ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<div id="script_0">
	<p>Биологи развития используют картирование судьбы в качестве инструмента для отслеживания клеточных линий по мере созревания организма. Это делается путем маркировки клеток на эмбриональной стадии, а затем отслеживания их и их потомства на протяжении всего развития организма. Картирование судеб также используется для изучения миграции и дифференцировки клеток во время развития, а также регенерации и восстановления во взрослом возрасте. </p>
	<p>В этом видео будет представлен обзор картирования судьбы, объяснен протокол, используемый для создания карты судьбы у рыбок данио, и показаны некоторые способы применения этого метода в настоящее время в лабораториях. </p>
</div>
<div id="script_1">
	<p>Прежде чем перейти к процедурным деталям, давайте обсудим, что такое карта судьбы и как она строится. </p>
	<p>В классических экспериментах по картированию судьбы ученые окрашивали группы клеток в раннем эмбрионе, например, в стадии гаструлы, красителем, который должен был быть передан всем потомкам этих клеток. Дав эмбриону развиваться в течение определенного периода времени, они рассматривали окрашенные клетки в более зрелом организме. Затем было отмечено расположение окрашенных клеток в зрелом организме. Обобщенные результаты нескольких подобных экспериментов позволили построить диаграмму, известную как карта судьбы. </p>
	<p>Таким образом, карта судьбы — это общий план, в котором описывается судьба каждой части раннего эмбриона. Эти карты помогают ученым определить, какие эмбриональные клетки дифференцируются в какие функциональные взрослые клетки, и как они мигрируют и организуются в зрелые структуры. </p>
	<p>Для создания карт судеб ученые использовали множество модельных организмов, в том числе лягушек, нематод, рыб, птенцов и мышей. Некоторые модельные организмы, такие как данио-рерио <em>Danio rerio</em>, имеют дополнительное преимущество в этом типе эксперимента. Поскольку они малы и остаются прозрачными на протяжении большей части процесса развития, ученые могут легко отслеживать клетки, рассматривая рыб под световым микроскопом. Важно отметить, что достижения в области методов маркировки клеток теперь позволяют ученым точно маркировать отдельные клетки и отслеживать их по мере развития организма, что помогает в создании чрезвычайно подробной карты судьбы. </p>
</div>
<div id="script_2">
	<p>Теперь, когда у вас есть представление о том, что такое карты судьбы, давайте обсудим протокол картирования судьбы у рыбок данио, который использует фотоактивацию. Этот относительно новый подход основан на фотоактивируемых белках. Это специальные флуоресцентные белки, которые находятся в «клетке», то есть удерживаются в определенной конформации для предотвращения флуоресценции. Применение управляемого лазерного импульса вызывает конформационное изменение, называемое «раскалыванием», которое приводит к видимой флуоресценции. </p>
	<p>Для проведения этого эксперимента эти специализированные белки в клетках сначала синтезируются, а затем вводятся в одну или две клетки эмбрионов данио-рерио. Затем эмбрионам дают созреть до желаемой стадии развития до фотоактивации. </p>
	<p>Затем, чтобы подготовить рыбу к фотоактивации, эмбрионы дехорионизируются, чтобы сделать ткань-мишень доступной. Далее они монтируются в оптически прозрачную среду, такую как агароза с низкой температурой плавления, которая надежно удерживает их в устойчивом положении. Образцы выравниваются так, чтобы обнажить интересующую область, и устанавливаются на микроскоп, оснащенный лазером. Лазерный импульс подается на целевую область, содержащую интересующие клетки, вызывая фотоактивацию. </p>
	<p>После лазерной обработки эмбрионы осторожно извлекаются из агарозы и возвращаются в естественную среду обитания до тех пор, пока не будет достигнута желаемая стадия развития. Для того, чтобы проследить фотоактивированные клетки, эмбрионы снова помещают в агарозу с низкой температурой плавления, а затем фотоактивированные клетки могут быть визуализированы и прослежены с помощью прямой флуоресценции или иммуноокрашивания. </p>
</div>
<div id="script_3">
	<p>Теперь, когда у вас есть общее представление о протоколе картирования судьбы, давайте рассмотрим несколько лабораторных экспериментов, в которых используется эта процедура. </p>
	<p>В дополнение к изучению эмбрионального развития, картирование судьбы может быть использовано для изучения репарации в зрелых системах. В этом эксперименте определенный подтип клеток был удален из сетчатки трансгенной рыбки данио. Затем ученые проследили генетически помеченные резидентные взрослые стволовые клетки, чтобы определить их судьбу после травмы. Наконец, был проведен анализ изображений, который продемонстрировал активацию взрослых стволовых клеток и последующее восстановление тканей. </p>
	<p>Ученые также используют подобные протоколы, чтобы понять судьбу трансплантированных стволовых клеток. Здесь генетически помеченные человеческие эмбриональные стволовые клетки, или hESCs, были трансплантированы в модель мыши с ослабленным иммунитетом. Имплантированным клеткам позволяли дифференцироваться в течение 8-12 недель, после чего полученная тератома, представляющая собой опухоль, содержащую ткань из нескольких зародышевых слоев, была собрана, зафиксирована и иммуноокрашена для определения судьбы имплантированных стволовых клеток. Этот тип эксперимента помогает ученым подтвердить дифференцировочный потенциал культивируемых стволовых клеток <em>in vivo</em>. </p>
	<p>Как уже говорилось ранее, ученые выполняют процедуры картирования судеб на различных модельных организмах, в том числе и на млекопитающих. В этом конкретном исследовании ученые отметили клетки в определенной области эмбриона мыши на ранних стадиях, используя индуцируемые генетические подходы. Это делается путем введения индуцирующего агента беременной мыши, вынашивающей генетически модифицированное потомство. Помеченные клетки отслеживались на более поздних стадиях развития, что помогло ученым определить их окончательную судьбу. </p>
</div>
<div id="script_4">
	<p>Вы только что посмотрели видео JoVE о картировании судьбы. В этом видео было дано некоторое представление о создании карт судеб, рассмотрен конкретный протокол картографирования судеб, а также обсуждены некоторые модификации и применения этого чрезвычайно полезного метода. Как всегда, спасибо за просмотр! </p>
</div>

Картографирование судьбы

<p>Картирование судьбы — это метод, используемый для понимания того, как эмбриональные клетки делятся, дифференцируются и мигрируют во время развития. В классических экспериментах по картированию судьбы клетки в разных областях эмбриона помечаются химическим красителем, а затем отслеживаются, чтобы определить, какие ткани или структуры они формируют. Технологические усовершенствования теперь позволяют маркировать и отслеживать отдельные клетки на протяжении всего эмбрионального развития и взрослого возраста. </p>
<p>В этом видео рассматриваются концепции, лежащие в основе картирования судьбы, а затем подробно описывается протокол картирования судьбы у рыбок данио с использованием фотоактивируемых флуоресцентных белков. Наконец, обсуждаются конкретные применения и модификации этой уникальной техники. </p>

Fate mapping is a technique used to understand how embryonic cells divide, differentiate, and migrate during development. In classic fate mapping ...

Education

JoVE Science Education

Advanced Biology

Продвинутый курс биологии

Developmental Biology

Биология развития

Fate Mapping

an introduction to developmental genetics

an-introduction-to-developmental-genetics

Введение в генетику развития

Development is the complex process through which a single-celled embryo transforms into a multicellular organism. Developmental processes are guided by ...

gene silencing with morpholinos

Сайленсинг генов с помощью Morpholinos

Morpholino-mediated gene silencing is a common technique used to study roles of specific genes during development. Morpholinos inhibit gene expression by ...

genetic engineering of model organisms

Генная инженерия модельных организмов

Transgenesis, or the use of genetic engineering to alter gene expression, is widely used in the field of developmental biology. Scientists use a number of ...

an introduction to molecular developmental biology

an-introduction-to-molecular-developmental-biology

Введение в молекулярную биологию развития

Molecular signals play a major role in the complex processes occurring during embryonic development. These signals regulate activities such as cell ...

explant culture for developmental studies

explant-culture-for-developmental-studies

Эксплантная культура для исследований развития

Explant culture is a technique in which living cells or tissues are removed from an embryo for continued development outside of the organism. This ex vivo ...

whole-mount <em>in situ</em> hybridization

Сплошная гибридизация <em>in situ</em>

Whole-mount in situ hybridization (WMISH) is a common technique used for visualizing the location of expressed RNAs in embryos. In this process, ...

an introduction to stem cell biology

Введение в биологию стволовых клеток

Cells that can differentiate into a variety of cell types, known as stem cells, are at the center of one of the most exciting fields of science today. ...

embryonic stem cell culture and differentiation

embryonic-stem-cell-culture-and-differentiation

Культивирование и дифференцировка эмбриональных стволовых клеток

Culturing embryonic stem (ES) cells requires conditions that maintain these cells in an undifferentiated state to preserve their capacity for self-renewal ...

induced pluripotency

Индуцированная плюрипотентность

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are somatic cells that have been genetically reprogrammed to form undifferentiated stem cells. Like embryonic stem ...

an introduction to organogenesis

Введение в органогенез

Organogenesis is the process by which organs arise from one of three germ layers during the later stages of embryonic development. Researchers studying ...

fate mapping

transplantation studies

Исследования в области трансплантации

Many developmental biologists are interested in the molecular signals and cellular interactions that induce a group of cells to develop into a particular ...

an introduction to aging and regeneration

an-introduction-to-aging-and-regeneration

Введение в старение и регенерацию

Tissues are maintained through a balance of cellular aging and regeneration. Aging refers to the gradual loss of cellular function, and regeneration is ...

invertebrate lifespan quantification

Количественная оценка продолжительности жизни беспозвоночных

Many animals naturally stop growing upon reaching adulthood, after which they undergo aging or "senescence" until dying. The amount of time between an ...

tissue regeneration with somatic stem cells

tissue-regeneration-with-somatic-stem-cells

Регенерация тканей соматическими стволовыми клетками

Somatic or adult stem cells, like embryonic stem cells, are capable of self-renewal but demonstrate a restricted differentiation potential. Nonetheless, ...

developmental biology

This collection introduces the field of developmental biology and cover five areas: developmental genetics; molecular developmental biology; stem cell biology; organogenesis; and aging and regeneration.

Practice quiz on fate mapping: trace cell lineages in embryos and track labeled cells and their progeny as they develop. Review photoactivation, fluorescence, gastrula-stage labeling, and how fate maps help study cell migration, differentiation, regeneration, and repair in zebrafish and mouse models.

What is the main purpose of fate mapping?

In classical fate mapping experiments, early embryonic cells were stained with a {{slot:blank_1}} that was passed on to their descendants.

Zebrafish are useful for fate mapping because they are small and remain transparent for much of development.

Photoactivation depends on special fluorescent proteins that are {{slot:dropdown_1}} until a laser pulse uncages them.

What is done first in the zebrafish photoactivation protocol?

Which sequence best matches the preparation steps before laser activation?

After photoactivation, the labeled cells can be traced using direct fluorescence or immunostaining.

What was the main goal of the adult retina experiment?

Practice: Fate Mapping

This assessment quiz covers the purpose of fate maps in linking embryonic regions to later tissue outcomes, why transparent zebrafish embryos are especially useful for fate mapping, how photoactivatable proteins are uncaged by laser exposure to fluoresce, and how teratomas are used to assess the differentiation potential of stem cells.

Video Quiz

5335 Fate Mapping

This assessment quiz covers core developmental biology methods and concepts, including developmental genetics, gene regulation and cell fate, Waddington’s epigenetic landscape, genetic screens and manipulation, morpholino knockdown, transgenesis and chimeras, in situ hybridization, immunostaining and explant culture, stem cells and induced pluripotency, and early organogenesis.

Chapter Quiz

Advanced Biology - Ch. 2 : Developmental Biology

Посмотрите, как работает Картографирование судьбы, в 7-минутном анимационном научном видео. Часть коллекции Advanced Biology - Developmental Biology на JoVE Science Education.