Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

Химические ампутации и регенерации глотки в Планарии Schmidtea mediterranea

Published: March 26, 2018 doi: 10.3791/57168

Summary

Планарии Schmidtea mediterranea является прекрасной моделью для изучения стволовых клеток и регенерации тканей. Эта публикация описывает метод выборочно удалить один орган, глотки, подвергая животных для азид химического натрия. Этот протокол также излагаются методы мониторинга глотки регенерации.

Abstract

Planarians, трематодами, которые являются чрезвычайно эффективными в регенерации. Они задолжают эта способность большое количество стволовых клеток, которые могут быстро реагировать на любой тип травмы. Общие травмы модели в этих животных удалить большое количество ткани, которая наносит ущерб несколько органов. Чтобы преодолеть этот ущерб широких тканей, мы описываем здесь метод для выборочного удаления единым органом, глотки, в Планарии Schmidtea mediterranea. Мы добиться этого путем замачивания животных в растворе, содержащие азид натрия ингибитором цитохрома-оксидазы. Кратковременного воздействия азид натрия вызывает выдавливания глотки от животного, которое мы называем «химическая ампутации.» Химические ампутации удаляет весь глотки и создает небольшую рану, где глотки придает кишечника. После ополаскивания обширные, ампутировали животные регенерировать полностью функциональный глотки в течение примерно одной недели. Стволовые клетки в остальной части тела диск регенерации новых глотки. Здесь, мы предоставляем подробный протокол для химических ампутации и описать гистологические и поведенческие методы для оценки успешных ампутации и регенерации.

Introduction

Регенерация представляет собой явление, которое происходит во всем животном, с регенеративной емкостью от регенерации тела в некоторых беспозвоночных более ограниченной способности в позвоночных1. Замена функциональных тканей — это сложный процесс и часто влечет за собой одновременное восстановление нескольких типов клеток. Например для регенерации конечностей саламандра, остеобласты, хрящевые клетки, нейронов, мышц и эпителиальные клетки должны быть заменены2. Эти типы созданный клеток также должны быть организованы должным образом содействовать новой функции конечности. Понимание этих сложных процессов требует методов, которые сосредоточены на регенерации типов конкретных клеток и их интеграции в органы.

Одна из стратегий, используемых для упрощения изучение восстановительных реакций является целевой абляции либо определенные типы клеток или больших коллекций тканей. Например в данио рерио, выражение nitroreductase в типах конкретных клеток приводит к их разрушению после применения метронидазол3,4. В личинки дрозофилы выражения про apoptotic гены под ткани конкретных промоутеров может выборочно удалять конкретные регионы имагинальных дисков5,6. Оба из этих стратегий быстрого, но контролируемые повредить и были использованы для того чтобы рассечь молекулярных и клеточных механизмов, отвечающих за регенерацию.

В этой рукописи мы опишем способ выборочно удалять весь орган, называемый глотки в Планарии Schmidtea mediterranea. Planarians являются классической модели регенерации, известный для их плодовитый регенерационной способности, где даже минута фрагменты можно вырастить весь животных 7,8. Они имеют большой, гетерогенных население стволовых клеток, состоящий из плюрипотентных клеток и восходящей линии ограничена9,10,11. Эти клетки размножаются и дифференцировать для замены всех отсутствующих тканей, в том числе глотки, нервной, пищеварительной и выделительной систем и мышцы и эпителиальных клеток9,10,12. Хотя мы знаем, что эти стволовые клетки инициировать регенерации, мы не полностью понимаем молекулярные механизмы, которые управляют их заменить всех этих различных типов клеток. Определенных ранив методы, которые вызывают точные стволовых клеток ответов могут помочь определить этот сложный процесс.

Глотки большой, цилиндрические трубки, необходимых для кормления и содержит нейронов, мышцы, эпителиальных и секреторные клетки13,29. Обычно скрыты в чехле на вентральной стороне животного, он простирается через единый орган животного, открытие после зондирования присутствие пищи. Чтобы выборочно ампутировать глотки, мы замочить planarians в азид химических называется натрия, широко используемых анестетика в C. elegans14,,1516. Его использование в planarians впервые сообщили Адлер и др., в 2014 году12. В течение нескольких минут воздействия азид натрия planarians выдавливать их фарингит, и с нежным агитации, глотки отсоединяется от животного. Мы ссылаемся на этот полный и выборочный потери глотки как «химическая ампутации конечностей». Через одну неделю после ампутации, полностью функциональный глотки находится восстановленный12. Потому что глотки требуется для кормления, функциональных регенерации может измеряться путем мониторинга питания поведение. Ниже мы описываем протокол для химического ампутации и для оценки регенерации глотки и восстановления кормления поведение.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Подготовка

