運命のマッピング

Developmental Biology

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Summary

運命のマッピングはどのように胚性細胞を理解するために使用技法を分割、差別化し、開発中に移行します。古典的な運命マッピング実験で胎児のさまざまな分野でセルを化学染料が付いたしてそれから彼らを形成する組織や構造を決定する追跡。技術の進歩により、マークし萌芽期開発および成人期を通じてトレース細胞。

このビデオは、運命マッピングの背後にある概念をレビューし、その後活性型蛍光タンパク質を用いたゼブラフィッシュの運命マッピング プロトコルの詳細。最後に、特定のアプリケーションやこのユニークな技術の変更を説明します。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 発生生物学の必需品. 運命のマッピング. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

発達生物学者は有機体が成熟する中トレース細胞系譜をツールとして運命マッピングを使用します。これは萌芽期の段階で細胞を標識し、追跡し、生物の開発を通して彼らの子孫です。また、運命のマッピングを使用するには、細胞の移動と分化再生と同様、開発、研究、成人期に修復しています。

このビデオが運命のマッピングの概要を提供、ゼブラフィッシュ、運命の地図を生成するためのプロトコルを説明してラボでのこの手法は、現在適用されている方法を示します。

手続きの詳細にジャンプする前に考えてみようどんな運命の地図、それが構築される方法。

マッピング実験古典的な運命、科学者グループこれらのセルのすべての子孫に渡される色素で、原腸胚ステージなどの初期胚における細胞の染色。一定の時間のための開発する胚を可能にした後より成熟した有機体の染色の細胞を見た。成熟した有機体の染色の細胞の場所は有名だったし。運命の地図として知られている図の建設を許可いくつかの同様の実験の結果をプールしました。

したがって、運命の地図は初期胚の各部分の運命を説明した全体的な計画であります。これらのマップは、どのアダルト細胞分化する胚細胞とどのように彼らは移行し、成熟した構造に整理のようなものを決定するための科学者を助けます。

科学者たちは、カエル、虫、魚、雛、マウスなど、運命のマップを作成するのに多くのモデル生物を使用しています。ゼブラフィッシュ動脈分布などのいくつかのモデル生物では、このタイプの実験の追加利点があります。彼らは小さな、発達の過程の多くを透明のままなので、科学者は光学顕微鏡の下で魚を表示することによって細胞を簡単に追跡できます。重要なは、細胞ラベリング技術の現在の進歩は正確に単一細胞し、生物が発展すると、非常に詳細な運命地図の作成で助けるそれらのトレースを科学者を許可します。

今についてアイデアを持っていることがどのような運命をマップ、photoactivation を使用するゼブラフィッシュの運命マッピングのプロトコルを説明しましょう。この比較的新しいアプローチは、活性型タンパク質によって異なります。「閉じ込められ、「蛍光を防ぐため特定の立体配座で催される意味の特別な蛍光蛋白質のとおりです。「調査」目に見える蛍光性の結果と呼ばれる構造変化、制御されたレーザー パルスのアプリケーションで発生します。

この実験を実行するためにこれらの特殊なケージ型蛋白質は最初に合成された、1 つまたは 2 つのセル段階ゼブラフィッシュ胚に注入し。次に、胚は photoactivation の前に適切な発達段階に成熟できるとしています。

その後、photoactivation の魚を準備をする胚は、標的組織にアクセスできるように dechorionated。次に、彼らは低溶ける温度の agarose、安全に安定した位置にそれらを維持するなど、光学的に透明の中にマウントされます。サンプルは、関心のある領域を公開する調整し、レーザーを装備した顕微鏡の上にマウントされています。パルス レーザーは、光を誘導する興味のターゲット地域含むセルに適用されます。

レーザー治療の後の胚は慎重に agarose から取り外され、望ましい発達段階に到達するまで自然環境に返されます。胚また低溶ける温度の agarose に埋め込まれたセンサー細胞を追跡するために、センサー細胞して可視化することができ、直接蛍光または免疫染色を使用してトレースします。

運命・ マッピング ・ プロトコルの全体的な理解があるので、このプロシージャの利点を取るいくつかのラボ実験を見てをみましょう。

萌芽期の開発を検討するほか、成熟したシステムの修理を検討する運命のマッピングを使用できます。この実験では、特定のセルのサブタイプは遺伝子導入ゼブラフィッシュ網膜からセルジンガー。科学者の遺伝子をたどった常駐の成体幹細胞傷害に続く彼らの運命を決定するというラベルの付いた。最後に、画像解析、成体幹細胞およびその後の組織修復の活性化を実証する実行されました。

科学者たちはまた、移植された幹細胞の運命を理解する類似したプロトコルを使用してください。ここでは、ヒトの胚性幹細胞を遺伝子タグまたは hESCs、免疫不全のモデルマウスに移植されました。次の複数の胚層から組織を含む腫瘍を結果の奇形が収穫された、8-12 週間は、区別するために固定との運命を決定する immunostained は、幹細胞を移植、移植細胞が許されていた。このタイプの実験科学者が幹細胞の体内発生可能性を確認することができます。

前述したように、科学者は、哺乳類を含む種々 のモデル生物で運命のマッピング手順を実行します。この特定の研究では、科学者は、誘導性の遺伝的アプローチを使用して初期のマウス胚の特定の領域内のセルをマークしました。これは、遺伝子組み換えの子孫を運ぶ妊娠マウスに誘発剤を投与します。標識細胞は科学者が彼らの究極の運命を決定するを助けた後で発達の段階を通して追跡されました。

運命にゼウスのビデオを見てきただけ。このビデオ運命マップを作成するのにいくつかの洞察力を提供マッピング プロトコル、特定の運命を見直し、いくつかの変更とこの非常に有用な手法の適用について議論しました。いつも見てくれてありがとう!

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