Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

Sondering roller af fysiske kræfter i tidlige Chick embryonale morfogenese

Published: June 5, 2018 doi: 10.3791/57150
Automatic Translation
*1, *1, 2, 1, 1
1Thayer School of Engineering, Dartmouth College, 2Department of Bioengineering, University of Pennsylvania
* These authors contributed equally

Summary

Vi præsenterer her, en protokol, at indføre en række nye ex-ovo eksperimenter og fysiske modellering tilgange til at studere mekanikken i morfogenese under tidlige chick embryonale hjernen torsion.

Abstract

Fosterudviklingen er traditionelt studerede fra perspektivet af Biomolekylær genetik, men den grundlæggende betydning af mekanik i morfogenese er ved at blive stadig mere anerkendt. Især embryonale chick hjerte og hjerne tube, som undergår drastiske morfologiske ændringer, som de udvikler, er blandt de vigtigste kandidater til at studere fysiske kræfter i morfogenese rolle. Progressive ventrale bøjning og højredrejningen torsion af rørformede embryonale chick hjernen ske på det tidligste stadium af orgel-niveau højre-asymmetri i chick embryonale udvikling. Den vitelline membran (VM) begrænser den dorsale side af fosteret og har været impliceret i leverer den kraft, der er nødvendig for at fremkalde torsion af udvikle hjernen. Her præsenterer vi en kombination af nye ex-ovo eksperimenter og fysiske modellering for at identificere mekanikken i hjernen torsion. På Hamburger-Hamilton Stadium 11, embryoner er høstet og kulturperler ex ovo (i medierne). VM fjernes efterfølgende ved hjælp af en trak kapillarrør. Ved at kontrollere niveauet af væske og underkaste embryonet et væske-air interface, kan flydende overfladespænding medier bruges til at erstatte den mekaniske rolle af VM. Mikrokirurgi eksperimenter blev også udført for at ændre placeringen af hjertet for at finde den deraf følgende ændring i chiralitet af hjernen torsion. Resultaterne fra denne protokol illustrere mekanik i kørsel morfogenese grundlæggende roller.

Introduction

Moderne udviklingsmæssige biologi forskning fokuserer i høj grad på forståelse udvikling fra perspektivet af molekylær genetik1,2,3,4,5,6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. det er kendt at fysiske fænomener spiller en central rolle i morfogenese, eller generation af biologiske danne14,15,16,17; særlige mekaniske mekanismer af udviklingen er dog stadig i vid udstrækning unstudied. Ventrale flexure og højredrejningen torsion af den primitive hjerne tube efter Hamburger-Hamilton etape 11 (HH 11)18 , er de to vigtigste processer, der bidrager til embryonale form ændre19,20. Navnlig, forbliver fysisk mekanismen underliggende torsionsstivhed udviklingen i embryonale hjernen utilstrækkeligt forstået.

Den embryonale torsion i kylling embryo er blandt de tidligste morfogenetiske begivenheder af venstre-højre (L-R) asymmetri i udvikling. Når processen med L-R asymmetri er desorienterede, vil fosterskader situs inversus, isomerieller heterotaxia forekomme21.
Her præsenterer vi en protokol, som kombinerer ex-ovo eksperimenter22,23 med fysisk modellering at karakterisere mekaniske kræfter i den tidlige embryonale hjerne udvikling. Målet med metoden præsenteret er at identificere de mekaniske kræfter ansvarlig for hjernen torsion og de faktorer, der påvirker graden af torsion under tidlige udvikling12. Baseret på eksperimentel observation at vitelline membranen (VM) begrænser den dorsale side af embryonet, hypotese vi at VM giver den kraft, der er nødvendig for at fremkalde torsion af udvikle hjernen. Derfor i denne metode, vi har fjernet del af VM, der dækker området hjernen til at finde ud af, virkningerne på hjerne torsion. Derudover blev metode til at anvende flydende overfladespænding brugt til at bekræfte den mekaniske rolle af VM og give et skøn over den kraft, der er nødvendig for hjerne vride, som ikke havde været gjort tidligere. Måling af kræfter under embryonale morfogenese er en udfordrende opgave. Navnlig i en banebrydende undersøgelse udviklet Campàs og co-arbejdere24 en roman metode til at kvantificere de cellulære belastninger ved hjælp af injiceres microdroplets. Ikke desto mindre, denne metode var begrænset til at måle kræfter på cellulært niveau, derfor ikke relevant at sonde styrker på væv - eller organisme-niveau. Den protokol, der præsenteres i dette dokument blev udviklet delvis udfylde hullet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. forberedelse af vævskultur medier

