Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

Verifiserer rollene fysiske kreftene i tidlig Chick embryonale Morphogenesis

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

Her presenterer vi en protokoll introduserer et sett med nye ex-ovo eksperimenter og fysisk modellering tilnærminger for å studere mekanikken i morphogenesis under tidlig chick embryonale hjernen torsjon.

Abstract

Embryonale utvikling er tradisjonelt studerte fra perspektivet til biomolecular genetikk, men den grunnleggende betydningen av mekanikken i morphogenesis er blitt stadig mer anerkjent. Spesielt embryonale chick hjertet og hjernen røret, som gjennomgår morfologiske Retningsendringer mens de utvikler, er blant de førsteklasses kandidatene å studere rollen til fysiske kreftene i morphogenesis. Progressiv ventrale bøying og rightward torsjon av rørformede embryonale chick hjernen skje på tidligste scenen organ-nivå venstre høyre asymmetri i chick embryonale utviklingen. Eggeplomme membranen (VM) begrenser dorsal side av embryoet og har vært innblandet i å gi kraft nødvendig å indusere torsjon av utvikle hjernen. Her presenterer vi en kombinasjon av nye ex-ovo eksperimenter og fysisk modellering for å identifisere mekanikken i hjernen torsjon. Hamburger-Hamilton etappe 11, embryoer er høstet og kultivert ex ovo (i media). VM fjernes senere ved hjelp av en trakk kapillær rør. Kontrollere nivået av væsken og utsette embryoet til en væske-air-grensesnitt, kan flytende overflaten spenningen av media brukes til å erstatte mekanisk rollen av VM. Mikrokirurgi eksperimentene ble også utført for å endre plasseringen av hjertet å finne resulterende endringen i chiralitet av hjernen torsjon. Resultater fra denne protokollen illustrerer grunnleggende rollene mekanikk drive morphogenesis.

Introduction

Moderne utviklingsbiologi forskning fokuserer hovedsakelig på forståelse utvikling fra perspektivet av molekylær arvelighetsforskning1,2,3,4,5,6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. det er kjent at fysiske fenomener spille en sentral rolle i morphogenesis, eller generering av biologiske form14,15,16,17; imidlertid fortsatt bestemte mekanisk mekanismer for utviklingen i stor grad unstudied. Ventrale flexure og rightward torsjon av primitive hjernen rør etter Hamburger-Hamilton scenen 11 (HH 11)18 er de to viktigste prosessene som bidrar til embryonale figuren endres19,20. Spesielt fortsatt den fysisk mekanismen underliggende torsjonsmessig utviklingen i embryonale hjernen ufullstendig forstått.

Den embryonale torsjon i chick embryoet er blant de tidligste Morfogenetiske hendelsene venstre høyre (V-H) asymmetri i utvikling. Når prosessen med L-R asymmetri opprørt, skje fødselsskader som situs inversus, isomerieller heterotaxia 21.
Her presenterer vi en protokoll som kombinerer ex-ovo eksperimenter22,23 med fysisk modellering å karakterisere mekaniske krefter under tidlig embryonale hjernens utvikling. Målet med metoden presentert er å identifisere de mekaniske kreftene ansvarlig for hjernen torsjon og faktorene som påvirker graden av torsjon under tidlig utvikling12. Basert på eksperimentell observasjon at eggeplomme membranen (VM) begrenser dorsal side av embryoet, hypotese vi at VM gir kraften som er nødvendig å indusere torsjon av utvikle hjernen. Derfor i denne metoden fjernet vi delen av VM som dekker området hjernen å finne ut effekter på hjernen torsjon. Videre bruk av metoden bruker væske overflatespenningen å bekrefte mekanisk rollen VM og gi et estimat over kraften som er nødvendig for hjernen torsjon, som ikke hadde blitt gjort tidligere. Måle styrker under embryonale morphogenesis er en utfordrende oppgave. Spesielt i en banebrytende studie utviklet Campàs og kolleger24 en ny metode for å kvantifisere mobilnettet stress med innsatt microdroplets. Likevel, denne metoden var begrenset til å måle styrker på cellenivå, derfor ikke aktuelt å undersøke styrker på vev - eller organisme-nivå. Protokollen presenteres i dette dokumentet ble utviklet for å delvis fylle dette gapet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. utarbeidelse av vev kultur medier

  1. Bruke en 0,5 L flaske av Dulbeccos endret Eagle's Medium (DMEM) med 4,5 finans glukose, natriumbikarbonat og L-glutamin som grunnlag for kultur media.
  2. I sterilt laminær strømning hette, legge 10 mL av antibiotika til 0,5 L av DMEM.
  3. Bruker en steril pipette, overføre 50 mL av DMEM antibiotika løsningen til et sterilt 50 mL konisk rør.
  4. Legge til 50 mL av chick serum gjenværende DMEM antibiotika løsningen i 0,5 L flasken i sterilt panseret.
  5. Lagre den endelige løsningen (referert til heretter som chick kultur medier [CCM]) i 50 mL konisk tube dele på 20 ° C.

