Клетки отображать различные морфологии и установить различные взаимодействия со своими соседями. Этот протокол описывает раскрыть морфология одиночных клеток и исследовать взаимодействия ячеек с помощью хорошо отлаженная система Gal4/Уан выражение.
Method Article
Клетки отображать различные морфологии и установить различные взаимодействия со своими соседями. Этот протокол описывает раскрыть морфология одиночных клеток и исследовать взаимодействия ячеек с помощью хорошо отлаженная система Gal4/Уан выражение.
В ячейках отображаются различные морфологии и сложные анатомические взаимоотношения. Как клетки взаимодействуют с их соседями? Отличаются ли взаимодействие между типами клетки или даже в пределах данного типа? Какие виды пространственных правил они следуют? Ответы на такие фундаментальные вопросы в vivo пока сдерживаются отсутствием инструментов для маркировки одноклеточного высокого разрешения. Здесь приводится подробный протокол для одиночных клеток с техникой многоцветной FlpOut (MCFO). Этот метод опирается на три по-разному тегами Репортеры (HA, флаг и V5) под контролем UAS которые хранятся немого transcriptional Терминатор, окруженный двумя FRT мест (FRT-стоп FRT). Ударный импульс тепла Индуцирует экспрессию теплового шока индуцированной ФЛП рекомбиназа, который случайно удаляет FRT-стоп FRT кассеты в отдельных клетках: выражение происходит только в клетках, которые также express драйвер GAL4. Это приводит к массив по-разному окрашенных клеток типа ячейки, который позволяет визуализировать морфологии отдельных клеток с высоким разрешением. Например метод MCFO может сочетаться с драйверам глиальных GAL4 для визуализации морфологии различные подтипы глиальных в мозге взрослого дрозофилы .
Глии, население не нейрональных клеток нервной системы (NS), давно считается статическим основу для нейронов и поэтому не были изучены в деталях. Однако в организме человека, глии составляют подавляющее большинство клеток в NS (~ 90%) и делятся на несколько различных категорий, в том числе астроциты, олигодендроциты, Микроглия и Шванновские клетки. У дрозофилыглии составляют около 10% ячеек в NS. Интригующе их морфологии и функции удивительно похожи на те, нашли в позвоночных1,2. Их морфологии включают гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) формирование эпителия, ensheathing и экзоцитоз подобных клеток.
Дрозофилы центральной нервной системы (ЦНС) состоит из следующих основных структур: области коры, которые содержат нейрональных клеток органов; neuropils, что гавань синаптических связей; аксон малые и большие участки, которые соединяют разные neuropiles; периферических нервов, которые связывают органы чувств и мышцы с ЦНС (рис. 1). Глии находятся связанные с все эти анатомические структуры: глии (CG) коры в кортикальной регионах, экзоцитоз как ГЛИА (ALG) и глии (EG) ensheathing в neuropile регионах, глии ensheathing также связаны с Центральной аксона участки и периферической нервы (EGN) и, наконец, два листа, как ГЛИА, perineurial глии (PG) и subperineurial (SPG), которые вместе образуют непрерывный слой, который охватывает весь NS (рис. 2).
Предыдущие исследования показали, что глии играют важную роль в развитии НС; они контролировать число нейрональных клеток, реагируя на системно циркулирующих инсулин как пептиды, трофических оказывать нейронов, например экзоцитоз нейрон лактат шаттл и ликвидации умирающего нейронов фагоцитоза3,4 , 5 , 6. в зрелых NS, глии поддерживать BBB, занимают нейротрансмиттеров и поддержания ионного гомеостаза, выступать в качестве основных иммунные клетки в НС, так как макрофаги не может нарушать BBB и модулировать синаптической активности, а также поведение животных6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11.
Ли различные подтипы глиальных выполняют специализированные функции, важный вопрос остается открытым. Однако систематический анализ генома общесистемной глии, особенно в взрослых, была затруднена отсутствием соответствующих генетических инструментов для их обработки. Здесь представлен метод, который позволяет легко и эффективно характеристика форм клеток для изучения взаимодействия сложных ячеек. Этот метод был применен к характеризуют морфология различные подтипы глиальных в мозге взрослого дрозофилы , но, в зависимости от конкретного драйвера GAL4 используются, могут быть адаптированы для изучения нейронов12,13 , каких-либо смешения клеток и в принципе любой ткани в любой стадии развития.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. Подготовка мух для экспериментов многоцветной FlpOut (MCFO)
Примечание: MCFO техника относится к модифицированную версию так называемые ФЛП опосредованной остановить кассету эксцизии (FlpOut). Трансгенные MCFO мух нести теплового шока промоутер (ХПП)-ФЛП рекомбиназа и различных журналистов под UAS управления. Каждый репортер состоит из общей основы myristoylated (myr) супер папку зеленого флуоресцентного белка (sfGFP), в котором 10 экземпляров тега epitope (например., HA, флага или V5) были вставлены. Результате не флуоресцентные белки называются " Макаронный Монстр КГВ " (smGFPs) 14 и может быть обнаружен с помощью специфических антител против теги различных эпитопов.
