命运的映射

Developmental Biology

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Summary

命运的映射是一种技术用来理解如何胚胎细胞分裂、 分化,和在发展过程中迁移。经典命运映射在实验中,在不同领域的胚胎细胞都标有化学染料,然后跟踪以确定他们的组织或结构组成。技术改进现在允许为单个单元格,并将其标记为追溯整个胚胎发育和成年。

这个视频评论背后命运映射的概念,然后详细介绍了在使用光激活荧光蛋白的斑马鱼的命运映射协议。最后,讨论了特定的应用程序和修改的这种独特的技术。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 发育生物学精要. 命运的映射. JoVE, Cambridge, MA, (2018).

发育生物学家使用命运映射作为跟踪细胞谱系的一个工具,而机体的成熟。这是通过标记细胞在胚胎阶段,然后跟踪他们和他们的后代在整个有机体的开发。命运的映射也用于研究细胞迁移和分化中发展,以及再生和修复期间成年。

这个视频将提供的命运映射概述、 解释用来生成命运地图在斑马鱼的协议和在实验室中显示当前正在其中应用这种技术的某些方面。

在程序的细节之前,让我们讨论一下是什么命运的地图和它如何构造。

在古典的命运测绘实验,科学家染色细胞在胚胎早期,如那些在原肠胚期,与一种染料,将转嫁到这些单元格的所有子代群体。胚胎发展一段时间后,他们在更成熟的有机体中查看被染色的细胞。然后指出被染色的细胞在成熟有机体的位置。汇总分析结果允许施工图称为命运地图的几个类似的实验。

因此,命运地图是一个整体的计划,列出每一部分的早期胚胎的命运。这些地图帮助科学家确定之类的胚胎细胞分化为哪些功能的细胞,以及它们如何迁移到成熟的结构组织。

科学家有用于创建命运地图,包括青蛙、 线虫、 鱼、 鸡,老鼠的很多的模式生物。一些模式生物,斑马鱼daniorerio,在这种类型的实验有一个额外的优势。因为他们很小,并且保持透明的发展过程中的许多科学家们可以轻松地跟踪通过查看光镜下的鱼的细胞。重要的是,细胞现在标记技术研究进展使科学家能够精确地将单个单元格标记和追踪他们生物发育,有助于极其详细的命运地图的创作中。

现在,你有一个想法关于是什么命运映射是,让我们讨论一下命运映射中使用活化的斑马鱼的协议。这种相对较新的方法取决于光激活蛋白。这些都是特殊的荧光蛋白质,被"关",意思在一个特定的构象,以防止荧光举行。控制的激光脉冲的应用导致构象的变化,被称为"uncaging",结果在可见荧光。

为了执行这项实验,这些专门的笼的蛋白质是首次合成,然后注入一个或两个细胞阶段斑马鱼胚胎。下一步,允许胚胎成熟前活化所需的发展阶段。

然后,为了准备探讨鱼,胚胎是 dechorionated 为了使靶组织。接下来,他们被装在透明的介质中,如低熔化温度琼脂糖,安全地保持他们在一个稳定的位置。样品是对齐使该地区的利益,并装载到激光装备的显微镜。激光脉冲应用于目标的区域包含细胞的诱导活化的兴趣。

激光处理后胚胎仔细从琼脂糖凝胶中删除并返回到他们自然的环境,直到达到所需的发展阶段。为了跟踪光活化细胞,胚胎再嵌入在低熔化温度琼脂糖,和光活化细胞可视化之后并追溯使用直接荧光或免疫组化。

现在,你有一个整体的认识的命运映射协议,让我们看看几个实验室的实验采取这个做法的好处。

除了研究胚胎发育,命运映射可以用于检查修复在成熟的系统。在这个实验中,特定的细胞亚群切除从转基因斑马鱼的视网膜。科学家然后追踪基因标记驻地的成体干细胞,以确定他们损伤后的命运。最后,进行图像分析,这表明活化的成体干细胞和随后组织修复。

科学家还在使用类似的协议了解移植干细胞的命运。在这里,基因标记人类胚胎干细胞,或人类胚胎肝细胞,移植到免疫功能低下小鼠模型。植入的细胞被允许来区分 8-12 周后,由此产生的畸胎瘤,是一种肿瘤,其中包含从多个胚层组织,收获,固定的并且用来决定命运的干细胞植入。这种类型的实验可以帮助科学家们确认的体内分化潜力的干细胞。

正如前面提到的科学家们在各种模式生物,包括哺乳动物执行命运映射程序。在这个特定的研究中,科学家们标记遗传方法诱导的小鼠早期胚胎的特定区域中的单元格。这是通过管理诱导剂对孕鼠进行转基因的后代。标记的细胞被跟踪整个后发育阶段,帮助科学家确定它们的最终命运。

你刚看了命运映射的朱庇特的视频。这个视频提供一些深入了解创建命运映射、 审查映射协议,具体命运和讨论了一些修改,这非常有用的技术的应用。一如既往,感谢您收看 !

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