  1. Подготовка воды planaria 17
    1. Сохранить planarians в 1 X Montjuïc солевой раствор. Подготовить Планарии воды, сделайте индивидуальные запасов решения CaCl 1 М2, 1М MgSO4, 1 М MgCl2, 1М KCl и 5 М NaCl в ультрачистая вода. Фильтр стерилизации с длительного хранения бутылки Топ filterfor 0,2 мкм.
      Примечание: Используйте только сверхчистого деионизированную воду (с удельным сопротивлением 18.2 MΩ при 25 ° C) для подготовки Монжуик соли.
    2. Для приготовления 1 Л запас соли раствора 5 X, объедините 5 мл 1 М CaCl2, 5 мл 1 М MgSO4, 0,5 мл MgCl2, 0,5 мл хлористого калия и 1,6 мл растворов NaCl 5 М в 900 мл ультрачистая вода. Это решение добавьте 0,504 г NaHCO3 и перемешать, чтобы смесь. Отрегулируйте пэ-аш до 7.0 с соляной кислотой.
    3. Разбавляют этот 5 X Стоковый раствор 1 X рабочей концентрации в ультрачистая вода в стерильный контейнер например оплетенная бутыль большой емкости (см. Таблицу материалов). Используйте этот 1 X решение для поддержания бесполое planarians.
      Примечание: Как альтернатива раствор соли Монжуик, использовать локально приобрели родниковой воды или ультрачистая вода, содержащая коммерчески доступных аквариум соли смешивают (см. Таблицу материалы) в г/Л концентрации в of0.518.
    4. Для предотвращения бактериальной инфекции в статической культуры19, поддерживать planarians в воде, содержащей антибиотик. Подготовка 50 мг/мл, раствор гентамицина сульфата в ультрачистая вода и фильтр стерилизации. Для контейнеров, где поддерживаются животных добавьте гентамицина сульфат в конечной концентрации 50 мкг/мл (разбавления 1: 1000).
  2. Подготовка печени пасты
    1. Как planarians процветают на диете из органических, травы кормили говядиной печени, приобрести свежие печени и процесс в течение 24 ч. Удалите мембранное капсула, инкапсуляции печени с отшелушивающим осторожно. Нарезать кубиками ~ 1 см печени и используйте лезвия соскрести и отбросить все печеночных вен и артерий.
    2. Размачиваем печени куски с помощью мясорубку или кухонном комбайне и затем передать его через сетчатый фильтр питания проволоки. Объединить в кондитерские мешки, а обойтись в шприцы или Петри 35-мм. До кормления, центрифуга осторожно удалить пузырьки воздуха.
    3. Хранить аликвоты печени на-80 ° C до года и оттепели перед использованием. После оттаивания, повторно заблокировать любые остатки печени один раз, или хранить при 4 ° C до 24 ч.
  3. Содержание животных
    1. Planarians будет расти и уменьшаться для различных размеров в зависимости от частоты кормления. Кормите planarians каждую неделю (один раз каждые 14 дней). Для долгосрочной массовой культуры используйте пластиковые контейнеры различных размеров (см. Таблицу материалы).
    2. Кормить животных, используйте металлический шпатель или пипетки пластиковые передачи поставить горошину капля печени в коробке. Разрешить животных, чтобы поесть за 1-2 ч. удалить оставшиеся питания перед очисткой поле.
    3. Очистить червей дважды в неделю, если ФРС (один раз сразу после кормления и один раз в два дня спустя), или один раз в неделю, если не кормили. Для очистки, слейте воду в пластиковый стакан, тщательно выливание воды при сохранении planarians в поле. Протрите поверхность коробка с бумажным полотенцем, затем повторять со всех сторон до тех пор, пока поле является чистым.
    4. Замените воду (к приблизительно на ¾ объема поле) и добавить гентамицина в конечной концентрации 50 мкг/мл. Магазин животных в темный шкаф или в инкубаторе 20 ° C.
  4. Выбор червей
    1. Выберите червей, которые кормили до 5-7 дней.
      Примечание: Это значительно сложнее ампутировать фарингит от червей, которые недавно были накормлены (1-2 дня до ампутации). Кормили животных более чувствительны к азид натрия.
    2. Выберите червей, которые примерно 6 мм в длину. Чтобы оценить размер червя, передача его в чашку Петри с помощью пипетки пластиковые передачи. Место квартира 6 - в линейке или 5 x 5 мм Диаграммная бумага под чашку Петри и измерить длину червь во время обхода.
      Примечание: Черви, меньше, чем 6 мм в длину, более трудно ампутировать.
  5. Подготовка азид натрия
    1. Приготовляют раствор 100 мм путем растворения порошка азид натрия в planaria воде.
      ОСТОРОЖНОСТЬЮ: Азид натрия является токсичным и следует осторожно. Не выбрасывайте азид натрия в канализацию. После использования Соберите его отдельно для удаления опасных отходов.

2. глотки ампутации

  1. Место червей в 35-мм диаметр Петри. Тщательно удалите все Планарии воды из блюдо с помощью пипетки пластиковые передачи.
    Примечание: Максимум 20 6-мм червей могут быть удобно размещены в блюдо этого размера.
  2. Поместите блюдо под микроскопом и настроить масштаб так, что несколько червей можно просмотреть одновременно (например 10 крат). Замените Планарии воды раствором азид натрия 100 мм.
    Примечание: Для 35-мм Петри примерно 5 мл азид натрия является достаточным. Решение должно полностью погрузите planarians. Отрегулируйте громкость решение для больших блюд при необходимости.
  3. Мониторинг животных под микроскопом и воздерживаться от движущихся блюдо за первые 3-4 мин.
  4. Наблюдать за экструзии глотки через микроскоп; глотки торчат из глоточной сумке и полностью (около 1 мм в длину) как показано на рисунке 1B.
    Примечание: Важно, чтобы дождаться окончания глотки расширение полностью, прежде чем продолжить. После глотки возникает от животного, полное расширение занимает примерно 1 мин.
  5. Использование пипетки пластиковые передачи в шприц животных вокруг блюдо. Сосать животных в пипетки и принудительно выпустить их в блюдо пару раз. Если глотки полностью расширяется, этот энергичный закупорить приведет к его отсоединения.
  6. Кроме того понять глотки вертикально вдоль его длины, либо горизонтально вдоль его окружности, используя пару тонкой щипцов (см. Таблицу материалы), как показано на рисунке 1 c. С глотки ущипнул в щипцы Поднимите животное вверх к мениска. Как животное возникает, поверхностное натяжение приведет к глотки для отсоединения от животных.
    Примечание: Этот метод может использоваться для удаления фарингит мелких животных (1-3 мм в длину), где сильный закрученного не является адекватной. Избегайте тыкать или иным образом ранив тело животного.
  7. С помощью пипетки передачи, переместите ампутировали животных в новое блюдо, содержащий свежие planaria воды.
  8. После передачи, промойте ампутировали животных тщательно в planaria воде, полностью обмена воды три раза. Переезд в новое блюдо, содержащие planaria воду с 50µg/мл гентамицина.
    Примечание: Полный буфер обмена во время этих трех моет имеет важное значение для обеспечения удаления азид натрия.
  9. Следующий день, замените воду в блюдо свежей planaria водой, содержащей 50 мкг/мл гентамицина. Повторять каждый день после этого.

3. Оценка глотки удаления после ампутации

  1. Изучите животных под микроскопом (с 10-20 кратном) для определения, является ли тёмное пятно появилось после успешного удаления глотки, как показано на рисунке 2А.
  2. Кроме того, исправить и отбеливателя животных согласно протоколу, описываемого Пирсон и др. 20. животных замочить на ночь в 4', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) или дневно конъюгированных стрептавидина (1 мг/мл разбавленной 1: 500 в 1 X фосфатный Buffered, содержащие 0,3% Тритон-X). Смонтируйте животных на слайды в 80% glycerol/20% 1 X Buffered фосфатный и изображения под люминесцентные стереомикроскопом (рис. 2B).
    Примечание: Все изображения в этой рукописи были захвачены на флуоресцентные стереомикроскопом с 1.0 X цели.

