Imaging av Cell Shape Endring og Cell bevegelse i<em> Drosophila</em> gastrulation Bruke DE-cadherin Reporter Transgene Fluer

Summary

Herein we describe a procedure to capture live images of Drosophila gastrulation. This has enabled us to better understand the apical constriction involved in early development and further analyze mechanisms governing cellular movements during tissue structure modification.

Abstract

Gastrulation er det første settet med morfologisk dynamiske hendelser som inntreffer i løpet av den embryoniske utviklingen av flercellede dyr som Drosophila. Dette morfologisk endring er også anerkjent som epitelial til mesenchymale overgang (EMT). Feilregulering av EMT er forbundet med fibrose og kreft metastasering. Det er voksende bevis for at EMT styres av et antall av molekylære mekanismer. Som sådan, mange viktige gener som styrer apikale innsnevring er også kjent for å være viktige faktorer i EMT observert i kreftmetastaser. Som EMT under Drosophila gastrulation kan epitelceller bli overtalt til å endre sin form og omprogrammeres til å omdirigere celle skjebne mot ulike andre celletyper. Her gir vi en robust avbildningsmetode Drosophila gastrulation å analysere igangsetting av morfogenetiske cellulære bevegelser og celle skjebne identifikasjon i denne fasen av fosterutviklingen. Ved hjelp av denne metoden, identifiserer vi cell omleiring ved gastrulation og vise betydningen av sammensnøring apikale under gastrulation ved hjelp av GFP-merket DE-cadherin.

Introduction

Gastrulation er det første settet med morfologisk dynamiske hendelser som oppstår under embryonal utvikling av flercellede dyr som Drosophila ^1,2. Interessant, nye bevis tyder på at denne prosessen er regulert gjennom samspillet mellom mekaniske og molekylære mekanismer ^3. Videre er epiteliale til mesenchymal overgang (EMT), som er en viktig prosess i gastrulation, også implisert i humane sykdomsprosesser slik som cancer metastase ^4-8. Som sådan, mange gener som styrer apikale innsnevring er også kjent for å være nøkkelfaktorer i EMT observert i kreftmetastaser ^9. Således apikale innsnevring ved tidspunktet for gastrulation er en utmerket modell for å undersøke de nevnte regulatoriske mekanismer, og for å forbedre forståelsen av kreftmetastaser. Fordelen med denne teknikken er at vi kan observere celle bevegelse ved tidspunktet for gastrulation i sann tid, og derfor vil vi blii stand til å screene gener som er involvert i gastrulation, så vel som kreft metastasering.

Selv om relativt ukjent, celle-til-celle adhesjon tenkt å spille en sentral rolle i apikale innsnevring ^en. Drosophila genetikk er godt egnet for enkelt celle nivå undersøkelser som utforsker regulatoriske molekylære mekanismer. Denne modellen vil gjøre oss i stand til å avdekke betydningen av apikale innsnevring under gastrulation. Videre kan denne fremgangsmåte brukes til å screene gener som er involvert i cancer metastase. Fange levende bilder av Drosophila gastrulation har videre gjort oss i stand til å forstå mer i detalj de molekylære mekanismer som styrer vev omorganisering. Heri, tilbyr vi en omfattende beskrivelse av en enkel metode for å oppnå dette.

Protocol

MERK: transgene fluer brukt i denne studien omfatter følgende: DE-cad :: GFP 10. 1. Utarbeidelse av Apple Plate Lag en blanding av 12,5 g agar, 125 ml 100% kommersielt tilgjengelig eplejuice, 12,5 g glukose, og 375 ml H 2 O. Varm opp blandingen i en mikrobølgeovn og hell den i en 3 cm cellekultur parabolen. Lagre blandingen ved 4 ° C for fremtidig bruk. Etter å forberede eple plate, legge et tynt lag med eltet gjær lim på toppen av det å la fluene til å…

Representative Results

Her viser vi de gastrulation hendelsene i Drosophila embryo og en generell oversikt over embryoet forberedelse prosedyre (figur 1). Cellemembraner merkes ved bruk av DE-cadherin :: GFP og levende avbildning av celle bevegelser utføres samtidig med gastrulation i Drosophila (figur 2). Siden DE-cadherin GFP fluer tillate oss å visualisere celle etterlevelse veikryss, er vi i stand til å spore apikale cellen form og bevegelser ved hjelp av dette…

Discussion

Although we have previously reported a similar procedure to capture live images of the gastrulation process in Drosophilla¹, the method we describe here is detailed and easy to trace endogenous cadherin expression and thus is quite useful for genetic screening of key factors involved in gastrulation. To maximize success with this imaging procedure, it is essential to use an indented slide. Mechanical pressure sometimes causes embryonic death. Therefore, it is also important to handle the embryos as ge…

Materials

Halocarbon oil 700	Sigma	MKBH 5726
Vacuum grease Silicone	Beckman	335148
Glass coverslip	Matsunami glass	Thickness No1	24-36mm
Embryo stariner	Corning	Corning3477
Plastic Drosophilla Stock Bottles	Hitec	MKC-100
DE-Cadherin knock-in flies			REF (10)