Живая визуализация биологических процессов играет важную роль в получении прямых экспериментальных данных. Сочетание передовой конфокальной микроскопии и оптимизации методологий позволяет исследовать множество биологических событий с высокой точностью. Оптимизация этапов протоколов, таких как манипуляции с тканями и их препарирование, подготовка и сохранение образцов, а также настройка микроскопии, имеет решающее значение для обеспечения максимальной надежности и надежности полученных результатов. Здесь мы представляем протокол мониторинга образцов для расширенной визуализации, который специально ориентирован на яичники Drosophila melanogaster. Яичник Drosophila melanogaster является отличной модельной системой для анализа широкого спектра процессов развития. Среди многих других, этот репродуктивный орган плодовой мушки Drosophila melanogaster содержит очень четко определенную нишу взрослых стволовых клеток. Эта ниша GSC поддерживает развитие женских гамет во взрослом возрасте. Яичники дрозофилы состоят примерно из 18 яйцеклеток, у которых в гермариуме развиты яйцевые камеры. На кончике каждого гермариума 2-4 GSC поддерживаются в соматической клеточной нише, в основном образованной концевой нитью из 8-10 клеток, розеткой из 5-8 колпачковых клеток и 2-3 передними эскортными клетками (Рисунок 1A). Эта соматическая ниша обеспечивает GSC необходимыми сигналами и физической поддержкой для поддержания их основы, контроля разрастания и предотвращения дифференцировки1,2,3,4,5.
ГСК обычно делятся асимметрично, чтобы создать новую стволовую клетку, которая поддерживает контакт с соматической нишей и дочернюю клетку, цистобласт (CB), которая теряет прямой контакт с соматическими клетками и дифференцируется. ГСК и КБ содержат высокодинамичную цитоплазматическую органеллу, спектросому, основной функцией которой является правильная ориентация митотического веретена во время митоза6. КБ делится 4 раза при неполном цитокинезе, образуя 16-клеточные кисты, где одна из клеток зародышевой линии входит в ооцит, а другие 15 клеток становятся клетками-медсестрами. Спектросома CB вырастает в разветвленную структуру, называемую фусомой, которая соединяет 16-клеточные взаимосвязанные клетки зародышевой линии. Спектросома обогащена небольшими везикулами и скелетными белками, такими как серин-треонинкиназа Par-1 и мембранный компонент Hu-li tai shao (Hts)7. Во время клеточного цикла GSC спектросома увеличивается за счет добавления нового материала и изменяет свою форму, что позволяет идентифицировать фазы G1, S, G2 и M (Рисунок 1B)8,9.
Недавно мы внедрили метод культивирования ex vivo Drosophila germarium, который позволяет визуализировать живые GSC в течение 16 часов. Поскольку эти клетки делятся каждые 15,5 часов в среднем8, этот метод позволяет снимать большие участки клеточного цикла GSC. Таким образом, в сочетании с другими инструментами, наш метод культивирования позволил описать морфологию спектросом во время клеточного цикла GSC и проанализировать продолжительность различных фаз клеточного цикла in vivo8 (Рисунок 1C). Здесь мы предоставляем подробный протокол этого расширенного метода визуализации в реальном времени, подкрепленный пошаговым видео, описывающим методологию (Рисунок 2).