Transplantation-Studien

Developmental Biology

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Summary

Viele Entwicklungs Biologen interessieren die molekulare Signale und zellulären Interaktionen, die eine Gruppe von Zellen in einem bestimmten Gewebe entwickeln zu induzieren. Um dies zu untersuchen, können die Wissenschaftler eine klassische Technik bekannt als Transplantation, die Gewebe von einem Spender Embryo herausgeschnitten und veredelt in einer Host-Embryo beinhaltet. Durch die Beobachtung wie transplantierten Gewebe in Hostumgebungen entwickeln haben Wissenschaftler begonnen, die molekulare Signalwege zugrunde liegenden Entwicklung zu sezieren.

In diesem Video wir zuerst betrachten die Rolle des zellulären Interaktionen in der Entwicklung, und fahren Sie mit einem grundlegenden Transplantation-Protokoll. Abschließend werden einige spezifische Studien unter Verwendung dieser Technik diskutiert, die untersuchen der Wirkung der Gewebetransplantation über das Schicksal der Spender und Wirt Gewebe.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Grundlagen der Entwicklung Biologie. Transplantation-Studien. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Wissenschaftler auf dem Gebiet der Entwicklungsbiologie verwenden Transplantation Studien als Werkzeug zur zelluläre Interaktionen zu untersuchen, die für die ordnungsgemäße Organogenese erforderlich sind. In diesem Verfahren embryonalem Gewebe sorgfältig von einem Spender seziert und transplantiert zu einem Host in der frühen Embryogenese. Host-Embryonen werden dann geprüft, um festzustellen, wie das transplantierte Gewebe das Muster der Entwicklung beeinflusst.

Dieses Video wird eine Übersicht der zellulären Interaktionen während der Organogenese, eine allgemeine Transplantation-Protokoll, und schließlich einige der vielen praktischen Anwendungen dieser nützliche Technik bieten.

Vor dem Eintauchen in Transplantationen durchführen, lässt einige Prinzipien des Studiums zellulärer Interaktionen während der Organogenese kurz diskutieren. Organe sind komplexe Strukturen bestehend aus vielen Zelltypen, die zusammenarbeiten müssen, um ein funktionierendes System zu generieren.

Jeder Zelltyp hat während der Entwicklung eine Rolle als der Induktor oder der Responder. Der Induktor ist ein Gewebe, die erzeugt ein Signal, ändert sich das Verhalten der anderen Gewebe und oft bestimmt sein Schicksal während der Responder ein Zielgewebe ist, die ein Signal von der Induktor erhält. Der gesamte Vorgang nennt man Gewebe Induktion. Gen Expressionsmuster bestimmen, welche Zellen Responder sind, da die entsprechende Zelle Oberflächenproteine vorhanden sein müssen, zu empfangen und Signale zu interpretieren.

Transplantation Studien sind ein Weg, um Gewebe Induktion zu untersuchen. Spenderzellen können verpflanzt werden, in die Host an einem anderen Ort zu sehen, wie die Signale in der zellulären Umgebung verändern ihr Schicksal verändert. Alternativ können genetisch vielfältigen Gewebe transplantiert werden, zwischen analog Standorten zu beurteilen, wie Genexpression Entwicklung auswirkt.

Nun, da wir ein wenig mehr über Transplantationen wissen, sehen wir einige Vorbereitungen, die möglicherweise erforderlich, um dieses Verfahren durchführen.

Zuerst bereiten Sie die nötigen Werkzeuge für mikroskopische Operationstechniken. Häufig verwendete Werkzeuge gehören Wolfram Nadeln, die Flamme zu einer scharfen Spitze poliert oder feinen Glas Nadeln aus Kapillaren gezogen. Darüber hinaus kann eine Stabilisierung Form abhängig von dem Organismus, mit denen, dem Sie zusammenarbeiten werden, erforderlich sein. Dies hilft bei der Verstetigung des Organismus im Ort bei der Transplantation.

Eine Reihe von Modellorganismen kann in Transplantation Studien verwendet werden. Hier beschreiben wir kurz das Verfahren mit einer Wachtel-Küken-System. Der erste Schritt ist den Spender-Embryo aus dem Ei zu entfernen und legen es auf einen Teller für die Dissektion. Als nächstes unter dem sezierenden Mikroskop, ist das Gewebe von Interesse sorgfältig herausgeschnitten vom Spender und in geeignete Lösung und auf Eis gelegt, bis die Gastgeber für die Transplantation empfangsbereit ist.

Der Host ist in der gleichen Weise wie der Spender bereit. Verbrauchsteuern Sie sorgfältig Wirtsgewebe, Erstellen einer Transplantat-Site entspricht der Größe der Spendergewebe. Spendergewebe wird in Position gebracht und an der Host-Transplantat-Seite befestigt. Schließlich befindet sich der Embryo wieder in Bedingungen, die ihrer natürliche Umgebung zu imitieren, und erlaubt, entwickeln, bis das gewünschte Alter erfüllt ist. Gewebe-Induktion kann dann mit verschiedenen histologische und mikroskopische Techniken untersucht werden.

Nun, da wir über eine allgemeine Methode zur Durchführung von Transplantationen gegangen sind, können einige downstream-Anwendungen dieser Technik zu untersuchen.

Transplantation Studien können verwendet werden, um Gene zu untersuchen, die beteiligt sind, in eine Zelle in einem bestimmten Gewebe Schicksal fahren. In diesem Experiment wurde eine Schicht aus Stammzellen, bekannt als die tierischen GAP, mit dem Ausdruck des Gens des Interesses auf der Flanke des Xenopus Embryos transplantiert. Nach einer Periode der Ausbrütung galt eine Auge-artige Struktur entwickeln am Standort Transplantation, was darauf hindeutet, dass das gen des Interesses eine Stammzelle Bevölkerung gegenüber einer retinalen Zellen Schicksal lenken kann.

Transplantationen Studien können auch genutzt werden, um zu untersuchen, wie eine Gruppe von Zellen das Schicksal der Wirtsgewebe durch Zell-Zell-Interaktionen ändern kann. In diesem Experiment Forscher Verbrauchsteuern die embryonale Struktur namens der Hensen Knoten, auch bekannt als der "primitiven Knoten" oder der "Organisator" des Spender-Küken-Embryos und in eine naiv-Region auf einen Host-Küken-Embryos zu verpflanzen. Sie beobachten, dass die transplantierten Hensen Knoten eine Miniatur Chorda bildet, was darauf hindeutet, dass Signale von der Spendergewebe Wirtsgewebe in Richtung einer neuronalen Schicksal geführt.

Unter Ausnutzung der strukturellen Unterschiede zwischen den Wachteln und Ente, führen Forscher Transplantationen um arteigene Strukturierung zu beurteilen. Hier schaffen Forscher "Quck" durch die Aufnahme einer bestimmten Zellpopulation bekannt als der Neuralleiste aus eine Wachtel und in eine Ente Umpflanzen. Aufgrund der genetischen Unterschiede können Forscher die Wachtel Neuralleiste Beitrag im entwickelten Organismus zu bewerten.

Sie haben nur Jupiters Video auf Transplantation Studien beobachtet. Dieses Video gab einen Überblick der zellulären Interaktionen während der Organogenese, eine kurze Einführung in die Durchführung von Transplantationen, und einige der vielen praktischen Anwendungen dieser Technik auf dem Gebiet der Entwicklungsbiologie. Wie immer vielen Dank für das ansehen!

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