4. Оценка глотки регенерации путем измерения кормление поведение

  1. Подготовка печени
    1. Перенос необходимое количество печени пасты в microcentrifuge или конической трубки. Спиновые кратко, чтобы удалить пузырьки воздуха. Рассчитайте объем печени, а затем добавьте воды planaria-1/5 его объема и 2% от общего объема в красный пищевой краситель. Например 1000 мкл печени пасты, добавить 200 мкл воды planaria и 24 мкл пищевого красителя.
    2. Использование пластиковых пестик, наконечник пипетки или металлической лопаткой, тщательно перемешивайте, до пищевой краситель распределяется равномерно в печени пасты. Спиновые снова кратко. Паштеты можно хранить при 4 ° C на 24 часа или замороженные в аликвоты на-80 ° C для длительного хранения.
    3. Если тестирование до 25 животных, готовить 25 мкл печени пасты на блюдо (примерно 1 мкл печени пасты на животное).
  2. Кормление животных
    1. Через семь дней после химического ампутации, передать новым Петри животных. Если тестирование 10-15 животных, используйте блюдо 35 мм; более чем 15 животных должны быть проверены в чашке Петри 60-мм. Держите животных в темноте, спокойно, около 1 часа до кормления.
    2. С помощью ножниц, увеличения ширины кончика пипетки Р200 путем обрезки примерно ½ см офф узкий конец. Накапайте 25 мкл красной пастой печени в блюдо.
      Примечание: Подрезка конца делает закупорить вязкой паштеты легче. Чтобы предотвратить плавает на поверхности печени, Сенсорный кончик в нижней части блюда во время отпуска.
    3. Разрешить животных кормить за 30 мин.
    4. Оценка количество животных, которые едят путем размещения животных на белом фоне или их изучения под микроскопом с 10-20 кратным увеличением.
    5. После кормления, удалите печени от блюдо и чистой.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Подверженности азид натрия нарушает нормальной моторики planarians, вызывая животных, чтобы растянуть и корчиться. Эти движения силы глотки выйти из вентральной стороне животного, и после примерно в 6 минут в раствор азид натрия, можно увидеть белый кончик глотки (рис. 1B-левая панель). Несколько минут спустя, животные активно контракт и полностью расширить глотки, насильственно толкает его из организма. (Рис. 1B-средняя группа). Приблизительно 11 мин после воздействия азид, животных и глотки отдохнуть. На этой стадии, хорошо видна характерным Белл форма глотки (рис. 1B-правая панель). Для легко ампутации важно дождаться глотки отдохнуть.

Потому что глотки большой, непигментированные массы ткани, удалив его приводит к появлению тёмное пятно на спинной стороне ампутировали животных (рис. 2A). Этот темной регион — это визуальный индикатор успешно ампутации в живых животных. Пятно виден сразу же после ампутации и становится более заметным на следующий день. Как глотки регенерирует, этот регион становится светлее. Более точно контролировать глотки регенерации, животных может быть запятнано с DAPI или дневно конъюгированных стрептавидина ночь (рис. 2B). Чтобы количественно оценить степень регенерации глотки, его площадь может быть измерена с помощью ImageJ программного обеспечения.

Глотки является важным органом для употребления chemosensation и продовольствия. Чтобы определить, когда эти функции будут восстановлены во время регенерации, мы использовали кормления анализов для мониторинга поведения животных. Объединив пищевых красителей с паштетом из печени, мы были в состоянии различать животных, которые ели от тех, которые не (рис. 3A). Мы затем количественно количество красных животных, оценить процент животных с функциональной глотки. Основываясь на результаты, показанные на рисунке 3B, успешного кормления поведение было восстановлено через 7 дней после ампутации, указав, что через одну неделю после удаления глотки, животные регенерировать функциональных глотки. Чтобы проверить ли воздействия азид натрия пострадавших кормления поведение, мы пропитанной животных азид натрия, но вымываются непосредственно перед выбросом глотки. Один день позже, мы оценивали ли еда ищу поведение было изменено воздействием азид натрия с кормления assay. В отличие от химически ампутировали животных, не хватает глотки, все животные, сохраняя нетронутыми глотки, после того, как съел экспозиции азид натрия (n = 30 животных для каждого условия) еда. Этот результат означает, что воздействия азид натрия не влияет на поведение кормления, до тех пор, как глотки остается неизменным.

Figure 1
Рисунок 1 . Отстрел глотки и ампутации. (A) схема Планарии анатомии. (B) изображения живых животных, показаны глотки отстрела после замачивания в 100 мм азид натрия. Красные стрелки подчеркнуть глотки. Масштаб баров = 750 мкм. (C) изображение живых животных (слева) и схема (справа), ампутации, используя пинцет. Панели показывают два различных варианта для захвата глотки. Вентральной стороне животного сталкивается. Масштаб баров = 500 мкм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 . Оценка глотки ампутации и регенерации. (A) представитель изображения живых животных в определенное время до и после ампутации. Средняя группа показывает темное пятно в глотки региона после ампутации, подчеркнут пунктирной белой коробке. Спинной стороне обращена вверх. Масштаб баров = 500 мкм. (B) представитель изображений животных, окрашенных с Alexa488-стрептавидина в указанное время до и после ампутации. Средняя панель показывает отсутствие глотки, после ампутации. Глоточные регионе отмечен белой коробке. Вентральной стороне обращена вверх. Шкалы бар = 500 мкм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
На рисунке 3. Оценка глотки регенерации. (A) изображения и схема кормления анализа, проведенного размещения 25 мкл печени в центре 60 мм Петри. Схема (вверху, слева) и изображение (средний) шоу, кормление поведение у животных с нетронутыми фарингит. Верхнее право, изображение животного, что съел. Схема (внизу слева) и изображение (средний) кормления поведение животных 1 день после ампутации. Внизу справа, животное, которое не едят. Шкалы бар = 750 мкм. (B) результаты кормления assay. Процент от животных, которые попадает еда (количественно красную окраску) в определенное время после ампутации. Для каждой точки время, n = 10 животных, повторяется в трех экземплярах. Ошибка бар = SD. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Этот протокол описывает метод выборочного уноса глотки с помощью азид натрия. Другие исследования целевых абляции в planarians использовали измененные хирургии для удаления фоторецепторов21 или медикаментозное лечение, чтобы удалять дофаминергические нейроны22. Одним важным преимуществом химического ампутации над существующими методами является, что она не требует хирургии. Жесткая структура глотки, по сравнению с остальной частью тела Планарии облегчает его полное удаление из животного, которое гораздо мягче здоровых. Кроме того глотки отсоединяется от животных в небольшой Джанкшен (esophagus)30 присоединения глотки и кишечника, генерации более воспроизводимые рану чем индуцированных больше хирургический инструмент. Основываясь на его физические свойства и малые анатомические связь с остальной частью животного, глотки удаления поэтому генерирует более однородной раны, чем другие хирургической ампутации.

Длина воздействия азид натрия также имеет решающее значение для успеха этой техники. Хотя кратковременного воздействия азид натрия не влияет отрицательно на planarians, длительное воздействие токсичных и будет в конечном итоге убивать животных. Азид натрия известно для подавления энергии зависимых процессов путем ингибирования цитохрома оксидазы23,24. Кроме того он подавляет, транскрипция и перевод, вероятно, накопление ключевых компонентов этих реакций на стресс гранулы25. В planarians воздействия азид натрия подавляет митоз на 24 часа, после чего клетки возобновить распространение12. Изменения, такие, как ограничение времени экспозиции азид, удаление азид с тщательной промывки и учета для переходных митотическая подавления в экспериментальный дизайн может помочь преодолеть эти ограничения.

Уникальный анатомическом положении глотки и ее характерные радиальной симметрии позволяют легко различия недавно восстановленный глоточные ткани из уже существующих стволовых клеток. Глотки регенерации может контролироваться на уровне клеточных и анатомические, используя ткани пятна как стрептавидина и DAPI, иммуногистохимия, или в situ гибридизация26. Кормления assay описанные здесь assays функциональных регенерации глотки. Хемотаксис к еде требует глотки27,28 и животных без полностью функциональный глотки нельзя глотать пищи. Этот простой, количественные оценки функции органа таким образом дополняет структурные регенерации. Кроме того химические ампутации может быть выполнена на популяции животных и может генерировать множество животных с одинаковыми повреждениями. Поэтому процедура удобна для масштабных исследований. Эти преимущества, в сочетании с тем фактом, что регенерация зрелой глотки требует стволовых клеток, делает глотки ампутации идеальная модель для изучения регенерации органов. Используется в сочетании с широкой ампутаций, глотки удаления может использоваться для проверки гипотезы о влиянии стволовых клеток ответ на травмы, который является ключевым вопросом в области регенерации21размер раны и анатомическое положение.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Мы хотели бы поблагодарить Алехандро Санчес Альварадо, который поддержал первоначальный оптимизации и развития этой техники. Работа в лаборатории Кэролин Adler поддерживается Корнельского университета начальных средств.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Calcium Chloride Dihydrate (CaCl2) Fisher Chemical C79-3 Montjuïc salt solution
Magnesium Sulfate Anhydrous (MgSO4) Fisher Chemical M65-3 Montjuïc salt solution
Magnesium Chloride Hexahydrate (MgCl2) Acros/VWR 41341-5000 Montjuïc salt solution
Potassium Chloride (KCl) Acros Organics/VWR 196770010 Montjuïc salt solution
Sodium Chloride (NaCl) Acros Organics/VWR 207790050 Montjuïc salt solution
Sodium Bicarbonate (NaHCO3) Acros Organics/VWR 123360010 Montjuïc salt solution
Nalgene autoclavable polypropylene copolymer lowboy with spigot ThermoFisher Scientific/VWR 2324-0015 Storing planaria water
Instant Ocean Sea Salt Spectrum Brands Amazon Planaria water
Gentamicin Sulfate Gemini Bio-products 400-100P Planaria water
Razor blades Electron Microscopy Sciences 71970 Mincing liver 
Disposable pastry bags-16”, 12 pack Wilton Amazon Liver aliquots
5 mL syringes BD/VWR 309647 Liver aliquots
Petri dishes-35mm/60mm Greiner Bio-One/VWR 82050-536/82050-544
Plastic containers (various sizes) Ziploc Amazon Housing planarians in static culture
Sodium Azide Sigma S2002
Transfer pipette Globe Scientific 138030
Forceps - Dumont Tweezer, Style 5 Electron Microscopy Sciences  72700-D (0203-5-PO)
Triton X-100 Sigma T8787
DAPI  ThermoFisher 62247
Streptavidin, Alexa Fluor 488 conjugate ThermoFisher S11223
Glycerol Fisher BioReagents BP229-1

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tanaka, E. M., Reddien, P. W. The cellular basis for animal regeneration. Dev. Cell. 21, 172-185 (2011).
  2. Tanaka, E. M. The Molecular and Cellular Choreography of Appendage Regeneration. Cell. 165, 1598-1608 (2016).
  3. Curado, S., Stainier, D. Y. R., Anderson, R. M. Nitroreductase-mediated cell/tissue ablation in zebrafish: a spatially and temporally controlled ablation method with applications in developmental and regeneration studies. Nat. Protoc. 3, 948-954 (2008).
  4. White, D. T., Mumm, J. S. The nitroreductase system of inducible targeted ablation facilitates cell-specific regenerative studies in zebrafish. Methods. 62, 232-240 (2013).
  5. Smith-Bolton, R. K., Worley, M. I., Kanda, H., Hariharan, I. K. Regenerative growth in Drosophila imaginal discs is regulated by Wingless and Myc. Dev. Cell. 16, 797-809 (2009).
  6. Smith-Bolton, R. Drosophila Imaginal Discs as a Model of Epithelial Wound Repair and Regeneration. Adv. Wound Care. 5, 251-261 (2016).
  7. Newmark, P. A., Sánchez Alvarado, A. Not your father's planarian: a classic model enters the era of functional genomics. Nat. Rev. Genet. 3, 210-219 (2002).
  8. Reddien, P. W., Sánchez Alvarado, A. Fundamentals of planarian regeneration. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 20, 725-757 (2004).
  9. Wagner, D. E., Wang, I. E., Reddien, P. W. Clonogenic neoblasts are pluripotent adult stem cells that underlie planarian regeneration. Science. 332, 811-816 (2011).
  10. Scimone, M. L., Kravarik, K. M., Lapan, S. W., Reddien, P. W. Neoblast specialization in regeneration of the planarian Schmidtea mediterranea. Stem Cell Reports. 3, 339-352 (2014).
  11. van Wolfswinkel, J. C., Wagner, D. E., Reddien, P. W. Single-cell analysis reveals functionally distinct classes within the planarian stem cell compartment. Cell Stem Cell. 15, 326-339 (2014).
  12. Adler, C. E., Seidel, C. W., McKinney, S. A., Sánchez Alvarado, A. Selective amputation of the pharynx identifies a FoxA-dependent regeneration program in planaria. Elife. 3, e02238 (2014).
  13. Adler, C. E., Sánchez Alvarado, A. PHRED-1 is a divergent neurexin-1 homolog that organizes muscle fibers and patterns organs during regeneration. Dev. Biol. 427, 165-175 (2017).
  14. Wong, M. C., Martynovsky, M., Schwarzbauer, J. E. Analysis of cell migration using Caenorhabditis elegans as a model system. Methods Mol. Biol. 769, 233-247 (2011).
  15. Margie, O., Palmer, C., Chin-Sang, I. C elegans chemotaxis assay. J. Vis. Exp. , e50069 (2013).
  16. Fang-Yen, C., Gabel, C. V., Samuel, A. D. T., Bargmann, C. I., Avery, L. Laser microsurgery in Caenorhabditis elegans. Methods Cell Biol. 107, 177 (2012).
  17. Tasaki, J., Uchiyama-Tasaki, C., Rouhana, L. Analysis of Stem Cell Motility In Vivo Based on Immunodetection of Planarian Neoblasts and Tracing of BrdU-Labeled Cells After Partial Irradiation. Methods Mol. Biol. 1365, 323-338 (2016).
  18. Roberts-Galbraith, R. H., Brubacher, J. L., Newmark, P. A. A functional genomics screen in planarians reveals regulators of whole-brain regeneration. Elife. 5, (2016).
  19. Arnold, C. P., et al. Pathogenic shifts in endogenous microbiota impede tissue regeneration via distinct activation of TAK1/MKK/p38. Elife. 5, (2016).
  20. Pearson, B. J., et al. Formaldehyde-based whole-mount in situ hybridization method for planarians. Dev. Dyn. 238, 443-450 (2009).
  21. LoCascio, S. A., Lapan, S. W., Reddien, P. W. Eye Absence Does Not Regulate Planarian Stem Cells during Eye Regeneration. Dev. Cell. 40, 381-391 (2017).
  22. Nishimura, K., et al. Regeneration of dopaminergic neurons after 6-hydroxydopamine-induced lesion in planarian brain. J. Neurochem. 119, 1217-1231 (2011).
  23. Wilson, D. F., Chance, B. Azide inhibition of mitochondrial electron transport. I. The aerobic steady state of succinate oxidation. Biochim. Biophys. Acta. 131, 421-430 (1967).
  24. Duncan, H. M., Mackler, B. Electron Transport Systems of Yeast: III. Preparation and properties of cytochrome oxidase. J. Biol. Chem. 241, 1694-1697 (1966).
  25. Buchan, J. R., Yoon, J. H., Parker, R. Stress-specific composition, assembly and kinetics of stress granules in Saccharomyces cerevisiae. J. Cell Sci. 124, 228-239 (2011).
  26. Cebrià, F. Organization of the nervous system in the model planarian Schmidtea mediterranea: An immunocytochemical study. Neurosci. Res. 61, 375-384 (2008).
  27. Shimoyama, S., Inoue, T., Kashima, M., Agata, K. Multiple Neuropeptide-Coding Genes Involved in Planarian Pharynx Extension. Zoolog. Sci. 33, 311-319 (2016).
  28. Ito, H., Saito, Y., Watanabe, K., Orii, H. Epimorphic regeneration of the distal part of the planarian pharynx. Dev. Genes Evol. 211, 2-9 (2001).
  29. Bueno, D., Espinosa, L., Baguñà, J., Romero, R. Planarian pharynx regeneration in tail fragments monitored with cell-specific monoclonal antibodies. Dev. Genes Evol. 206, 425-434 (1997).
  30. Hyman, L. The invertebrates: Platyhelminthes and Rhynchocoela, the acoelomate Bilateria. , McGraw-Hill. (1951).

Tags

Биология развития выпуск 133 Planaria глотки ампутации органа стволовые клетки регенерации кормление поведение
Химические ампутации и регенерации глотки в Планарии <em>Schmidtea mediterranea</em>
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Shiroor, D. A., Bohr, T. E., Adler,More

Shiroor, D. A., Bohr, T. E., Adler, C. E. Chemical Amputation and Regeneration of the Pharynx in the Planarian Schmidtea mediterranea. J. Vis. Exp. (133), e57168, doi:10.3791/57168 (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