2. egg inkubasjon

  1. Bruk delikat kluter med 70% etanol å rengjøre befruktet bestemt patogen uten hvit Leghorn kylling egg. Ordne egg i en langsgående orientering på holdere.
  2. Slå på en egg-inkubator for å sette et måltemperatur på 37,5 ° C og vedlikeholde fuktigheten 48-55%. Fuktigheten kontrolleres ved å legge til en passende mengde vann inkubator.
  3. Ruge eggene til HH11-13, ca 40-44 timer.
  4. La eggene avkjølt ved romtemperatur i ca 15-30 min før sprøyting/rengjøring med 70% etanol.

3. Dra Glass kapillærene

  1. Montere en 10 cm lang glass kapillær rør med en ytre diameter på 1.0 mm og en diameter på 0,5 mm på en brønnene avtrekker.
  2. Sett varmen og trekk parametere til 750 og 400, henholdsvis. Trykk trekk å trekke kapillarrør i tynne nåler.

4. Filter papir Carrier metode

  1. Skjær sirkler på ca 3 cm i diameter fra filter papir.
  2. Klipp ut et rektangel omtrent 1 cm x 2 cm fra sirkelen med et hull puncher. Husk å fjerne noen stikker eller skarpe hjørner.

5. embryo høsting og forberedelse

  1. Sprekk egg fra bunnen, trekkes fra hverandre skallet forsiktig og nøye sette inn innholdet på en 150 x 15 mm Petriskål. For å sikre siden embryoet er opp, holde egg i samme retning de ble inkubert mens sprengning dem.
  2. Fjern den tynne albumin bruker en engangs Pasteur pipette.
  3. Skille den tykke albumin fra eggeplomme med sløv endte tang. Kontroller at den tykke albumin er fjernet ved lett skraping toppen av eggeplomme med sløv endte tang.
  4. Bruk tynn tang å midtstille og plassere en filter papir ring over fosteret, matchende lange aksen av ringen med den lange aksen av embryoet.
  5. Kutte eggeplomme rundt filter papir ringen med saks.
  6. Trekk ringen og embryoet av plommen i en skrå retningen mot stedet der eggeplomme først ble kuttet.
  7. Skyll embryoene i to sammenhengende 100 mm retter med romtemperatur 1 x fosfat bufret saltvann (PBS).
  8. Plass en filter papir ring i en 35 mm Petriskål først. Deretter plassere embryoet dorsal side opp på filter papiret allerede i 35 mm Petriskål.
  9. Plass en rustfritt stål ring på filter papir sandwich. Sørg for ikke å skade fosteret.
  10. Legge til 3 mL tidligere utarbeidet CCM hver Petriskål.
  11. Fjerne VM på hver fosteret ved lett skimming trakk kapillær nålen langs toppen av embryoet og peeling VM unna, fra den fremre delen (rett over forebrain) og fortsetter til notochord (figur 1A).
  12. Plass åtte 35 mm Petri retter i en 150 mm rett som ble foret med vann mettet delikate oppgaven våtservietter (å holde fuktighet).
  13. Sted 150 mm Petriskål i en forsegles plastpose fyll posen med en gassblanding 95% O2 og 5% CO2.
  14. Tett sekken og plassere den i en 37,5 ° C inkubator.
  15. Inkuber embryo for en ekstra 27 h til HH15-HH16 (figur 1B).

6. inducing overflatespenning

  1. Fjerne embryoene settefiskanlegg og bruke et optical coherence tomografi (OCT) system for å image dem. Bruk oktober-bestemme torsjonsmessig visningsvinkel medfødte (NT) (figur 2).
  2. Overføre embryoene til lys mikroskop og visualisere på 10 X forstørrelse. Bruk en 200 mikroliter pipette gradvis fjerne 0,2 mL media fra Petriskål.
  3. Ta brightfield bilder på hvert intervall for å observere effekten av media-luft-grensesnittet på fosteret.
  4. Fjern medier til overflatespenning over fosteret induserer torsjon (figur 1 c).
  5. Bilde embryoet bruker OCT systemet igjen for å etablere en siste torsjonsvinkel for sammenligning å kontrollere embryoer.  Merk: Bright-feltet bildene ble anskaffet via dissecting mikroskop. En optical coherence tomografi system med en tilknyttet mikroskop ble brukt til å erverve cross-sectional bildestakker av live embryo. Bilder ble oppnådd i en 3 x 10 x 3 mm3 skanning domene, og behandles i en programvare. Til slutt, fysisk modell bildene ble tatt med en enkelt-linsen refleks digitalkamera.

