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Biology

Dissection und Montage Published: November 9, 2014 doi: 10.3791/52315

Introduction

Drosophila melanogaster: Die Felder der Entwicklungs- und Zellbiologie wurden stark von der Modellorganismus beeinflusst. Bei diesem Modell haben Studien des Auges Disc viel Wissen über Signalisierung, Zellbiologie und anderen Bereichen beigetragen. Die späten dritten Larvenstadium Auge Disc wurde ausgiebig untersucht und ist ein leistungsfähiges Modell zu nutzen, da es eine Momentaufnahme aus einer Reihe von Entwicklungsperioden, jede mit ihrer eigenen einzigartigen Signalmoleküle und Prozesse, wie der morphogenetischen Furche fortschreitet über das Auge Disc 8. Es besteht jedoch ein Bedarf für unser Verständnis von Entwicklungsprozessen weiter ausbauen in den Puppenentwicklungsphase. Zwar gab es auf der Puppenaugenscheibe 3-7 wurden Studien, unser Wissen nicht nähern die Breite der Arbeit, die auf dem dritten Larvenaugenscheibe durchgeführt worden ist. Dies liegt zum Teil an die größere Schwierigkeit der Zerlegung des Puppenaugen Disc. Daher ist eine Präsentation derrichtige Methode der Präparation konnte erheblich erweitern Forschung in diesem Bereich.

Zwar gibt es Stufen innerhalb Puppenaugenscheibe Entwicklung, die leicht zerlegt werden, insbesondere um die Mitte des Puppenperiode, sind andere Zeiträume viel schwieriger zu sezieren. Das Protokoll stellt ein Verfahren zum Präparieren Puppenaugenscheiben, die universell für alle Puppenentwicklungszeitrahmen verwendet werden kann. Dieses Protokoll kann als eine Alternative zu einem anderen Protokoll 9, die eine einfachere und schnellere Methode zur Augenscheiben von den Zeitpunkten, zu sezieren midpupal zeigt verwendet werden. Dieses Protokoll wurde ursprünglich gefilmt und für die Ausbildung fortgeschrittene Studierende in der UCLA Undergraduate Research Consortium in Functional Genomics (URCFG) 10,11 in der Technik der Puppenaugen Dissektion entwickelt. Viele Studenten waren in der Lage, um dieses Video und Verfahren zu nutzen, um diese anspruchsvolle Technik zu erlernen.

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Protocol

Dieses Verfahren ist einen 2-tägigen Verfahren.

Tag 1 (2 HR + Sezieren Zeit)

1. Pupal Eye Disc Dissection

  1. Wählen Sie eine Puppe für die Präparation.
    HINWEIS: Das Alter der Puppe zu seziert werden durch die experimentellen Bedürfnisse ermittelt werden. Wenn jedoch die Prüfung der Zellmorphologie, wird dies häufig bei 42 h nach Pupariumbildung (APF) bei 25 ° C, die das Alter der in der Video gezeigt Puppen durchgeführt wird. Sammeln weißen Puppen (als 0 hr APF) mit einem angefeuchteten Pinsel und ordnen sie in chronologischer Reihenfolge (basierend auf Sammelzeit) in einer neuen Fliege Essen Fläschchen bei 25 ° C gehalten. Präparieren Sie die im Alter von Puppen in diesem gleichen chronologischen Reihenfolge, um die Zeitunterschiede zwischen Puppen so nah wie möglich zu halten.
  2. Übertragen Sie die Puppe in einen Tropfen Phosphat-gepufferte Salzlösung (PBS, pH 7,4, siehe Materialien für Rezept) auf einem Silikon Seziersaal Platte.
  3. Halten Sie die Spitze der Puppenhülle mit einer Pinzette und Pierce und öffnen Sie die lower Teil der Puppenhülle mit einem Paar von scharfen Pinzette. Entfernen Sie die Puppe von der neu gegründeten Loch Fall.
  4. Einen Diagonalschnitt mit einer Schere, mid-Thorax, in der Puppe. Entfernen Sie den Fremdkörper oder überweisen Sie den Puppenkopf zu einem neuen Tropfen PBS. Sauber mit der Pipette Blasrohr (siehe Materialien und Abbildung 1 für Details) und zusätzliche PBS nach Bedarf. Achten Sie darauf, um Austrocknung zu vermeiden.
  5. Sicher zu greifen die Besten der Puppenkopf Kutikula mit einer Pinzette. Mit der Spitze des Blasrohr, schieben auf der Puppenhülle, um das Gehirn und anderen Geweben, einschließlich der Augenscheiben, aus der Puppenhülle zu extrudieren. Achten Sie darauf, um zu vermeiden, greifen jedes Gewebe innerhalb der Nagelhaut.
  6. Mit dem Blasrohr mit PBS gefüllt, blasen das Fett Körpergewebe und andere Verunreinigungen aus dem Kopf Fall klar zu trennen und identifizieren die Gehirn und Auge-Discs.
    HINWEIS: Halten Sie das Gehirn an den Puppenkopf Gehäuse angebracht wird es der Forscher auf die Verwendung erad Fall als "Griff" für zukünftige Manipulation des Gewebes, ohne die Augenscheiben oder Gehirn. Jedoch ist es üblich, das Gehirn und Augen Scheiben vom Kopfgehäuse zu entfernen und dies ist nicht schädlich für das Gesamtverfahren und Ergebnisse. Es dauert oft mehrere Versuche von Treib und schob die Augenscheiben und Gehirn aus dem Puppenkopf Fall und so, dass sie sich deutlich von umliegenden Gewebe erfolgreich zu extrahieren. Die saubere und getrennte man die Augenscheiben aus dem umgebenden Gewebe zu helfen zu verhindern äußerem Gewebe von Befestigung an der Augenscheiben.
  7. Nach Dissektion, sofort das Gewebe übertragen, um einem 3 gut Glasschale auf Eis mit 0,5 ml Fix-Lösung (siehe Materialien). Float das Gewebe auf der Oberfläche der Fixier-Lösung für einige Minuten (typischerweise der Zeit, die für die nächste Reihe von Augen Scheiben zu zerlegen).
    HINWEIS: Ist das nicht das erste Auge Disk in dieser Runde der Dissektion, completel seziert werdeny tauchen die vorherige Augen Disc in den Fix-Lösung. Wenn für besondere Färbeverfahren (zB reaktive Sauerstoffspezies, Lysosomen, etc.) muss dies vor der Fixierung durchgeführt werden. Um dies zu tun, vor der Fortsetzung mit dem entsprechenden Färbungsprotokoll speichern die seziert Augenscheiben in eiskaltem PBS.
  8. Nach Präparation und Untertauchen aller Augenscheiben seziert, bewegen Sie den 3 gut Glasschale auf einer Wippe und Rock bei Raumtemperatur für 30 min.

2. Immunfärbung

  1. Entfernen Sie vorsichtig das Fix-Lösung und 0,5 ml PBS mit 0,3% Triton X-100 (0,3% PBT, siehe Materialien) und waschen Sie das Gewebe auf einer Wippe für 10 min. Wiederholen Sie diesen Schritt noch dreimal für insgesamt vier Waschvorgängen (je 10 min).
    HINWEIS: Die sorgfältige Entfernung der Lösung aus der Quelle unter einem Präpariermikroskop zu Gewebeschäden oder Verlust zu verhindern, durchgeführt werden. Die Lösung kann vorsichtig mit einer Pipette angesaugt werden; bevorzugen wir eine fein Tipped, Einmaltransferpipette, die die Öffnung abgeflacht ist, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern Absaugen Gewebe hatte.
  2. Am Ende des 4. waschen, entfernen Sie die Wasch- und 0,5 ml Blocklösung (siehe Materialien), um den Brunnen und Inkubation für 30 min.
    Hinweis: Dieser Zeitrahmen kann nach Ihren Bedürfnissen erweitert werden.
  3. Am Ende der 30 Minuten Blockzeit, Pipette 10 ul Primärantikörperlösung (in Block-Lösung verdünnt) in die entsprechende Anzahl von Vertiefungen in einer Mikrotiterplatte.
    HINWEIS: Eine Vertiefung einer Mikrotiterplatte wird über 4 Paar Augenscheiben zum Puppenhülle angebracht oder 8 isolierte Paare von Augenscheiben mit Köpfchen befestigt zubringen. Die primären Antikörper in diesem Protokoll für die repräsentative Daten verwendet werden, sind Anti-Phosphotyrosin (1: 500 Verdünnung) und Anti-Cut (1: 200 Verdünnung).
  4. Übertragen Sie die sezierten Gewebes in die Mikrotiterplatte Wells mit dem primären Antikörper-Lösung aus der 3 gut Glasschale gefüllt.
  5. Ortder Mikrotiterplatte auf einem befeuchteten Papiertuch in einem leeren Pipettenspitze Box (oder andere ähnliche Behälter) und bei 4 ° C über Nacht (um eine Austrocknung zu verhindern).

Tag 2 (4 h + Montagezeit)

  1. Übertragen Sie das Gewebe aus der Mikrotiterplatte auf ein neues 3 gut Glasschale mit 0,3% PBT (≈0.5 ml) und waschen Sie das Gewebe für 10 Minuten auf der Wippe. Wiederholen Sie diesen Schritt noch dreimal für insgesamt vier Waschvorgängen (je 10 min)
  2. Entfernen Sie die letzten Wasch und 0,5 ml Block-Lösung zum Brunnen. Block für 30 min.
    Hinweis: Dieser Zeitrahmen kann nach Ihren Bedürfnissen erweitert werden.
  3. Entfernen Sie die Block-Lösung und 0,5 ml des Sekundärantikörperlösung zum Brunnen (von fluoreszenzmarkierten entsprechend Ihrer primären Antikörper und Fluoreszenzwellenlänge, in Block-Lösung verdünnt Antikörper hergestellt) und zum Schutz der 3 gut Glasschale von Licht mit einem Deckel oder Aluminium Folie und Inkubation für mindestens 2 Stunden bei RaumTemperatur.
    HINWEIS: Alle nachfolgenden Schritte sollten in ähnlicher Weise von Lichtexposition geschützt werden. Diese Inkubation kann über Nacht bei 4 ° C erweitert werden, in einem Setup ähnlich wie der primäre Antikörper Inkubation, aber es kann auch in einem 3 gut Glasschale mit Labor-Film oder eine Mikrotiterplatte, wenn Antikörper Erhaltung gewünscht abgedeckt durchgeführt werden.
  4. Am Ende der Antikörper-Inkubation, entfernen Sie die Sekundärantikörperlösung und 0,5 ml von 0,3% PBT zum Brunnen und Wäsche auf der Wippe für 10 min. Wiederholen Sie diesen Schritt für insgesamt 4 Wäschen (jeweils 10 Minuten).
    HINWEIS: Wenn DAPI-Färbung gewünscht wird, vor dem Start der ersten Wäsche, fügen 0,5 ul DAPI-Stammlösung (siehe Materialien) zu den 500 ul PBT, die für die erste Wäsche verwendet wird (1: 1000 Verdünnung).

3. Montage

  1. Am Ende der letzten Waschung montieren anten / Augenscheiben auf einem Objektträger mit 70% Glycerin oder PBS als Medium, um die br entfernenain und anderen unerwünschten Gewebe in einem Pool auf einer Seite der Folie.
  2. Das Gewebe vorsichtig bewegen Sie mit hydrostatischen Druck zwischen den Zangen, oder sehr vorsichtig mit einem Zangenspitze, und richten Sie die Augenscheiben in einer Kolonne in Richtung der Mitte des Schlittens.
  3. Entfernen Sie alle Fremd Glycerin oder PBS aus der ganzen Gewebe (mit Dochtwirkung eines Laborwischtuch oder die Zange arbeiten für diese).
  4. Legen Sie eine kleine Menge (≈10 ul) Montagemedium entlang einer Seite des Auges Disc Spalte und setzen Sie ein Deckglas auf das Gewebe, um so die Montagemedium auf das Auge Scheiben verteilen.
  5. Lassen Rutsche sit für 1 bis 2 min, damit das Gewebe / Montagemedium vollständig auszubreiten.
  6. Wischen Sie zusätzliche Montagemedium weg von den Rändern des Deckglases und verschließen Sie diese mit klarem Nagellack.
  7. Erfassen Fluoreszenzbilder der Augenscheiben mittels konfokaler Mikroskopie.

