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Artigo de método

Luz Folha com base em microscopia de fluorescência de Vida ou fixados e corados

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DOI:

10.3791/55629

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28 de abril de 2017

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Neste artigo

Resumo

Imagiologia da morfogénese de embriões de insectos com microscopia de fluorescência com base em folha de luz tornou-se o estado da arte. Este protocolo descreve e compara três técnicas de montagem apropriadas para os embriões Tribolium castaneum, introduz dois novos feitos sob linhagens transgênicas bem adequado para imagens ao vivo, discute controles essenciais de qualidade e indica limitações experimentais atuais.

Resumo

A farinha vermelho besouro Tribolium castaneum tornou-se um importante organismo modelo inseto em genética do desenvolvimento e biologia evolutiva do desenvolvimento. A observação dos embriões Tribolium com microscopia de fluorescência com base em folha de luz tem várias vantagens sobre widefield convencional e microscopia de fluorescência confocal. Devido às propriedades únicas de um microscópio com base em folha de luz, imagens em três dimensões de espécimes vivos podem ser gravados com altas relações de sinal-para-ruído e reduzida significativamente foto-branqueamento, bem como foto-toxicidade ao longo de várias direcções ao longo de períodos que duram várias dias. Com mais de quatro anos de desenvolvimento metodológico e um aumento contínuo de dados, o tempo parece adequado estabelecer procedimentos operacionais padrão para o uso da tecnologia folha de luz na comunidade Tribolium, bem como na comunidade de insetos em geral. Este protocolo descreve três técnicas de montagem adequados fou finalidades diferentes, apresenta dois novos transgênicos linhas Tribolium feitos sob medida adequada para imagens ao vivo de longo prazo, sugere cinco corantes fluorescentes para rotular estruturas intracelulares de embriões fixos e fornece informações sobre o pós-processamento de dados para a avaliação atempada dos dados gravados. Os resultados representativos concentrar em imagens ao vivo a longo prazo, de corte tico e a observação do mesmo embrião ao longo de várias direcções. Os respectivos conjuntos de dados são fornecidos como um recurso para download. Finalmente, o protocolo discute controlos de qualidade para os ensaios de imagens ao vivo, as actuais limitações e a aplicabilidade dos procedimentos descritos para outras espécies de insectos.

Este protocolo destina-se principalmente para os biólogos do desenvolvimento que buscam soluções de imagem que superam equipamentos de laboratório padrão. Ela promove a tentativa contínua para fechar o intervalo entre os laboratórios tecnicamente orientadas / comunidades, que se desenvolvem e refinar microscopiar metodologicamente, e os laboratórios de ciências da vida / comunidades, que exigem soluções 'plug-and-play' para os desafios técnicos. Além disso, ele suporta uma abordagem axiomático que move as questões biológicas para o centro das atenções.

Introdução

A farinha besouro Tribolium castaneum vermelho, que pertence à grande família de escaravelhos pretos (Tenebrionidae), tem uma longa história no âmbito das ciências agrícolas e de vida e é o segundo mais bem estudada organismo modelo inseto modelo após a mosca da fruta Drosophila melanogaster. Durante as últimas quatro décadas, tornou-se um poderoso e popular organismo inseto modelo em genética do desenvolvimento, em biologia evolutiva do desenvolvimento e, durante os últimos vinte anos, na morfogênese embrionária para uma variedade de razões:

Drosophila e Tribolium ambos pertencem ao Holometabola, mas d....

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Protocolo

1. Criação de Culturas Tribolium

NOTA: As condições padrão são definidas como uma temperatura de incubação de 25 ° C e 70% de humidade relativa dentro de 12 h / 12 h brilhantes ciclo escuro. Para mais informações sobre Tribolium criação, respectivas diretrizes estão disponíveis 64. Este protocolo requer dois meios diferentes à base de farinha, que podem ser preparados em quantidades kg e armazenados durante vários meses.

  1. Antes de trabalhar com farinha e fermento seco inactivo, armazenar as embalagens fechadas, a -20 ° C durante 24 h e depois deixá-los aquecer até à temperatura ambiente.....

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Resultados

Este protocolo descreve um modelo experimental para imagiologia por fluoresccia de vida ou embriões Tribolium fixadas e coradas com LSFM. Devido aos baixos níveis de foto-branqueamento e foto-toxicidade, uma consequência directa da sua capacidade de seccionamento óptico, LSFM é particularmente bem adequado para imagens ao vivo a longo prazo.

