Overview
Des biologistes du développement nombreux sont intéressés par les signaux moléculaires et interactions cellulaires qui induisent un groupe de cellules se transformer en un tissu particulier. Pour étudier cela, les scientifiques peuvent utiliser une technique classique dite de transplantation, ce qui implique les tissus d’un embryon de donneur sont excisées et greffés sur un embryon de l’hôte. En observant comment les tissus transplantés se développent dans les environnements hôtes, les scientifiques ont commencé à disséquer les voies moléculaires qui sous-tendent le développement.
Dans cette vidéo, nous avons tout d’abord examiner le rôle des interactions cellulaires dans le développement et passer à un protocole de base de la transplantation. Enfin, certaines études de perfectionnement spécifiques utilisant cette technique sont discutées, qui examiner l’effet de la transplantation de tissu sur le sort de tissu donneur et hôte.
Procedure
Scientifiques dans le domaine de la biologie du développement utilisent études de transplantation comme un outil pour étudier les interactions cellulaires qui sont requises pour l’organogenèse appropriée. Dans cette procédure, tissu embryonnaire est soigneusement disséqué provenant d’un donneur et transplanté à un hôte au cours de l’embryogenèse précoce. Hôte des embryons sont ensuite examinés pour déterminer comment le tissu greffé influe sur le modèle de développement.
Cette vidéo donnera un aperçu des interactions cellulaires durant l’organogenèse, un protocole général de transplantation et enfin certaines des nombreuses applications pratiques de cette technique utile.
Avant de plonger dans la façon d’effectuer des transplantations d’organes, permet de discuter brièvement certains principes d’étudier les interactions cellulaires pendant l’organogenèse. Les organes sont des structures complexes composés de nombreux types de cellules qui doivent travailler ensemble pour générer un système qui fonctionne.
Au cours du développement, chaque type de cellule a un rôle inducteur ou le répondeur. L’inducteur est un tissu qui produit un signal, modifie le comportement d’un autre tissu et détermine souvent son sort, alors que le répondeur est un tissu cible qui reçoit un signal de l’inducteur. Tout ce processus est connu comme l’induction tissulaire. Profils d’expression génique permettra de déterminer quelles cellules sont les intervenants, car les protéines de surface de cellules appropriées doivent être présents pour recevoir et interpréter les signaux.
Études de transplantation sont un moyen d’enquêter sur l’induction tissulaire. Cellules du donneur peuvent être transplantés dans l’hôte à un autre endroit pour voir comment modifier les signaux présents dans l’environnement cellulaire altère leur sort. Alternativement, génétiquement différents tissus peuvent être transplantés entre emplacements analogues pour évaluer l’impact de l’expression des gènes sur développement.
Maintenant que nous savons un peu plus sur les greffes, nous allons voir certaines préparations qui pourraient être nécessaires afin de réaliser cette technique.
Tout d’abord, préparer les outils nécessaires pour des techniques chirurgicales microscopiques. Outils couramment utilisés comprennent des aiguilles de tungstène, qui sont polis à la flamme d’une pointe acérée ou verre de fines aiguilles tirés de tubes capillaires. En outre, selon l’organisme,, que vous travaillerez, un moule de la stabilisation peut être nécessaire. Ce qui contribue à stabiliser l’organisme en place au cours de la procédure de transplantation.
Un certain nombre d’organismes modèles peut être utilisé dans les études de transplantation. Ici, nous allons brièvement décrire la procédure en utilisant un système de caille-chick. La première étape consiste à retirer l’embryon donneur de le œuf et le placer sur un plat pour la dissection. Ensuite, sous un microscope à dissection, le tissu d’intérêt est soigneusement excisé de donateur et placé vers la solution appropriée et sur la glace jusqu'à ce que l’hôte est prêt à recevoir la greffe.
L’hôte est préparé de la même façon que le donneur. Soigneusement exciser les tissus de l’hôte, création d’un site de greffon équivalentes à la taille du tissu donneur. Donneur tissu est placé en position et sécurisé sur le site de greffon hôte. Enfin, l’embryon est placé dans des conditions qui simulent son environnement naturel et laissé se pour développer jusqu'à l’âge souhaité rencontrer. Induction tissulaire peut alors être étudiée en utilisant diverses techniques histologiques et microscopiques.
Maintenant que nous sommes allés sur une méthode générale d’effectuer des transplantations, permet d’examiner certaines applications en aval de cette technique.
Études de transplantation peuvent être utilisées pour étudier les gènes qui sont impliqués dans la conduite d’une cellule vers un destin de tissu particulier. Dans cette expérience, une couche de cellules souches, connu comme le chapeau animal, exprimant le gène d’intérêt a été transplantée sur le flanc d’un embryon de Xenopus . Après une période d’incubation, une oeil-comme la structure a été vu développer sur le site de transplantation, ce qui suggère que le gène d’intérêt peut diriger une population de cellules souches vers un destin de cellules rétiniennes.
Études de transplantations d’organes peuvent également être utilisés pour examiner comment un groupe de cellules peut changer le sort des tissus de l’hôte par le biais des interactions cellule-cellule. Dans cette expérience, les chercheurs exciser la structure embryonnaire appelée nœud de la Hensen, également connu sous le « nœud primitif » ou « l’organisateur », de l’embryon de poulet de bailleurs de fonds et il greffe à une région de naïfs sur un embryon de poulet d’hôte. Ils observent que le nœud de Hensen le transplanté forme une notochorde miniature, ce qui suggère que les signaux provenant du tissu du donneur guidé les tissus de l’hôte vers un destin neural.
Profitant des différences structurelles entre la caille et canard, chercheurs effectuent la transplantation afin d’évaluer les motifs propres à chaque espèce. Ici, chercheurs en créant un « quck » en prenant une population de cellules spécifiques connus comme la crête neurale d’une caille et en il transplanter dans un canard. En raison des différences génétiques, les chercheurs peuvent évaluer contribution crête neurale de la caille dans l’organisme développé.
Vous avez juste regardé les vidéo de JoVE sur des études de transplantation. Cette vidéo donne un aperçu des interactions cellulaires durant l’organogenèse, une brève introduction en effectuant des transplantations d’organes et quelques-unes des nombreuses applications pratiques de cette technique dans le domaine de la biologie du développement. Comme toujours, Merci pour regarder !
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