2. Тепловой удар
Примечание: в зависимости от вставки сайте, могут отличаться эффективностью hsp ФЛП; таким образом, оптимального теплового шока время должен быть оптимизирован. Для этого протокола, была использована MCFO летать запасов, в который был вставлен hsp ФЛП на Х-хромосоме (см. Таблицу материалы).
3. Рассечение подготовки и решения
4. Взрослый мозг рассечение
5. Взрослый мозг окрашивание
< ol>6. Монтаж мозги для изображений
прокладка7. Видеосъемка
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Этот раздел иллюстрирует примеры результатов, которые могут быть получены с помощью метода MCFO в мозге взрослого дрозофилы . На рисунке 3 показана схема метода. Три по-разному мембраны тегами журналистов (myr-smGFP ха, myr-smGFP флаг и myr-smGFP-V5) под контролем UAS хранятся немого transcriptional Терминатор, окруженный двумя FRT мест (FRT-стоп FRT). Ударный импульс тепла Индуцирует экспрессию рекомбиназа ФЛП, который случайно уд...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Этот протокол описывает простой и эффективный метод для изучения морфологии различных типов клеток в ткани интерес с высоким разрешением. С MCFO техникой несколько репортеров с различных эпитопов Теги используются в сочетании для многоцветного стохастических маркировки (рис. 2). Как и другие методы, такие как Brainbow/Flybow15,16,17, MCFO увеличивает лейбл разнообразия через маркер ИССЛЕДОВАНИџ, поз...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Никто из авторов у конкурирующих или противоречивых интересов.
Авторы благодарят Арним Jenett, Aljoscha Нёрн и другие члены Рубин лаборатории для консультаций и совместное использование неопубликованных реагентов и Janelia летать свет команде проекта для создания конфокальный изображений. Авторы также поблагодарить членов в Галлии лаборатории для комментариев на рукопись.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Водяная баня | Grant | GD100 | |
| ПЦР пробирки | Sarstedt | 72.737.002 | |
| Щипцы | Dumont | 11251-20 | |
| Препарирующая чашка 30 мм x 12 мм | Электронная микроскопия Sciences | 70543-30 | Стеклянная чашка для препарирования |
| Pyrex 3 Стеклянная точечная пластина | Corning | 7223-34 | Стеклянные пластины для препарирования |
| Sylgard Black | SYLGARD, Sigma-Aldrich | 805998 | домашнее приготовление с древесным углем |
| ExpressFive S2 среда для культивирования клеток | Invitrogen | 10486-025 | |
| 20% PFA | Электронная микроскопия Sciences | 15713 | |
| Triton X-100 | Roth | 3051.3 | |
| Нормальная козья сыворотка | Jackson Laboratories | 005-000-121 | |
| Нормальная Сыворотка осла | Jackson Laboratories | 017-000-121 | |
| Бычья сыворотка Альбумин | Sigma | A9647 | |
| Кролик HA-tag | Cell Signaling | C29F4 | Первичное антитело, разведение 1:500 |
| Крыса FLAG-tag | Novus Biologicals | NBP1-06712 | Первичное антитело, разведение 1:100 |
| Мышь V5-метка: DyLight 549 | AdSerotec | 0411 | Конъюгированное антитело, разведение 1:200 |
| анти-кролик AlexaFluor 488 | Invitrogen | A11034 | Вторичное антитело, разведение 1:250 |
| анти-крыса DyLight 647 | Jackson Laboratories | 712-605-153 | Вторичное антитело, разведение 1:100 |
| Vecta Shield | Vector Laboratories | H-1000 | |
| SlowFate Gold | Invitrogen | S36937 | |
| Secure Seal Spacer | Grace Biolabs | Свяжитесь с компанией для заказа | |
| покровного стекла микроскопа 22 X 60 мм | Marienfeld | 101152 | |
| Защитное стекло микроскопа 22 x 22 мм | Roth | H874 | |
| Стереомикроскоп, Leica MZ6 | Leica | ||
| Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп LSM710 | Zeiss | ||
| Immersol | Zeiss | 518 F | Иммерсионное масло для флуоресцентной микроскопии, не содержит галогенов |
| Immersol | Zeiss | W 2010 | Иммерсионная жидкость для водно-иммерсионных объективов, не содержит галогенов |
| R56F03-GAL4 (EG) | Bloomington Stock Center | 39157 | GAL4 драйвер |
| R86E01-GAL4 (ALG) | Bloomington Stock Center | 45914 | GAL4 драйвер |
| hspFlpPestOpt; UAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-HA, UAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-FLAG, UAS-FRT-stop-FRT-myr-smGFP-V5 | Bloomington Stock Center | 64085 | UAS reporter (https://bdscweb.webtest.iu.edu/stock/misc/mcfo.php) |
| Fiji (Image J) | Программное обеспечение для анализа изображений | ||
| Multi Time Macro | Zeiss | Software для автоматизированного сканирования |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission