Здесь мы представляем протокол использования карт судьбы и трассировщиков линий для целевых инъекций в отдельные бластомеры, которые дают начало почке эмбрионов Xenopus laevis.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол использования карт судьбы и трассировщиков линий для целевых инъекций в отдельные бластомеры, которые дают начало почке эмбрионов Xenopus laevis.
Эмбриональной почки из Xenopus Laevis (лягушки), предпочки, состоит из одного нефрона, и может быть использован в качестве модели для заболевания почек. Xenopus эмбрионы велики, развиваются внешне, и можно легко манипулировать с помощью микроинъекции или хирургическими процедурами. Кроме того, карты судьбы были установлены для ранних эмбрионов Xenopus. Целенаправленное микроинъекции в индивидуальную бластомере, которые в конечном счете приводят к возникновению органа или ткани интерес может быть использован для селективного гиперэкспрессией или сбить экспрессию генов в этой ограниченной области, уменьшение вторичных эффектов в остальной части развивающегося эмбриона. В этом протоколе мы опишем , как использовать установленные карты судьбы Xenopus целевой развивающийся Xenopus почки (Предпочка) через микроинъекции в конкретные бластомере 4- и 8-клеточных эмбрионов. Инъекции линиджа трассеров позволяет проверить конкретного нацеливания инъекции.После того, как зародыши развились до стадии 38 - 40, в целом монтажа иммуноокрашивания используется для визуализации pronephric развития, а также вклад целевых клеток к предпочки могут быть оценены. Тот же метод может быть адаптирован в отношении других типов тканей, в дополнение к предпочки.
Xenopus эмбриональной почки, Предпочка, является хорошей моделью для изучения развития почек и болезней. Эмбрионы развиваются внешне, имеют большие размеры, могут быть получены в больших количествах, и легко манипулировать с помощью микроинъекции или хирургических процедур. Кроме того, гены, регулирующие развитие почек у млекопитающих и земноводных сохраняются. Млекопитающие почки прогрессировать через три этапа: Предпочка, мезонефроса и 1 вторичной почки, в то время как эмбриональные амфибии имеют Предпочка и взрослые амфибии имеют вторичной почки. Основная фильтрация единица этих форм почек является нефрон, и оба млекопитающих и земноводных требуют те же сигнальные каскады и индуктивные события пройти нефрогенеза 2, 3. Предпочка Xenopus содержит один нефрона , состоящий из проксимального, промежуточного, дистальной и соединительной трубочки, и гломусных (аналог клубочках млекопитающих) 1, 4-6 (рис 1 ). Один большой нефрона присутствует в предпочки Xenopus делает его пригодным в качестве простой модели для изучения генов , участвующих в процессах развития почек и болезней.
Карты судьбы клеток были созданы для ранних эмбрионов Xenopus, и находятся в свободном доступе в Интернете по адресу Xenbase 7-11. Здесь мы описываем технику для микроинъекции линиджа трассеров для нацеливания развивающиеся Xenopus пронефрос, хотя и тот же метод может быть адаптирован к целевой других тканей , таких как сердце или глаз. Lineage трейсеры ярлыки (в том числе жизненно важных красителей, флуоресцентно меченных декстранов, гистохимического обнаруживаемых ферментов и мРНК, кодирующие флуоресцентные белки), которые могут быть введены в раннем бластомере, что позволяет визуализировать потомству этой клетки в процессе разработки. Этот протокол использует MEM-RFP мРНК, кодирующий мембранный целевой красный флуоресцентный белок 12, как клонального трассера. Целенаправленное микроинъекции технологийniques для отдельных бластомеров в 4- и 8-клеточных эмбрионов, описанных здесь, могут быть использованы для инъекций с Morpholinos, чтобы сбить экспрессию гена или экзогенной РНК гиперэкспрессией гена интерес. Путем введения в брюшную, вегетативного бластомере, в первую очередь Предпочка эмбриона будут направлены, в результате чего контралатеральной Предпочка в качестве контроля развития. Co-инъекция трассера проверяет, правильно бластомеров инъецируют, и показывает, какие ткани в эмбрионе возникла из введенного бластомере, проверяя адресности предпочки. Иммуноокрашивание предпочки позволяет визуализировать, как хорошо pronephric трубочки были направлены. Избыточной экспрессии и нокдаун эффекты затем может быть забит против контралатеральной стороне эмбриона, который служит в качестве контроля развития, и может быть использовано для вычисления pronephric 13 индекса. Наличие клеточной судьбы карты позволяет этому целенаправленный метод микроинъекции быть использована для целевых тканей OTHэр чем предпочки и совместной инъекции флуоресцентного индикатора позволяет направленно микроинъекции в каждой ткани, чтобы быть проверены перед проведением анализа.
Во время эмбрионального микроинъекции, температура развития должна регулироваться плотно, учитывая , что темпы развития Xenopus сильно зависит от него 14. Эмбрионы следует инкубировать при более низких температурах (14 - 16 ° С) в течение 4- и 8-клеточных инъекций, так как время развития замедляется. При 22 ° С, время разработки от стадии 1 (1) клетки к стадии 3 (4 ячейки) составляет приблизительно 2 часа, в то время как 16 время разработки ° C до стадии 3 составляет около 4 часов. Она занимает около 15 минут, чтобы перейти от 4-клеточного эмбриона к 8-элементная (стадия 4) эмбриона при 22 ° С, но занимает примерно 30 минут при 16 ° С. Аналогичным образом, при 22 ° С, это займет всего 30 минут для 8-клеточного эмбриона прогрессировать до 16-клеточного эмбриона (стадия 5). На этот раз увеличивается до 45 минут при 16 ° С.refore, полезно, чтобы замедлить скорость развития эмбрионов, чтобы дать достаточно времени для инъекций на 8-клеточной стадии, прежде чем эмбрионы прогрессировать до 16-клеточной стадии. Кроме того, температура роста можно модулировать, чтобы ускорить или замедлить развитие эмбриона, пока почки не полностью развита.
Эпидермис головастика стадии Xenopus эмбрионов является относительно прозрачным, что позволяет легко визуализации развивающихся предпочки без рассечения или очистки ткани 15. Из - за относительной прозрачности Xenopus эмбрионов, получение изображений живых клеток также возможно 16,17. Всего монтажа иммунным для визуализации Предпочка можно с установленными антителами , которые маркируют проксимальный, средний, дальний и подсоединению канальцы стадии 38 - 40 эмбрионов , которые позволяют для оценки pronephric развития после целенаправленного воздействия генной экспрессии в Xenopus эмбрионов 18-20.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Следующий протокол был одобрен в Университете Техаса Научного центра здоровья в Центре Хьюстона для Комитета лабораторных животных медицины защиты животных, который служит в качестве институциональной помощи и использованию комитета (протокол #: HSC-AWC-13-135).
1. Выявление и отбор бластомеров для почки, ориентированных Инъекции
2. Получение Эмбрионы
3. Подготовка растворов для инъекций и микроинъекции Эмбрионы
4. Закрепление и Иммуноокрашивание Эмбрионы
5. Визуализация эмбрионы и анализа целевых Pronephric ткани
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Микроинъекции 4- и 8-клеточных эмбрионов Xenopus с MEM-RFP мРНК показывают различные уровни ориентации на предпочки. На рисунке 4 показан этап 40 эмбрионов с правильными паттернов экспрессии мРНК MEM-ОПП. Эмбрионы были введены в левой вентральной бластомере (фиг.4А), и сортируют для надлежащего характера экспрессии мРНК МЕМ-RFP. Помимо выражения MEM-RFP в проксимальной, промежуточной, дистальной и присоединительные канальцев почки, правильно инъ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Ориентация Предпочка развивающихся эмбрионов Xenopus опирается на выявление и введение правильного бластомера. Инъекция V2 бластомере 8-клеточных эмбрионов ориентирована на левый Предпочка 18. Это оставляет контралатеральной правильные Предпочка в качестве внутреннего контроля. Если морфолино нокдаун или РНК суперэкспрессия используется для изменения развития почек, контралатеральной правые Предпочка могут быть использованы для сравнения эффектов гена нокдаун или избыточная экспрессия на левом предпо...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Эта работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения гранта NIDDK (K01DK092320) и финансирование запуска из отдела педиатрии в Университете штата Техас Макговерна медицинской школы.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Хлорид натрия | Fisher | S271-3 | |
| Хлорид калия | Fisher | P217-500 | |
| Сульфат магния | Fisher | M63-500 | |
| Хлорид кальция | Fisher | C79-500 | |
| HEPES | Fisher | BP310-500 | |
| EDTA | Fisher | S311-500 | |
| Раствор гентамицина, 50 мг/мл | Amresco | E737-20ML | |
| L-цистеин, 99%+ | Acros Organics | 52-90-4 | |
| Ficoll Fisher | BP525-100 | ||
| 100 мм x 15 мм чашка Петри | Fisher | FB0875712 | |
| Mini Fridge II | Boekel | 260009 | Настольный инкубатор для эмбрионов. |
| Gap43-RFP плазмида | Для получения индикаторной РНК. Ссылка: Davidson et al., 2006. | ||
| Родамин декстран, 10 000 M.W. | Инвитроген | D1817 | Трейсер. |
| Класс молекулярной биологии, стерильная очищенная вода USP | Corning | 46-000-CI | |
| 7" Drummond сменные трубки Drummond | 3-000-203-G/XL | иглы для микроинъекций. | |
| Иглосъемник | Sutter Instruments | P-30 | |
| Тонкие щипцы | Dumont | 11252-30 | Для ломания микроинъекционного наконечника иглы. |
| Nanoject II | Drummond | 3-000-204 | Микроинъектор. |
| Масло минеральное, тяжелое | Fisher | CAS 8042-47-5 | Масло для игл. |
| 27 G Monoject игла для подкожных инъекций | Covidien | 8881200508 | Для загрузки минерального масла в иглу для микроинъекций. |
| Шприц Luer-Lok 5 мл | BD | 309646 | Для загрузки минерального масла в иглу для микроинъекций. |
| Чашка Петри 60 мм x 15 мм Fisher | FB0875713A | ||
| 800 микрон Полиэфирная сетка | Мелкие детали | CMY-0800-C | |
| Перенос пипеток | Fisher | 13-711-7M | Для переноса эмбрионов. Отрежьте кончик так, чтобы эмбрионы легко захватывались пипеткой. |
| 6-луночная клеточная культуральная пластина | Nest Biotechnology | ||
| MOPS | Fisher | BP308-500 | |
| EGTA | Acros Organics | 67-42-5 | |
| Формальдегид | Fisher | BP531-500 | |
| 15 мм x 45 мм Флакон с винтовой резьбой | Fisher | 03-339-25B | Для фиксации, окрашивания и хранения эмбрионов. |
| 24-луночный клеточный планшет | Гнездо Биотехнология | ||
| Бензокаин | Спектр | BE130 | |
| Этанол | Fisher | BP2818-4 | |
| Метанол | Fisher | A412-4 | |
| Фосфатный буферный раствор (PBS) 1x порошок | Fisher | BP661-50 | |
| Бычья сыворотка белка | Fisher | BP1600-100 | |
| Triton X-100 | Fisher | BP151-500 | |
| 3D Mini рокер, модель 135 | Denville Scientific | 57281 | |
| Сыворотка для коз, происхождение из Новой Зеландии | Инвитроген | 16210064 | |
| азид натрия | Fisher | S227I-25 | |
| Моноклональное антитело 3G8 | Европейский ресурсный центр | Первичное антитело для мечения проксимальнее трубочки. | |
| Моноклональное антитело 4A6 | Европейский ресурсный центр | Первичное антитело для мечения промежуточных, дистальных и соединительных канальцев. | |
| anti-RFP pAb, очищенный IgG/кролик | MBL | PM005 | Первичное антитело к метке индикатора Gap43-RFP. |
| Alexa Fluor 488 козий антимышиный IgG | Life Technologies | A11001 | Вторичное антитело для мечения почечных канальцев. |
| Alexa Fluor 555 козий антикролик IgG | Life Technologies | A21428 | Вторичное антитело к метке индикатора Gap43-RFP. |
| 9 Полостная пятнистая пластина | Corning | 7220-85 | |
| Бензилбензоат | Fisher | 105862500 | Опционально - для очистки эмбрионов |
| Бензиловый спирт | Fisher | A396-500 | Опционально - для очистки эмбрионов |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение