могут быть помечены с помощью лечения, с флуоресцентными красителями, подход препятствует отсутствие специфичности и проникновения в ткани 1, или конкретной введения в зародыше экзогенных мРНК, кодирующих флуоресцирующие белки 2. Различные методы могут быть использованы для эффективной доставки экзогенных соединений, таких как мРНК. Они включают, но не ограничиваются ими, микроинъекции, электропорации, бомбардировки микрочастицами, липофекция и трансдукции 3,4. Хотя все эти подходы могут быть использованы для введения экзогенных соединений вразвивающегося эмбриона, только микроинъекции позволяет использовать предопределенные и точных количествах в каждой ячейке 3. Методы Микроинъекция были описаны для всех основных моделей развития систем 4 (например, плодовые мушки, нематоды, данио, лягушек, мышей), а также для некоторых альтернативных моделей 4, в том числе те, которые используются для сравнительных исследований, направленных на понимание эволюции механизмов развития (например, морские анемоны, кольчатые черви, морские ежи, асцидии оболочники, Бесчерепные ланцетника).
Cephalochordates, которые вместе с оболочников и позвоночных животных устанавливают хордовых Тип, особенно хорошо подходят модели для изучения эволюции хордовых и диверсификации позвоночных от беспозвоночных предка 5-8. Бесчерепные линия разошлись очень рано в процессе эволюции хордовых; и дошедшие до нас cephalochordates, которые подразделяются на три рода (отрубиchiostoma, Asymmetron и Epigonichthys), напоминают позвоночных как в плане общей анатомии и генома архитектуры 5-8. Из около 30 видов cephalochordates, которые были описаны до сих пор, пять доступны для эмбриологических и развития исследований 6,9: Asymmetron lucayanum (Багамы ланцетника), Branchiostoma floridae (ланцетника Флорида), Branchiostoma lanceolatum (Европейский ланцетника), Branchiostoma belcheri (китайский ланцетника) и Branchiostoma japonicum (Японский ланцетника). Спелые взрослые трех этих видов (B. lanceolatum, Б. belcheri и B. japonicum) может быть вызван на нерест по требованию в течение сезона размножения 10,11. Кроме того, по крайней мере для В. lanceolatum, эффективный нерест может также быть вызван в искусственной морской воде 12, тем самым делая это конкретные виды Бесчерепные доступны для лаборатох годов, которые не имеют доступа к естественной морской воде. Сочетание в В. lanceolatum, удобного и надежного доступа к эмбрионам эффективного способа доставки, таких как микроинъекции, до сих пор единственным методом доставки разработаны в ланцетника (как Б. floridae и Б. belcheri) 13-15, будет способствовать развитию Роман набор манипулятивных техник, в том числе клонов tracing- и поведенческих подходов, основанных на динамический клеток.
Протокол для эффективного микроинъекции мРНК, чтобы выразить флуоресцентные белки в B. lanceolatum эмбрион, следовательно, разработан. Кроме того, для обеспечения базового инструментария для живого изображения В. эмбрионы lanceolatum, векторные системы были разработаны, которые позволяют ассоциированный с мембранами и ядерная выражение флуоресцентных белков. Для мембраны таргетинга, усиленный зеленый флуоресцентный белок (EGFP) был слит с коробкой человека HRAS CAAX и ядерной локализации mCherry и EGFP былополучены путем слияния с данио гистонов 2B (H2B) экзона (рис 1, дополнительном файле 1). Кроме того, с целью оптимизации трансляции белка, последовательности Козака и кодоны конструкций были изменены и приспособлены к использованию в В. lanceolatum. Взятые вместе, методом литья и векторы экспрессии, представленные здесь, служат в качестве основы для создания новых экспериментальных подходов к cephalochordates, в частности, анализ с использованием последней флуоресценции основе в технике естественных изображений.