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Representative Results

Als Beispiel für die Verwendung dieses Protokolls, Ergebnisse darstellt midpupal (42 Std APF bei 25 ° C) Augenscheiben mit unterschiedlichen Antikörpern immungefärbt sind in Abbildung 2 Durch Verwendung eines gegen Phosphotyrosinreste gerichteten Antikörper präsentiert, kann die Membran der Zellen (Abbildung 2A). Dies kann verwendet werden, um die regelmäßige Anordnung der Ommatidien Zellen im Puppenauge identifizieren folgenden endgültigen Strukturierungsprozessen, die vor der midpupal Stufe auftritt. Ein weiteres repräsentatives Bild stellt die Kerne der Zapfenzellen kann durch Verwendung eines Antikörpers gegen den Cut-Transkriptionsfaktor (2B) identifiziert.

Figur 1
Abb. 1: Montageschema des Blasrohr in der Dissektion Verfahren verwendet finden Sie im Abschnitt Materialien für Details auf the separaten Komponenten des Blasrohr.

Figur 2
Abbildung 2:. Immunfärbung von midpupal Augenscheiben Repräsentative Immunfärbung demonstriert die Verwendung dieses Protokoll, um eine auf 42 Stunden APF visualisieren) die apikale Morphologie Ommatidia (Phosphotyrosin) und B) Kegel Zellkerne (Schneiden) aus Puppenaugen Discs. Maßstabsbalken = 50 um.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.4) 80 g NaCl, 2g  KCl, 14.4 g Na2HPO4, 2.4 g KH2PO4, Bring volume to 1 μl, adjust the pH to 7.4, autoclave or filter sterilize, dilute to 1x PBS with autoclaved ddH2O before using.
Triton X-100 Promega H5142 Caution: Irritant! Wear gloves.
0.3% PBT 1.5 ml of Triton X-100, 500 ml 1X PBS.
37% formaldehyde solution Fisher Scientific F75P1GAL Caution: Toxic, probable human carcinogen! Wear gloves. 
Fix Solution (≈4% Formaldehyde in PBS) 50 μl of 37% Formaldehyde, 450 μl 1x PBS, make fresh before use
Normal goat serum Rockland antibodies & assays B304 Aliquot in 1 ml volumes and store at -80 °C
Block Solution 10% NGS in PBT.  This can be made and stored at 4 °C for a few days prior to use.
DAPI stock solution Life Technologies D3571 For coutnerstaining nuclei. Prepare a 1 mg/ml solution with ddH2O.
VectaShield Mounting Medium Vector Labs H-1000 Mounting medium
Glycerol Sigma G5516 For mounting. Prepare 70% dilution with ddH2O.
Equipment
Nutating mixer VWR 82007-202 Used to rock tissue in 3 well glass dish
SylGard 182 Silicone Elastomer Kit Krayden NC9897184 Used to make silicone dissection dish
Silicone dissecting dish Mix Sylgard elastomer kit (above) according to directions gently (to avoid bubbles). Pour mixture into Petri dish (any size). Allow SylGard to cure overnight in 37 °C incubator.
3 well glass dish Corning 7220-85 The 3 well variety of these are no longer available, this is the 9 well product.
72 well microwell minitray Nunc 438733
Sharp forceps (Dumont #55) Fine Science Tools 11255-20
Vannas-type Micro Scissors, Straight, 5mm blade Ted Pella 1346
100 mm Borosilicate glass capillaries World Precision Instruments 1B100-4 Pull with needle puller to make fine point tip that allows a small stream of PBS to flow.
Disposable Transfer Pipets, Fine Tip Samco Scientific 231
Tubing dimensions given are inner diameter (ID) x outer diameter (OD) x wall thickness in inches
PVC tubing (1/8 x 3/16 x 1/32) Nalgene 8000-0010 Use these with pulled needle to assemble the blower tube as shown in Figure 2.
Tygon Silicone tubing (3/32 x 5/32 x 1/32) Saint Gobain Performance Plastics ABW00004
Tygon Silicone tubing (1/32 x 3/32 x 1/32) Saint Gobain Performance Plastics ABW00001

