RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Gelişmekte olan embriyoya Drosophila küçük moleküllerin giriş yeni bileşikler, ilaçlar, toksinler ve biyolojik aktivitesini karakterize edici hem de temel geliştirme yolunu tarama için büyük bir potansiyel sunmaktadır. Açıklanan yöntemler burada Drosophila embriyo modelin programını genişleterek, bu yaklaşımın doğal engelleri aşmak adımları özetlemektedir.
Drosophila embriyo uzun gelişimini kontrol moleküler ve genetik mekanizmaları ortaya çıkması için güçlü bir laboratuvar model olmuştur. Bu modelle genetik manipülasyon kolaylığı diğer hayvan modelleri ve hücre bazlı deneylerde olağan farmakolojik yaklaşımlar yerini almıştır. Burada gelişmekte olan meyve sineği embriyo küçük moleküllerin uygulama sağlayan bir protokol son gelişmeleri açıklar. Yöntem, embriyo canlılığını korurken kabuğunun geçirimsizliği aşmak için adımlar ayrıntıları. Gelişim aşamaları, geniş bir yelpazesinde Eggshell permeabilizasyon çözücü, daha önce tarif d-limonen embriyo nüfuziyet (1 EPS) uygulanmasıyla ve (18 ° C) daha önce uygulanan tedavilerin indirgenmiş sıcaklıkta yaşlanma embriyoların elde edilir. Buna ek olarak, bir permeabilizasyon göstergesi olarak bir uzak-kırmızı boya (CY5) kullanımı standart kırmızı, yeşil ve gribi kapsayan alt uygulamaları ile uyumlu olan, tarif edilmektedirCanlı ve sabit preparasyonlarda orescent boyalar. Bu protokol, gelişim mekanizmaları sonda olarak karakterize edilmemiş, küçük moleküllerin ya da teratojenik farmakolojik etkinliğini değerlendirmek amacıyla çalışmalar için biyoaktif bileşiklerin kullanılması çalışmaları için de geçerlidir.
Drosophila embriyo gelişimi 2 temel mekanizmalarının araştırılması için bir ilk örnek olmaya devam ediyor. Bu güçlü model, herhangi bir zaman noktasında ve herhangi gelişen organ içinde esasen herhangi bir genin manipülasyonlara izin moleküler genetik araçları geniş bir yelpazede tarafından desteklenmektedir. Drosophila embriyonun morfojenezinin küçük boyutlu, hızlı bir gelişme ve kapsamlı karakterizasyonu bu temel gelişimsel geçitler 3,4 ortaya birçoğu genetik ekranlar için seçim bir model olun. Drosophila embriyo çok sayıda fenotipleri özelliği ve kolay yorumlanabilir, genellikle anormal bir özellikten sorumlu yatan moleküler genetik mekanizmaları tanımlamak için bir araç temin edilmiştir.
Tarihsel olarak, uçucu embriyo modelinin bir eksiklik embriyonik dokular için küçük moleküller tanıtan zorlanmasıdır. 1) bize: Bu engel üzerine sınırlamalar poz vardırsondalar gelişimsel mekanizmaları sorgulamak ve 2) uncharacterized küçük moleküllerin teratojenik veya farmakolojik aktivitesini değerlendirmek için Kurulan bu modeli kullanarak olarak bilinen biyoaktif küçük moleküller ing. Bunun bir sonucu olarak, sinek embriyonun tarama olası küçük molekül aktivitesinin karakterizasyonu atıl edilmiştir.
Kabuğu 1) permeabilizasyon ve 2) mikroenjeksiyon: sinek embriyoya küçük moleküllerin teslim iki yöntem ile elde edilebilir. Bu makalede, bir Drosophila geleneksel laboratuar ortamında çalıştırmak kolay nüfuziyet yöntemine avans sunar. Bu teknoloji ile mikro-enjeksiyon ve arayüz yöntemlerinde son gelişmeler, aynı zamanda embriyo 5,6 bileşiklerin tanıtılması için yöntemler ile katkı olduğu not edilmelidir. Embriyoya molekülleri Tanıtımı kabuğu 7 bir yapışkan tabakası ile önlenir. Drosophila yumurta kabuğu beş tabakadan oluşur. Itibareniçten dışa bunlar: vitellin membran, mumsu tabaka, iç koryon tabakası, endochorion ve exochorion 8. Üç dış koryonik tabakalar seyreltik ağartıcı embriyonun kısa daldırma yoluyla kaldırılabilir bir adım Dechorionation olarak anılacaktır. Bu temel vitellin zar ile kaplı kalır maruz yapışkan katman daha sonra, geçirgen hale dechorionated embriyo gibi heptan ve oktan 7,9 gibi organik çözücüler, maruz bırakılarak tehlikeye girebilir. Bununla birlikte, bu çözücülerin kullanımı da toksisite ve embriyo canlılığı 9,10 Stark olumsuz etkileri vardır, her ikisi de güçlü su-geçirimli eylem düzenlenmesinde zorluğu nedeniyle komplikasyonlar getirmektedir.
Çözücü, bir bileşim olarak adlandırılan embriyo geçirgenliği (EPS) kullanılarak nüfuziyet için bir yöntem olup, daha önce tarif edildiği 1 olmuştur. Bu çözücü miscibl olmak için solvent olanak d-limonen ve bitki-türevi yüzey aktif maddeler oluşmaktadırSulu tampon maddeler ile örn. D-limonen ve arzu edilen konsantrasyonlara kadar çözücünün seyreltilmesi için yeteneğinin düşük toksisiteye yüksek canlılığı 1 ile geçirgen embriyolar oluşturmak için etkin bir yöntem vermiştir. Bununla birlikte, iki endojen faktör uygulamaya sınırlamalar getirmek için devam etmiştir. İlk olarak, embriyolar ilgilenmek kapatmak gelişimsel evreleme korumak için alındığında bile, EPS tedaviden sonra geçirgenliği heterojenite göstermektedir. İkincisi, yaklaşık sekiz saatten daha eski yumurta 11 döşeme sonra ortaya kabuğunun bir sertleşme ile tutarlı, geçirgenliği zor kanıtlanmıştır embriyolar.
Burada tarif EPS yönteminde gelişmeler bulunmaktadır: 1) sabitleme parçaları ve immüno-lekeleme adımlar yürütülür ve 2)> (geç gelişim zaman noktalarında, 8 saat, sahne embriyo geçirgenliği sağlayacak sonra bile, yakın aynı permeabilize embriyolar tanımlanması ve analiz yardımcı 12 ve üzeri). Spesifik olarak, bir uzak-kırmızı boya uygulanması,CY5 karboksilik asit, geliştirme sırasında ve formaldehit tespit sonrası embriyo devam geçirgenlik göstergesi olarak hizmet vermektedir tarif edilir. Buna ek olarak, 18 ° C 'de embriyolar yetiştirme geç dönem embriyo (aşamalar 12-16) geçirgenliği sağlayan, bir EPS hassas halde yumurtaların muhafaza gösterilmiştir.
Bu gelişmeler EPS metodoloji için daha önce sözü edilen sınırlamalarının üstesinden gelir. Bu uygulama, bu nedenle canlılığını korurken farklı gelişim zaman noktalarında embriyo ilgilendiren küçük moleküller tanıtmak için bir araç ile araştırmacılar sağlayacaktır.
1.. Fly Kültürler, Çözümleri ve Embriyo Taşıma Cihazlar hazırlanması
2.. Sahneleme, dechorionation ve Embriyolar EPS Tedavisi
Permeabilize Embriyolar 3.. Boya ve İlaç Tedavisi
4. Identipermeabilize Canlı Embriyolar bahsedilmekte
Embriyo taşıma cihazları yukarıdaki Protokoller'de manipülasyon için "ev yapımı" cihazları görselleştirme yardımcı olmak için Şekil 1'de resmedilmiştir. Şekil 2'de görülen sonuçlar gelişiminin geç safhalarında EPS ile geçirgen olması kabiliyetleri üzerinde 18 ° C 'de embriyolar yetiştirme güçlü etkisini gösterir. Bu durum protokol aşama 2.1 'de uygulanır. Tipik olarak muamele edilmiş EPS embriyolar görülen geçirgenlik çeşitli düzeylerde ortaya çıkarmak için CY5 karboksilik asit boyanın etkinliği Şekil 3 'de görülmektedir. Sarısı boya dağılımının gelişim dinamikleri de uygulanabilirliğini değerlendirmek için bir kriter ortaya, Şekil 3' de görülmektedir Protokol açıklandığı gibi 4.2 adım. Toksin tedavisi, formaldehit tespit ve imüno sonraki embriyo geçirgenliği belirlenmesinde CY5 boyanın programı Şekil 4'te sonuç ile görüntülenmiştir.