  1. Bruge en 0,5 L flaske af Dulbeccos modificerede Eagle Medium (DMEM) med 4,5 g/L glukose, natriumhydrogencarbonat og L-glutamin som base for kultur medier.
  2. I en steril laminar flow hætte, tilsættes 10 mL af antibiotika til DMEM 0,5 L.
  3. Ved hjælp af en steril pipette overføres 50 mL af DMEM antibiotika til en steril 50 mL konisk slange.
  4. Der tilsættes 50 mL af chick serum til den resterende DMEM antibiotika løsning i 0,5 L flaske i sterile hætten.
  5. Gemme den endelige løsning (benævnt chick kultur medier [CCM]) i 50 mL konisk tube alikvoter ved-20 ° C.

2. ægget inkubation

  1. Brug delikat tørrer med 70% ethanol til at rense befrugtede specifikt patogenfrie hvid Leghorn hønseæg. Arrangere æg i en langsgående retning på indehavere.
  2. Slå et æg inkubator til at indstille en target temperatur på 37,5 ° C og vedligeholde fugtighed på 48-55%. Luftfugtigheden styres ved at tilføje en passende mængde vand til rugemaskine.
  3. Inkuber æg-HH11-13, ca 40-44 h.
  4. Lad æggene køle af ved stuetemperatur i ca 15-30 min før sprøjtning/rengøring med 70% ethanol.

3. pull glas kapillærer

  1. Montere en 10 cm lange glas kapillarrør med en ydre diameter på 1,0 mm og en indre diameter på 0,5 mm på en mikropipette puller.
  2. Angiv varmen og trække parametre til 750 og 400, henholdsvis. Tryk på knappen træk at trække den kapillarrør i tynde nåle.

4. filtrerpapir luftfartsselskab metode

  1. Skære cirkler på ca 3 cm i diameter fra filtrerpapir.
  2. Klip et rektangel ca 1 cm af 2 cm fra cirkel ved hjælp af en hul puncher. Sørg for at fjerne eventuelle fremspringende eller skarpe hjørner.

5. embryo høst og forberedelse

  1. Knæk æg fra bunden, trække fra hinanden skallen forsigtigt og omhyggeligt indsætte indholdet på en 150 mm x 15 mm petriskål. For at sikre, at embryo side op, holde æggene i den samme retning, de blev udruget mens sprængning dem.
  2. Fjern den tynde albumin ved hjælp af en engangs Pasteur pipette.
  3. Adskille den tykke albumin fra blommesækken ved hjælp af stump endte pincet. Sikre, at den tykke albumin er blevet fjernet af let skrabe toppen af blommesækken med stumpe endte pincet.
  4. Bruge bøde-tippet pincet til at centrere og placere et filtrerpapir ring over embryo, matcher den lange akse af ringen med den lange akse af embryonet.
  5. Skære blommen omkring filtrerpapir ring med en saks.
  6. Træk ring og embryo slukket af æggeblomme i en skrå retning mod stedet hvor blommen blev først skåret.
  7. Skyl embryoner i to sekventielle 100-mm retter med stuetemperatur 1 x fosfatbufferet saltopløsning (PBS).
  8. Placere et filtrerpapir ring til en 35-mm petriskål først. Derefter placere embryo dorsale side op på filtrerpapir allerede i 35-mm petriskål.
  9. Placer en rustfrit stål ring oven på filtrerpapir sandwich. Sørg for ikke at skade fosteret.
  10. Tilføj 3 mL af de tidligere parat CCM til hver petriskål.
  11. Fjern VM af hver embryo af let skimming trak kapillær nålen på tværs af toppen af embryo og peeling VM væk, startende fra den forreste ende (lige over forhjernen) og fortsætter til notochord (figur 1A).
  12. Sted otte 35-mm petriskåle til en 150 mm skål, der var foret med vand mættet delikat opgave klude (for at bevare fugtigheden).
  13. Sted 150 mm petriskål i en forseglbar plasticpose derefter udfylde posen med en gasblanding består af 95% O2 og 5% CO2.
  14. Forsegl posen og læg den i en 37,5 ° C inkubator.
  15. Inkuber embryoner for en yderligere 27 h indtil HH15-HH16 (figur 1B).