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References

  1. Ready, D. F., Hanson, T. E., Benzer, S. Development of the Drosophila retina, a neurocrystalline lattice. Dev Biol. 53 (2), 217-240 (1976).
  2. Wolff, T., Ready, D. F. The beginning of pattern formation in the Drosophila compound eye: the morphogenetic furrow and the second mitotic wave. Development. 113 (3), 841-850 (1991).
  3. Carthew, R. W. Pattern formation in the Drosophila eye. Curr Opin Genet Dev. 17 (4), 309-313 (2007).
  4. Bao, S., Cagan, R. Preferential adhesion mediated by Hibris and Roughest regulates morphogenesis and patterning in the Drosophila eye. Dev cell. 8 (6), 925-935 (2005).
  5. Grzeschik, N. A., Knust, E. IrreC/rst-mediated cell sorting during Drosophila pupal eye development depends on proper localisation of DE-cadherin. Development. 132 (9), 2035-2045 (2005).
  6. Sprecher, S. G., Desplan, C. Switch of rhodopsin expression in terminally differentiated Drosophila sensory neurons. Nature. 454 (7203), 533-537 (2008).
  7. Zuker, C. S., Cowman, A. F., Rubin, G. M. Isolation and structure of a rhodopsin gene from D. melanogaster. Cell. 40 (4), 851-858 (1985).
  8. Voas, M. G., Rebay, I. Signal integration during development: insights from the Drosophila eye. Dev Dyn. 229 (1), 162-175 (2004).
  9. Hsiao, H. Y., et al. Dissection and immunohistochemistry of larval, pupal and adult Drosophila retinas. J Vis Exp. , 4347 (2012).
  10. Call, G. B., et al. Genomewide clonal analysis of lethal mutations in the Drosophila melanogaster eye: comparison of the X chromosome and autosomes. Genetics. 177 (2), 689-697 (2007).
  11. Chen, J., et al. Discovery-based science education: functional genomic dissection in Drosophila by undergraduate researchers. PLoS Biol. 3 (2), 59 (2005).
  12. Wolff, T. Dissection techniques for pupal and larval Drosophila eyes. CSH Protoc. 2007, (2007).
  13. Williamson, W. R., Hiesinger, P. R. Preparation of developing and adult Drosophila brains and retinae for live imaging. J Vis Exp. 37, 1936 (2010).
  14. Xu, T., Rubin, G. M. Analysis of genetic mosaics in developing and adult Drosophila tissues. Development. 117 (4), 1223-1237 (1993).
  15. Duffy, J. B. GAL4 system in Drosophila: a fly geneticist's Swiss army knife. Genesis. 34 (1-2), 1-15 (2002).

Tags

Entwicklungsbiologie Drosophila Augenscheibe Dissection Lagerung Pupa Entwicklungsbiologie Photorezeptor Imaginalscheibe Immunfärbung
Dissection und Montage<em&gt; Drosophila</em&gt; Pupal Eye Discs
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Cite this Article

Tea, J. S., Cespedes, A., Dawson,More

Tea, J. S., Cespedes, A., Dawson, D., Banerjee, U., Call, G. B. Dissection and Mounting of Drosophila Pupal Eye Discs. J. Vis. Exp. (93), e52315, doi:10.3791/52315 (2014).

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