7. fysisk modellering av overflatespenning/VM styrker

  1. Utvikle en forenklet 3D geometri som ligner et embryo mellom HH14-17 i kommersielle modellering programvare (figur 3A).
  2. Utforme negative mold av 3D-geometrien i kommersiell 3D grafikkfilterprogramvare.
  3. Bruk en 3D-skriver lastet med 1.75 mm akrylonitril butadien styren filament 3D ut designet mold, i stereolithographic (.stl) format.
  4. For å kaste mold, bland silikon gummi elastomer komponenter A og B i like deler og Hell blandingen i formen umiddelbart; Angi casting mold å kurere ved romtemperatur for 12 h (figur 3B).
  5. Merk den fysiske modellen av embryoet langs NT på dorsal side å visualisere torsjon.
  6. Bruk en dekkglassvæske for å gjenskape kraften til 3D fysiske modellen som etterligner det VM eller overflatespenning (figur 3D).
  7. Sett inn en rekke stive ledninger like lange ved siden av fysiske modellen. Etter dekkglassvæske utøver en ekstern makt på hjernen modellen, blitt ledninger vippet i en vinkel som avhenger av plasseringen. Avgjøre det omdreining innfallsvinkel av arctan av forventet lengde over originalen lengden av hver ledning (figur 3E).

8. endre retning av hjertet løkken

  1. Følg trinnene i 3.1 og 3.2 hente en trakk kapillær rør.
  2. Følg trinnene i 5.1 gjennom 5.10 å forberede fosteret.
  3. Bruk et par pinsett vende filter papir slik at fosteret blir ventrale-side-fordel.
  4. Bruk trakk kapillær røret for å klippe åpne en rift i splanchnopleure (SPL) membranen.
  5. Bruk kapillarrør til å utøve en mekanisk styrke til å presse hjertet fra høyre side til venstre side.
  6. Følg trinnene i 5,12 gjennom 5.15 å observere endringen i torsjon.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I denne studien var VM av embryoet på HH11 fjernet fra den fremre delen av thorax flexure. Embryoene ble fotografert av en OCT-system. På dette stadiet startet torsjon av hjernen ikke (figur 1A). Etter blir ruges HH15-16, utstilt embryo med sine VM fjernet redusert hjernen tube torsjon, ca 35 grader (figur 1B) sammenlignet med kontrollere embryoer, som viser torsjon rundt 90 grader. Når media nivået var senket å indusere overflatespenning på dorsal slutten av embryo med deres VMs fjernet, vridd hjernen til nivåer sammenlignes med de i kontrollen embryoer (figur 1 c). Figur 2 viser et representativt OCT bilde av et HH 13 embryo thorax retning vinkel og kraniale retning vinkel merket (figur 2A). Vinkler måles fra vertikal posisjon av tverrsnittet av NT (figur 2B, C). Resultater fra våre eksperimenter foreslo at normal hjerne tube torsjon er drevet av ekstern lasting på dorsal slutten av fosteret, og at denne vesentlig belastning er levert av VM20,25. Videre i en normal embryoet slår hjernen rightward som hjertet loopen går til høyre side mens et embryo med hjertet loop skjøvet til venstre side på et tidlig stadium (dvs.før HH etappe 12), hjernen også viser leftward etter en annen 20 h med inkubering (figur 3 c i Ref. [12]), tyder på at plasseringen av hjertet resulterte i asymmetri i hjernen torsjon.

Data samlet i eksperimenter mulig for oss å rekonstruere en forenklet geometri av chick embryoet uten VM fra HH14-17 (figur 3A). I denne beregningsorientert modellen, var hjerne og høyre løkker hjerte modellert som buet stenger. En blokk representerer splanchnopleure (SPL) membranen var kontakt med hjertet stangen. Ved å utforme en negativ mold fra denne beregningsorientert modellen, laget 3D utskrift denne formen og casting mold med en silikon-elastomer, vi en fysisk modell fra forenklet beregningsorientert geometri (figur 3B-D). En dekkglassvæske presset nedover på dorsal slutten av fysiske modellen replikert mekanisk belastningen gitt av VM eller overflatespenning fra våre eksperimenter (figur 3D). Modell utstillinger sammenlignbare geometri og hjernen torsjon med et selve embryo, kultivert ex-ovo HH14-17 (figur 3E).

Figure 1
Figur 1: morfologi av embryoet med VM fjernet og effekter av ytre krefter på rightward hjernen tube torsjon. (A) Harvested embryoet med VM fjernet på HH11. (B) samme embryoet ruges i 27 h innlegget VM fjerning viser redusert torsjon. (C) samme embryoet gjennomgikk hjernen torsjon, etter søknad av væske overflatespenningen. (D) kontroll embryoet med normal hjerne torsjon på et tilsvarende stadium. Skala barer, (-vekselstrøm) 1 mm, (D) 1 mm. bilder ble tatt på 10 X forstørrelse. Tilpasset fra Ref. [12] med tillatelse. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: OCT bilde av et HH13 embryo. (A) figuren har sin thorax retning vinkel merket på (a) og dens cranial retning vinkel målt ved (b). (B), (C) Et tverrsnitt av NT posisjoner (a) og (b). Vinkler måles fra vertikal posisjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: en fysisk modell av embryoet demonstrere hjernen torsjon. (A) en forenklet geometri på en chick fosteret uten VM på HH14-17 (B) silikon elastomer fysisk modell av en chick fosteret. (C) Dorsal visning av modellen med hjertet på høyre side. (D) Dorsal visning av modellen under en ekstern kraften fra en dekkglassvæske, begynner å vise rightward hjernen torsjon. (E) Chick embryoet kultivert ex-ovo begynner å vri høyre på HH14 for sammenligning. Skala barer, (B-D) 1 cm, (E) 1 mm. tilpasset fra Ref. [12] med tillatelse. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Mens fysiske fenomener spiller en vesentlig rolle i morphogenesis26,27,28,29,30, bestemte mekanisk mekanismer med samordning av mekanisk og molekylære mekanismer, forblir stort sett uutforsket. Det er kjent at ventrale flexure og rightward torsjon av primitive hjernen er to sentrale prosesser som bidrar til tidlig embryonale morphogenesis18,31,32,33, 34, men ingen tidligere studier adressert mekanisk opprinnelsen til hjernen torsjon, en av hendelsen tidligste organ-nivå venstre høyre asymmetri.

De viktigste trinnene i protokollen inkludere fjerning av VM å identifisere mekanisk drivkraften for hjernen torsjon og anvendelse av væske overflatespenning for ytterligere å bekrefte resultatene. Feilsøking av denne teknikken fant sted å identifisere den innledende fasen som VM bør fjernes for å skape betydelige torsjon.

Nedover passiv styrken av VM viste seg å være en grunnleggende mekanisk grense for voksende embryonale hjernen røret. Når VM av embryoet ble fjernet, hjernen ikke lenger går til en vanlig grad men gjøres å vri av kontrollnivået gjennom påfølgende bruk av overflatespenning ved å senke det væske nivået. Den kjente overflatespenningen vann ved romtemperatur er 72.01 ± 0,1 mN/m, og kontakt er av millimeter, styrken kan deretter beregnes. Dermed anslått vi VM hadde en styrke på ca 10 minutter på HH 14-17 embryoet12.

Bruker denne protokollen, kunne vi fastslå at VM spiller nøkkelrolle mekanisk i embryonale hjernen torsjon. Resultatene ved hjelp av denne nye protokollen antyder at VM er en kritisk struktur for utviklingen av normal hjerne torsjon under embryonale morphogenesis, som den leverer geometriske begrensninger og mekanisk belastning nødvendig for vridning av den hjernen35. Resultatene også indikert at plasseringen av hjertet bestemmer hjernen torsjon. L-R asymmetri av embryoet under utvikling fører til en høyre-løkker figur av hjertet, som igjen kjører rightward vridning av de hjerne36,37,38,39. Det er verdt å nevne at mekanisk fortrenge hjertets posisjon er forskjellig fra den kjemiske metoden utviklet av andre forskere13 og er bedre for skildre rollen mekanikken i morphogenesis. Til sammen illustrerer resultatene grunnleggende rolle mekanikk drive torsjonsmessig hjernen morphogenesis i chick embryo.

I fremtiden, protokollen kan brukes til å identifisere hvordan genetiske og mekanisk faktorer sammen regelmessig embryonale torsjon og avsløre hvordan disse ulike faktorer jobber sammen for å sikre riktig morphogenesis.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ikke interessekonflikter.

Acknowledgments

Z.C. anerkjenner støtte fra Dartmouth oppstart fund og Branco Weiss - Society for Science fellesskap, administrert av ETH Zürich. Forfatterne takker Dr. Larry A. Taber, Benjamen A. Filas, Qiaohang Guo, og Yunfei Shi for nyttig diskusjoner, samt de anonyme korrekturleserne. Dette materialet er basert på arbeid støttes av National Science Foundation Graduate forskning fellesskap under Grant nr. DGE-1313911. Noen meninger, funn, og konklusjoner eller anbefalinger i dette materialet er de av forfatterne (s) og nødvendigvis gjenspeiler ikke synspunktene til 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 problemet 136 Biomechanics embryonale morphogenesis venstre høyre asymmetri torsjon aksial rotasjon utvikling chick embryo
Verifiserer rollene fysiske kreftene i tidlig Chick embryonale Morphogenesis
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