6. inducerende overfladespænding

  1. Fjerne embryoner fra rugemaskinen, og bruge en optisk kohærens tomografi (OCT) system til at afbilde dem. Brug OCT til at bestemme deformation vinklen af neuralrøret (NT) (figur 2).
  2. Overførsel af embryoner til et lysmikroskop og visualisere ved 10 X forstørrelse. Bruge en 200 microliter pipette gradvist fjerne 0,2 mL af medier fra petriskålen.
  3. Tage brightfield billeder på hvert interval konstatere virkningerne af media-air interface på fosteret.
  4. Fjerne medier, indtil overfladespænding over embryoet inducerer torsion (figur 1 c).
  5. Image embryonet bruger OCT system igen til at etablere en endelige torsionsstivhed vinkel for sammenligning til at styre embryoner.  Bemærk: Bright-feltet billeder blev erhvervet ved hjælp af et dissekere mikroskop. En optisk kohærens tomografi system med en vedhæftet mikroskop blev brugt til at erhverve tværsnits billedstakke af levende embryoer. Billeder blev fremstillet i et 3 x 10 mm x 3 mm3 scanning domæne, så behandles i en billedbehandlingsprogrammer. Endelig, fysisk model billeder blev taget med et digitalt single-linse refleks kamera.

7. fysisk modellering af overfladespænding/VM styrker

  1. Udvikle en forenklet 3D geometri, der ligner et foster mellem HH14-17 i kommercielle modellering software (figur 3A).
  2. Design den negative støbeform af 3D geometri i kommercielle 3D computer grafik software.
  3. Brug en 3D printer fyldt med 1,75 mm acrylonitril butadien styren glødetråden til 3D udskrive den designede mug i stereolithographic (.stl) format.
  4. For at kaste mold, bland silikone gummi elastomer komponenter A og B i lige store dele og hæld blandingen i formen hurtigt. sæt formen støbning hærde ved stuetemperatur i 12 timer (figur 3B).
  5. Markere den fysisk model af embryo langs NT på den dorsale side at visualisere torsion.
  6. Bruge en coverslip til at replikere den kraft, den 3D fysiske model, som efterligner VM eller overfladespænding (figur 3D).
  7. Indsætte en serie af stive ledninger af lige længde til siden af den fysiske model. Efter coverslip udøver en ekstern kraft på hjernen model, blive ledninger vippet i en vinkel, der afhænger af placeringen. Bestemme den roterende vinkel af arctan af den forventede længde over den oprindelige længde af hver ledning (figur 3).

8. at ændre retningen af hjertet løkke

  1. Følg trinene i 3.1 og 3.2 at opnå en trak kapillarrør.
  2. Følg trinene i 5.1 gennem 5.10 at forberede embryonet.
  3. Bruge et par pincet til at vende filtrerpapir, således at fosteret bliver ventral-side-up.
  4. Brug den trak kapillarrør til at skære åbne en slids i splanchnopleure (SPL) membran.
  5. Brug den kapillarrør til at udøve en mekanisk kraft at skubbe hjertet fra højre side til venstre side.
  6. Følg trinene i 5.12 gennem 5.15 at observere forandringer i torsion.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I denne undersøgelse, blev VM af embryo på HH11 fjernet fra den forreste ende af thorax flexure. Embryoner blev afbildet af en OCT system. På dette stadium startet torsion af hjernen rør ikke (figur 1A). Efter at være udruget til HH15-16, udstillet embryoner med deres VM fjernet reducerede hjerne tube torsion, ca 35 grader (figur 1B) i forhold til at styre embryoner, som udviser torsion af omkring 90 grader. Når media niveauet var sænket til at fremkalde overfladespænding på den dorsale slutningen af embryoner med deres FOS fjernet, snoet hjerner til et niveau svarende til dem i kontrol embryoner (figur 1 c). Figur 2 viser et repræsentativt OCT billede af embryonet HH 13 med sin thorax orientering vinkel og kraniel retning vinkel markeret (figur 2A). Vinklen måles fra en lodret position med tværsnit af NT (figur 2B, C). Resultater fra vores eksperimenter foreslog at normal hjerne tube torsion er drevet af ekstern belastning på den dorsale slutningen af fosteret og at denne væsentlige belastning er leveret af VM20,25. Desuden i en normal embryo hjernen vender højredrejningen som hjertet løkke går til højre side boer i et foster med hjertet loop skubbet til venstre side på et tidligt tidspunkt (dvs.før HH etape 12), hjernen også vender leftward efter en anden 20 h inkubation (figur 3 c i Ref. [12]), hvilket tyder på, at placeringen af hjertet resulterede i asymmetrien i hjernen torsion.

Data indsamlet i forsøg gjort det muligt at rekonstruere en forenklet geometri af kylling embryo uden VM fra HH14-17 (figur 3A). I denne computational model, var hjerne og højre loopes hjerte modelleret som buet stænger. En blok, der repræsenterer splanchnopleure (SPL) membran var kontakt med hjertet stangen. Ved at designe en negativ mug fra denne computational model, opdigtet 3D udskrivning denne mug og støbning formen med en silikoneelastomer, vi en fysisk model fra den forenklede computerstøttet geometri (figur 3B-D). En coverslip presset nedad på den dorsale ende af den fysiske model replikeret den mekaniske belastning fra VM eller overfladespænding fra vores eksperimenter (figur 3D). Model udstiller sammenlignelige geometri og hjerne vride med en faktiske embryo, kulturperler ex-ovo -HH14-17 (figur 3).

Figure 1
Figur 1: morfologi af embryoner med VM fjernet og virkninger af ydre kræfter på højredrejningen hjernen tube torsion. (A) høstet embryo med VM fjernet på HH11. (B) den samme embryo inkuberes i 27 h post VM fjernelse viser reduceret torsion. (C) den samme embryo undergik hjernen torsion, på begæring af væske overfladespænding. (D) kontrol embryo med normal hjerne vride paa et tilsvarende Stadium. Skala barer, (A-C) 1 mm, (D) 1 mm. billeder blev taget til fange ved 10 X forstørrelse. Tilpasset fra Ref. [12] med tilladelse. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: OCT billede af embryonet HH13. (A) figuren har sin thorax orientering vinkel markeret på (a) og dens kranielle orientering vinkel målt ved (b). (B), (C) Et tværsnit af NT på positioner (a) og (b). Vinkler er målt fra en lodret position. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: en fysisk model af embryonet demonstrerer hjernen torsion. (A) en forenklet geometri af en kylling embryo uden VM på HH14-17 (B) silikoneelastomer fysisk model af en kylling embryo. (C) dorsale udsigt over model med hjertet på højre side. (D) dorsale udsigt over model under en ekstern kraft, som en coverslip, begyndt at vise højredrejningen hjernen torsion. (E) kylling embryo kulturperler ex-ovo begynder at vride pil mod højre på HH14 for sammenligning. Skala barer, (B-D) 1 cm, (E) 1 mm. Adapted fra Ref. [12] med tilladelse. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Mens fysiske fænomener spiller en integrerende rolle i morfogenese26,27,28,29,30, de særlige mekaniske mekanismer, samt koordinering af mekaniske og molekylære mekanismer, forbliver stort set uudforskede. Det vides at den ventrale flexure og højredrejningen torsion af den primitive hjerne er to centrale processer, der bidrager til tidlig embryonale morfogenese18,31,32,33, 34, men ingen forudgående undersøgelser rettet mekaniske oprindelsen af hjernen torsion, en af de tidligste orgel-niveau højre-asymmetri begivenhed.

De vigtigste skridt i protokollen omfatter fjernelse af VM er at identificere den mekanisk drivkraft for hjernen torsion og anvendelsen af flydende overfladespænding på yderligere bekræfte resultaterne. Fejlfinding af denne teknik fandt sted til at identificere den indledende fase, hvor VM skal blive fjernet for at fremkalde betydelige ændringer i torsion.

Den nedadgående passiv kraft af VM blev vist sig at være en grundlæggende mekaniske grænse for den voksende embryonale hjernen tube. Når VM af embryonet blev fjernet, hjernen ikke længere snoninger til en normal grad men kunne gøres twist til styringsniveauet gennem den senere anvendelse af overfladespænding ved at sænke niveauet væske. Den kendte overfladespænding vand ved stuetemperatur er 72.01 ± 0,1 mN/m, og kontakt længde er omkring millimeter, kraften kan derefter beregnes. Hvorved anslået vi VM udøvede en kraft på ca 10 mN på HH 14-17 embryo12.

Ved hjælp af denne protokol, har vi kunnet fastslå, at VM spiller den mekaniske nøglerolle i embryonale hjernen torsion. Resultaterne ved hjælp af denne nye protokol tyder på at VM er en kritisk struktur for progression af normal hjerne vride under embryonale morfogenese, som det leverer geometriske begrænsninger og mekanisk belastning nødvendige for vrid i den hjernen35. Resultaterne antydede, at placeringen af hjertet bestemmer retningen af hjernen torsion. L-R asymmetri af embryo under udvikling fører til en højre-loopes figur af hjertet, som igen drev højredrejningen vride hjernen36,37,38,39. Det er værd at nævne, at den mekaniske metode til fortrænger hjertets holdning adskiller sig fra den kemiske metode udviklet af andre forskere13 og er bedre for skildrer mekanik i morfogenese rolle. Tilsammen illustrerer vores resultater mekanik i kørsel torsionsstivhed hjernen morfogenese i kylling embryo grundlæggende rolle.

I fremtiden, protokollen kan anvendes til at identificere hvordan genetiske og mekaniske faktorer sammen regelmæssig embryonale torsion og afsløre, hvordan disse forskellige faktorer arbejder i fællesskab for at sikre passende morfogenese.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen interessekonflikter.

Acknowledgments

Z.C. anerkender støtte fra Dartmouth start fond og Branco Weiss - Society for videnskab fellowship, administreret af ETH Zürich. Forfatterne takke Drs. Larry A. Taber, Benjamen A. Filas, Qiaohang Guo, og Yunfei Shi for nyttige diskussioner, såvel som de anonyme korrekturlæsere for kommentarer. Dette materiale er baseret på arbejde støttes af de National Science Foundation Graduate Research Fellowship under Grant nr. DGE-1313911. Enhver udtalelse, konstateringer og konklusioner og henstillinger udtrykt i dette materiale er dem af forfatterne (s) og afspejler ikke nødvendigvis synspunkter af National Science Foundation.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fertilized Specific pathogen-free White Leghorn chicken eggs Charles River
Optical Coherent Tomography Microscope Thorlabs GAN220C1
Silicone elastomer Smooth-On, Inc. EcoFlex 00-50
Dissecting microscope Leica MZ8
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) Lonza 12-604F
Antibiotics Sigma P4083
Chick serum Sigma C5405
Micropipette puller Sutter Instrument Model P-30
Filter paper Whatman 5202-110
Phosphate buffered saline (PBS) Corning 21-040-CV
Comsol MultiPhysics Comsol
3D computer graphics software Rhino 5
Microscope attached with OCT Nikon  FN1
Digital single-lens reflex camera EOS  Rebel T3i

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Taber, L. A. Biomechanics of Growth, Remodeling, and Morphogenesis. Appl. Mech. Rev. 48, 487-545 (1995).
  2. Wyczalkowski, M. A., Chen, Z., Filas, B. A., Varner, V. D., Taber, L. A. Computational models for mechanics of morphogenesis. Birth Defects Research Part C - Embryo Today: Reviews. 96, 132-152 (2012).
  3. Savin, T., et al. On the growth and form of the gut. Nature. 476, 57-62 (2011).
  4. Gjorevski, N., Nelson, C. M. The mechanics of development: Models and methods for tissue morphogenesis. Birth Defects Research Part C - Embryo Today: Reviews. 90, 193-202 (2010).
  5. Shyer, A. E., et al. Villification: how the gut gets its villi. Science. 342, 212-218 (2013).
  6. Ambrosi, D., et al. Perspectives on biological growth and remodeling. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 59, 863-883 (2011).
  7. Chen, Z., Majidi, C., Srolovitz, D. J., Haataja, M. Tunable helical ribbons. Appl. Phys. Lett. 98, (2011).
  8. Gerbode, S. J., Puzey, J. R., McCormick, A. G., Mahadevan, L. How the cucumber tendril coils and overwinds. Science. 337, 1087-1091 (2012).
  9. Armon, S., Efrati, E., Kupferman, R., Sharon, E. Geometry and mechanics in the opening of chiral seed pods. Science. 333, 1726-1730 (2011).
  10. Filas, B. A., et al. A potential role for differential contractility in early brain development and evolution. Biomech. Model. Mechanobiol. 11, 1251-1262 (2012).
  11. Xu, G., et al. Axons pull on the brain, but tension does not drive cortical folding. J. Biomech. Eng. 132, 71013 (2010).
  12. Chen, Z., Guo, Q., Dai, E., Forsch, N., Taber, L. A. How the embryonic chick brain twists. J. R. Soc. Interface. 13, (2016).
  13. Manca, A., et al. Nerve growth factor regulates axial rotation during early stages of chick embryo development. Proc Natl Acad Sci U S A. 109, 2009-2014 (2012).
  14. Shi, Y., Yao, J., Xu, G., Taber, L. a Bending of the looping heart: differential growth revisited. J. Biomech. Eng. 136, 1-15 (2014).
  15. Shi, Y., et al. Bending and twisting the embryonic heart: A computational model for c-looping based on realistic geometry. Front. Physiol. 5, (2014).
  16. Taber, L. A. Morphomechanics: Transforming tubes into organs. Current Opinion in Genetics and Development. 27, 7-13 (2014).
  17. Hosseini, H. S., Beebe, D. C., Taber, L. A. Mechanical effects of the surface ectoderm on optic vesicle morphogenesis in the chick embryo. J. Biomech. 47, 3837-3846 (2014).
  18. Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. Dev. Dyn. 88, 49-92 (1951).
  19. Shi, Y., Varner, V. D., Taber, L. a Why is cytoskeletal contraction required for cardiac fusion before but not after looping begins? Phys. Biol. 12, 16012 (2015).
  20. Garcia, K. E., Okamoto, R. J., Bayly, P. V., Taber, L. A. Contraction and stress-dependent growth shape the forebrain of the early chicken embryo. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 65, 383-397 (2017).
  21. Faisst, A. M., Alvarez-Bolado, G., Treichel, D., Gruss, P. Rotatin is a novel gene required for axial rotation and left-right specification in mouse embryos. Mech. Dev. 113, 15-28 (2002).
  22. Yalcin, H. C., Shekhar, A., Rane, A. a, Butcher, J. T. An ex-ovo chicken embryo culture system suitable for imaging and microsurgery applications. J. Vis. Exp. (44), (2010).
  23. Chapman, S. C., Collignon, J., Schoenwolf, G. C., Lumsden, A. Improved method for chick whole-embryo culture using a filter paper carrier. Dev. Dyn. 220, 284-289 (2001).
  24. Campàs, O., et al. Quantifying cell-generated mechanical forces within living embryonic tissues. Nat. Methods. 11, 183-189 (2014).
  25. Schierenberg, E., Junkersdorf, B. The role of eggshell and underlying vitelline membrane for normal pattern formation in the early C. elegans embryo. Roux's Arch. Dev. Biol. 202, 10-16 (1992).
  26. Chuai, M., Weijer, C. J. The Mechanisms Underlying Primitive Streak Formation in the Chick Embryo. Current Topics in Developmental Biology. 81, 135-156 (2008).
  27. Voronov, D. A., Alford, P. W., Xu, G., Taber, L. A. The role of mechanical forces in dextral rotation during cardiac looping in the chick embryo. Dev. Biol. 272, 339-350 (2004).
  28. Raya, A., Izpisua Belmonte, J. C. Unveiling the establishment of left-right asymmetry in the chick embryo. Mechanisms of Development. 121, 1043-1054 (2004).
  29. Voronov, D. A., Taber, L. A. Cardiac looping in experimental conditions: Effects of extraembryonic forces. Dev. Dyn. 224, 413-421 (2002).
  30. Chen, Z., Huang, G., Trase, I., Han, X., Mei, Y. Mechanical Self-Assembly of a Strain-Engineered Flexible Layer: Wrinkling, Rolling, and Twisting. Phys. Rev. Appl. 5, (2016).
  31. Manner, J., Seidl, W., Steding, G. Formation of the cervical flexure: an experimental study on chick embryos. Acta Anat. (Basel). 152, 1-10 (1995).
  32. Ware, M., Schubert, F. R. Development of the early axon scaffold in the rostral brain of the chick embryo. J. Anat. 219, 203-216 (2011).
  33. Ramasubramanian, A., et al. On the role of intrinsic and extrinsic forces in early cardiac S-looping. Dev. Dyn. 242, 801-816 (2013).
  34. Hoyle, C., Brown, N. a, Wolpert, L. Development of left/right handedness in the chick heart. Development. 115, 1071-1078 (1992).
  35. Nerurkar, N. L., Ramasubramanian, A., Taber, L. A. Morphogenetic adaptation of the looping embryonic heart to altered mechanical loads. Dev. Dyn. 235, 1822-1829 (2006).
  36. Levin, M. Left-right asymmetry and the chick embryo. Semin. Cell Dev. Biol. 9, 67-76 (1998).
  37. Roebroek, A. J., et al. Failure of ventral closure and axial rotation in embryos lacking the proprotein convertase Furin. Development. 125, 4863-4876 (1998).
  38. Peebles, D. M., et al. Magnetic resonance proton spectroscopy and diffusion weighted imaging of chick embryo brain in ovo. Dev. Brain Res. 141, 101-107 (2003).
  39. Zhu, L., et al. Cerberus regulates left-right asymmetry of the embryonic head and heart. Curr. Biol. 9, 931-938 (1999).

Tags

Bioteknologi sag 136 biomekanik embryonale morfogenese venstre-højre asymmetri torsion aksial rotation udvikling kylling embryo
Sondering roller af fysiske kræfter i tidlige Chick embryonale morfogenese
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, Y., Grover, H., Dai, E., Yang,… More

Li, Y., Grover, H., Dai, E., Yang, K., Chen, Z. Probing the Roles of Physical Forces in Early Chick Embryonic Morphogenesis. J. Vis. Exp. (136), e57150, doi:10.3791/57150 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter