Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

В C. elegans Excretory канал как модель для внутриклеточного люмен морфогенеза и In Vivo поляризованной мембраны биогенеза в одной ячейке: маркировка GFP-расплавы, RNAi взаимодействие экрана и изображений

9K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/56101

⸱

3 октября 2017 г.

В этой статье

Краткое содержание

В C. elegans выделительной канал является уникальный одноячеечной модели для анализа визуальных в vivo биогенеза de novo поляризованной мембраны. Этот протокол описывает сочетание стандартных генетических/RNAi и изображений подходы, пригодных для идентификации и определения характеристик молекул, направляя одноклеточные tubulogenesis и апикальном мембрана и Люмене биогенеза.

Аннотация

Четыре C. elegans выделительной каналы являются узкие трубки продлен через длину животного из одной клетки, с почти одинаково далеко расширенной внутриклеточных endotubes, что строить и стабилизировать люмен с мембраной и submembraneous Цитоскелет апикальной характера. Выделительной ячейки расширяет его длина около 2 000 раз для создания этих каналов, делая эта модель уникальной в естественных условиях оценки de novo поляризованной мембраны биогенеза, внутриклеточный люмен морфогенеза и одноклеточные tubulogenesis. Протокола, представленные здесь показано, как объединить стандарта маркировки, выгоды и потери из функцию - генетических или РНК-интерференции (RNAi)-и микроскопический подходы использовать эту модель для визуально анализировать и функционально анализа этих процессов на молекулярном уровне. Как пример маркировки подхода Протоколе излагаются поколения трансгенных животных с флуоресцентные синтез белков для живой анализа tubulogenesis. Как пример генетического подхода в нем освещаются ключевые моменты визуальный РНК-интерференции на основе взаимодействия экран предназначен для изменения фенотипа кистозных канал усиления функции. Конкретные методы, описанные в как: ярлык и визуализировать каналов, выражая флуоресцентных белков; построить библиотеку целевых RNAi и выработать стратегию RNAi скрининг для молекулярного анализа канал морфогенеза; визуально оценить изменения канала фенотипов; Оценка их путем рассечения микроскопии флуоресцирования; характеризуют канал субцеллюлярные компоненты с более высоким разрешением, confocal микроскопии; и количественно визуальных параметров. Этот подход полезен для следователя, кто заинтересован в использовании преимуществ в C. elegans выделительной канал для выявления и классификации генов, участвующих в филогенетически сохранены процессах внутриклеточного просвета и одноклеточные трубка морфогенеза.

Введение

Все внутренние органы состоят из трубок, решающее значение для их много разных функций, таких как транспорта и обмен газов, жидкостей и питательных веществ и выведение метаболических отходов. Их поляризованный характер, с собственный апикальной и lumenal мембраны, приспособлен для этих конкретных функций, и дефекты в биогенеза их систем эндо - и плазматической мембраны являются частой причиной человеческих болезней1,2. Большинство трубок сосудистую и внутренних органов многоклеточных и формируют просвет intercellularly; Однако одноклеточными трубок, которые формируют просвета внутриклеточно, можно например, пр....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Маркировка на канал Excretory C. elegans флуоресцентные белки Fusion 14

Примечание: увидеть сопроводительный документ на кишечную tubulogenesis 3 для маркировки в situ антитело пятная процедуры адаптации в выделительной канал. Таблица 1 примеры молекул, доказано полезным для визуализации C. elegans выделительной канал эндо - и плазменных мембран, Таблица 2 примеры промоутеров вождения выражение в выделительной канал, смотреть и Таблица 3 ресурсов для более всеобъемлющей коллекции маркеров и промоутеров, включа....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Этот протокол описывает, как использовать C. elegans выделительной каналов для визуально и молекулярно анализа одноклеточные tubulogenesis и внутриклеточных люмен морфогенеза в одну ячейку. Во время их расширение с момента середине эмбриогенеза к взрослой жизни четыре выделительной каналов продолжать расширять их базолатеральной и апикального/lumenal мембраны вместе с их канальцев и от англ endomembrane системы, обеспечивая уникальную модель для в естественных условиях а.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

C. elegans генетических универсальность, прозрачности, план простой тела и инвариантные клеток линии делают отличную модель для анализа морфогенеза. Этот протокол описывает как сочетать стандартные генетических манипуляций и томографии исследования воспользоваться 2 микрон тонкие C. elegans выделительной каналов для изучения поляризованной мембраны и внутриклеточных люмен биогенеза в одну ячейку трубку.

Маркировка
C. elegans выделительной каналов .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что они не имеют никаких финансовых интересов.

Благодарности

Мы благодарим M. Бюхнер (Университет штата Канзас, Канзас, США), K. Nehrke (медицинский центр университета Рочестера, Рочестер, Нью-Йорк, США) и центр генетики Caenorhabditis , финансируемых за счет национальных институтов здравоохранения, управление исследовательской инфраструктуры Программы (P40 OD010440). Эта работа была поддержана грантов низ GM078653, MGH является 224570 и 223809 SAA в в.г.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Cloning
Plasmid pPD95.75AddgeneCat. No 37464
Набор для ПЦРQiagenCat. No 27106
Набор для лигированияEngland BiolabsCat. Нет. Е2611L
ДНК-маркерThermo ScientificCat. Нет. SM1331
Агарозная ДНК сортаFisher ScientificCat. Нет. BP164-100
Компетентные клеткиNew England BiolabsCat. Нет. C2987H
TrisFisher ScientificCat. Нет. BP154-1
ЭДТАСигмаКат. Нет. ED-1KG
Уксусная кислотаFisher ScientificCat. Нет. A38S-500
Бромид этидияFisher ScientificCat. Нет. BP1302-10
ОборудованиеПЦР
машина MJ ResearchCat. Нет. ПТГ-200 
ЦентрифугаEppendorf кошка. No 5415C
Водяная баняПрецизионная научная кошка. No 666A3 
Гелевый беговой инструментFisher ScientificCat. No 09-528-165
Гелевый блок питанияFisher ScientificCat. No 45-000-465
Молекулярный имиджер Гель Doc XR SystemBio-RadCat. No 1708195EDU
Нанокапельный спектрофотометрThermo ScientificCat. Нет. ND1000
C. elegans related11см. ссылку19 для стандартных процедур культивирования и поддержания C. elegans.
LB Medium и plates22см. ссылку19 протоколы.
Триптон Acros OrganicsКат. No 611845000
Экстракт дрожжейBD BiosciencesКат. No 212750
NaClSigmaКат. No S7653
Bacto Agar BD BiosciencesКат. No 214040
АмпициллинСигмаКат. No A0116
ТетрациклинFisher ScientificКат. BP912
M9 Medium22см. ссылку19 для протоколов.
NaClSigmaКат. No S7653
KH2PO4SigmaКаталожный No P0662
Na2HPO4SigmaКаталожный номер S7907
MgSO4SigmaКаталожный номер M2773
NGM пластины 22см. ссылку19
NaClSigmaКат. No S7653
Пептон BD BiosciencesКат. No 211677
Триптон Acros OrganicsКат. No 611845000
Bacto Agar BD BiosciencesКаталожный No 214040
MgSO4SigmaКаталожный No M2773
CaCl2SigmaКаталожный No C3881
Холестерин SigmaКат. No C8667
K2HPO4 SigmaCat. No. P3786
KH2PO4SigmaCat. No. P0662
RNAi plates<>sup33см. ссылку21 для протоколов.
NaClSigmaКат. No S7653
Пептон BD BiosciencesКат. No 211677
Триптон Acros OrganicsКат. No 611845000
Bacto Agar BD BiosciencesКаталожный No 214040
MgSO4SigmaКаталожный No M2773
CaCl2SigmaКаталожный No C3881
Холестерин SigmaКат. No C8667
K2HPO4 SigmaКат. No P3786
KH2PO4SigmaCat. no. P0662
IPTG US BiologicalCat. no. I8500
CarbenicillinFisher ScientificCat. no. BP2648
NaOHFisher ScientificCat. no. SS266-1
Гипохлорит натрияFisher ScientificCat. No 50371500
Bacteria
OP50 бактерииCGC
HT115 БактерииCGC
Genome-wide RNAi libraries
Полногеномная библиотека питания РНКи Ahringer (ref21,58,59)Источник BioScience
C. elegans ORF-RNAi feeding library (ref60)Источник BioScience
Imaging related
LidocaineMP Biomedicals,LLGCat. no. 193917
Материалы
Вакуумная смазка СиликонBeckmanNo 335148
Предметные стекла для микроскопа Fisher ScientificCat. No 4448
Планшет для культуры тканей, 6 лунок Компания Corning Inc.No каталожа 08-772-33
Equipment
SMZ-U (Nikon)
Препарирующий микроскоп SZX12 (Olympus), оснащенный мощной стереофлуоресцентной насадкой (Kramer Scientific), ПЗС-камерой с программным обеспечением для захвата Q и люминесцентной лампой X-Cite (Photonic Solutions).
TCS SL Лазерный сканирующий конфокальный микроскоп (Leica Microsystem)
Лазерный сканирующий конфокальный C2, установленный на инвертированном микроскопе ECLIPSE Ti-E (Nikon)
New .

Ссылки

  1. Lubarsky, B., Krasnow, M. A. Tube morphogenesis: making and shaping biological tubes. Cell. 112 (1), (2003).
  2. Sundaram, M. V., Cohen, J. D. Time to make the doughnuts: Building and shaping seamless tubes. Semin. Cell Dev. Biol. S1084-9521, 30130-30136 (2016).
  3. ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Одноклеточный тубулогенезмаркировка с помощью слияния с GFPконфокальная микроскопияфлуоресцентная диссекционная микроскопиясоздание трансгенных животныханализ фенотипической оценки