Şekil 2,. Etkisi geç evre embriyolarda EPS etkinliği üzerinde 18 ° C 'de yaşlanma. Embriyolar, 20 saat (Panel AA "için 18 ° C' de yaşlanma, ardından iki saat boyunca toplandı (Panel için CC"). 18 ° C 'de Embriyolar daha sonra dechorionated ve iki numune ayrıldı. İlk örnek, 5 dakika boyunca MBIM-T içinde 1 mM Rhodamine B boya ile doğrudan muamele yıkandı ve aydınlık ve mavi ve kırmızı floresans kanal (Panel AA ") altında görüntülendi. İkinci numune, EPS (1 dakika boyunca MBIM olarak 1:10) ile muamele yıkandı ve daha sonra 1 mM Rhodamine B ile muamele edilmiş, 5 dakika için ve görüntüleme (Panel BB ") daha önce yıkandı. 25 ° C yetiştirilen ve embriyolar dechorionated EPS (1 dakika boyunca MBIM olarak 1:10) ile doğrudan muamele edilmiş, yıkanmış ve daha sonra görselleştirme (Panel CC ") önce, 5 dakika boyunca 1 mM Rhodamine B ile tedavi edildi. Embriyolar mavi kanal (Panel A ', B', C ') olarak yumurta sarısı otofloresansı ortaya bağırsakta katına aşamasında 14 da olduğu tespit edilmiştir. 18 ° C'de yükseltilmiş embriyolar önce EPS Terbiyede geçirmeyenRhodamine B alımından (Panel A ") yokluğu tarafından görülen t. 18 ° C embriyo EPS tedavi Rhodamine B alımından (Panel B ") tarafından görüldüğü gibi geçirgenliği yüksek derecede elde edilir. Rhodamine B (Panel C ") dışlanması ile görüldüğü gibi 25 ° C'de yükseltilmiş Embriyolar daha EPS, tedaviden geçirgen kalır.

Şekil 3,. Geçirgen ve canlı embriyolar Cy5 kullanılması. Embriyolar (25 ° C, aşama 12 de 7-9 saat embriyo eşdeğer) 18 ° C 'de 14 saat boyunca 2 saat ve yaşları 25 ° C'de toplandı. Dechorination sonra, tedavi CY5 boya inkübasyondan (15 dakika boyunca MBIM-T içinde 50 uM) ve ardından (1 dakika boyunca MBIM olarak 1:40) yapıldı EPS. Embriyolar MBIM-T içinde üç kez yıkanmış ve rezervuar içinde MBIM ile gelişme sepete transfer edilmiştir. Development p bırakıldıOda sıcaklığında 8 saat için roceed. Cy5 (Kırmızı) alımından hemen boya tedavisi ve yıkama (Panel A) ve sonra 8 saat geliştirme (Panel B) 'den sonra uzak-kırmızı kanalında görüntülenmiştir edilir. Sarısının dağıtım mavi kanalda otofloresansı tarafından görülür. Boya alımı, bu nedenle geçirgenlik, embriyo embriyoya farklılık görülmektedir. CY 5 boya (kırmızı) aşama 16 (mor, Panel B) de bağırsak lümenine konsantre hale sarısı (mavi), lokalize edilmesi için görülmektedir.

Sabit ve immunohistokimyasal embriyolarda permeabilizasyon ve PTWI etkileri Şekil 4.. Belirlenmesi. Embriyolar (25 ° C, aşama 12 de 7-9 saat embriyo eşdeğer) 18 ° C 'de 14 saat boyunca 2 saat ve yaşları 25 ° C'de toplandı. Dechorination sonra EPS tedavi inkübasyon, ardından (1 dakika boyunca MBIM olarak 1:40) yapıldıCY 5 boya (15 dakika boyunca MBIM-T içinde 50 uM) birlikte PTWI ile (50 uM MeHg, Panel B) ya da DMSO kontrol çözücü (% 0.1 'lik nihai konsantrasyon, Panel A). Embriyolar MBIM-T ile yıkandı ve MBIM ile bir geliştirme sepet içine yerleştirildi: M3 rezervuar ortamı ve oda sıcaklığında ilave bir 8 saat daha bekletilmiştir. Embriyolar daha sonra standart bir protokol 14 ile iki fazlı bir% 4 paraformaldehid-heptan hazırlanmasında sabitlendi. Boyama motor nöronları ve anti-ELAV antikorları (A kırmızı, B) her nöron hücre gövdeleri etiketlemek için etiket bir anti-fasciclin II (A, B, yeşil ve beyaz A ', B') ile gerçekleştirildi. CY5 boya (CY5 sözde renkli tüm panellerde mavi) nedeniyle tespit nedeniyle azalmış floresan yoğunluğu uzun pozlama gerektiren doğrudan floresan, ortaya çıkar. MeHg etkileri düzensiz modelleme ve kümelenme görülür(kırmızı etiketli ve A'ya karşı B beyaz oklarla gösterilir ELAV-pozitif) yanal chordotonal nöron hücre gövdeleri halkası. Buna ek olarak, segmental (SN) (A yeşil katı oklar ') karakteristik bir dallanma embriyo 15 MeHg daha önce rapor edilmiş etkileri ile tutarlıdır MeHg maruz kalma (B bir katı yeşil oklar ") ile son derece değişken olduğu görülmektedir. Intersegmental ve köklerindeki sinirleri segmental Projeksiyon MeHg maruz (B açık yeşil ok ') ile arkaya deplase olduğu görülmektedir. Not: PTWI güçlü bir nörotoksin. Bakım tutarken eldiven ve koruyucu gözlük alınmalıdır. Bertaraf kurumsal çevre güvenliği tesis ve hizmet yoluyla yapılmalıdır.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Gelişmekte olan embriyoya Drosophila küçük moleküllerin giriş yeni bileşikler, ilaçlar, toksinler ve biyolojik aktivitesini karakterize edici hem de temel geliştirme yolunu tarama için büyük bir potansiyel sunmaktadır. Açıklanan yöntemler burada Drosophila embriyo modelin programını genişleterek, bu yaklaşımın doğal engelleri aşmak adımları özetlemektedir.
Bu çalışma NIH/NIEHS R03ES021581 (MDR'ye verildi) ve Rochester Üniversitesi Çevre Sağlığı Merkezi (NIH/NIEHS P30 ES001247) tarafından desteklenmiştir.
| Fly Cage | Flystuff.com | 59-101 | http://flystuff.com/general.php |
| Cocamide DEA [Ninol 11-CM] | Stepan Chemical | özel sipariş çağrısı | http://www.stepan.com/ |
| Etoksillenmiş alkol [Bio-soft 1-7] | Stepan Chemical | özel sipariş http://www.stepan.com/ | |
| d-limonen (Ultra yüksek saflık derecesi) | için çağrı yapıyorFloridaChemical Co. | Özel sipariş için arayın | http://www.floridachemical.com/ |
| Sodyum hipoklorit | Fisher | SS290-4 | http://www.fishersci.com/ |
| Ara-20 | Fisher | BP337 | http://www.fishersci.com/ |
| PBS tozu | Sigma | 56064C | http://www.sigmaaldrich.com/ |
| Rhodamine B | Sigma | R6626 | http://www.sigmaaldrich.com/ |
| CY5 karboksilik asit | Lumiprobe | # 23090 | http://www.lumiprobe.com/p/cy5-carboxylic-acid |
| DMSO | Sigma | 472310-100 | http://www.sigmaaldrich.com/ |
| Kalkanlar ve Sang M3 orta | Sigma | S8398 | http://www.sigmaaldrich.com/ |
| Nitex Naylon ağ | Flystuff.com | 57-102 | http://flystuff.com/misc.php |
| Çözünmüş oksijen (DO) membranı | YSI# | 5793 | http://www.ysireagents.com/search.php |
| 25 mm dairesel no.1 kapak kayması | VWR | 48380-080 | https://us.vwr.com/ |
| Üzüm-agar tabağı karışımı | Flystuff.com | 47-102 | http://flystuff.com/media.php |
| Somun Makinesi | VWR | 82007-202 | https://us.vwr.com/ |