O novo AGOC {ATub'H2B-mEmerald} # 1 linha transgénica expressa uma proteí.......

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Discussão

Controle de qualidade

Em ensaios de imagens ao vivo, o processo de preparação e de gravação deve ser não-invasivo, isto é, nem a mecânica e de manuseamento de produtos químicos (recolha, dechorionation, de montagem no suporte da amostra) nem a carga de energia integrada durante a observação deve afectar a viabilidade do espécime. Para estudos que caracterizam o desenvolvimento WT, recomenda-se usar dados apenas a partir de experimentos em que o embrião sobrevive o p.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Autor Contribuições

FS e EHKS concebeu a pesquisa. FS gerado as linhas AGOC transgénicos. imagiologia por fluorescência baseado em folha de luz foi realizado por FS e SK. FS e EHKS escreveu o manuscrito com a entrada de SK.

Agradecimentos

Agradecemos Sven Plath para suporte técnico. A linhagem transgênica Glia-azul era um presente amável de Gregor Bucher (Göttingen, Alemanha). A pesquisa foi financiada pelo Cluster de Excelência Frankfurt am Main para Complexos Macromoleculares (CEF-MC, EXC 115, orador Volker Dötsch) concedido em parte para EHKS no Instituto Buchmann Molecular Ciências da Vida (BMLS, diretor Enrico Schleiff) no Goethe Universität Frankfurt am Main pelo Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
farinha de trigo integralDemeter e.V.1.13E + 08EUA: farinha de trigo integral, Reino Unido: farinha integral
405 farinha de trigo finaDemeter e.V.1.13E+08EUA: farinha de pastelaria, Reino Unido: farinha macia
fermento seco inativoFlystuff / Genesee Scientific62-106
Saine tamponada com fosfato (PBS), pH 7.4Thermo Fisher Scientific10010-023
hipoclorito de sódio, ~12% Cl ativoSigma Aldrich425044-250MLCuidado: o hipoclorito de sódio é uma
agarose corrosiva de baixo ponto de fusãoCarl Roth6351.2
Placa de 6 poçosOrange Scientific4430500
Placa de 24 poçosOrange Scientific4430300
capilares de vidro, internos e Oslash; 0,46 mmMarca GmbH + Co KG7087 09
SYTOX GreenThermo Fisher Scientific57020A preparação da solução de coloração é explicada na Tabela 2
Iodeto YOYO-1Thermo Fisher ScientificY3601A preparação da solução de coloração é explicada na Tabela 2
BOBO-3 IodetoThermo Fisher ScientificB3586A preparação da solução de coloração é explicada na Tabela 2
Alexa Fluor 488 FaloidinaThermo Fisher ScientificA12379A preparação da solução de coloração é explicada na Tabela 2
Alexa Fluor 546 FaloidinaThermo Fisher ScientificA22283A preparação da solução de coloração é explicada na Tabela 2
peneira, 800 µ m malhaVWR International200.025.222-051
peneira, 710 µ m malhaVWR International200.025.222-050para preparação do meio de crescimento (passo 1.1)
peneira, 300 µ m malhaVWR International200.025.222-040
peneira, 250 µ m malhaVWR International200.025.222-038para preparação de meio de postura de ovos (passo 1.2)
prato de vidro, Ø 100 mm &vezes; 20 mmSigma AldrichCLS70165102
pilha, 100 µ m tamanho da malhaBD Biosciences352360
pincel, cabeça e Oslash;VWR International149-2121
, 1,0 mLB. Braun Medical AG9166017V
Sigma AldrichM1152-1000EA
paraformaldeído (PFA)Sigma Aldrich158127Cuidado: o paraformaldeído é tóxico e corrosivo
N-heptano ≥ 99%Carl Roth8654.1Cuidado: o n-heptano é inflamável e tóxico
Triton X-100Sigma AldrichX100-100MLCuidado: Trition X-100 é corrosivo
Seringa de 2 mm Frascos de cintilação

Referências

  1. Brown, S. J., Denell, R. E., Beeman, R. W. Beetling around the genome. Genet. Res. 82, 155-161 (2003).
  2. Misof, B., et al. Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution. Science. 346, 763-767 (2014).
  3. Tong, K. J., Duchêne, S., Ho, S. Y. W., Lo, N.

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Reimpressões e permissões

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