Bu iletişim kuralı bir hücre tanıma ve mikrobiyal enfeksiyonlar Gümrükleme ölçmek için yetişkin Drosophila melanogaster içinde vivo fagositoz tahlil açıklar.
Yöntem makalesi
Bu iletişim kuralı bir hücre tanıma ve mikrobiyal enfeksiyonlar Gümrükleme ölçmek için yetişkin Drosophila melanogaster içinde vivo fagositoz tahlil açıklar.
Bütün hayvanlarda doğuştan gelen bağışıklık patojenler geniş bir yelpazede karşı acil ve sağlam bir savunma sağlar. Humoral ve hücresel immün yanıt-e doğru doğuştan gelen bağışıklık ana dallar ve birçok bu yanıtları düzenleyen etkenler örümceklerle omurgasızlar ve memeliler arasında korunmuş. Fagositoz, Merkezi bileşeni hücresel doğuştan gelen bağışıklık, bağışıklık sisteminin özel kan hücreleri tarafından yapılır. Meyve sineği Drosophila melanogaster, moleküler mekanizmaları ve fagositoz bütün hayvanlarda fizyolojik etkilerini araştırmak için güçlü bir genetik model olarak ortaya çıkmıştır. Burada parçacık alımı ve imha Drosophila kan hücreleri, hemocytes tarafından ölçmek için bir enjeksiyon tabanlı içinde vivo fagositoz tahlil göstermektedir. Yordamı araştırmacılar tam parçacık konsantrasyonu ve doz, son derece tekrarlanabilir sonuçlar kısa bir miktarda elde etmek mümkün hale kontrolü sağlar. Deneme nicel, gerçekleştirmek, kolay ve ana faktörler için ekran o etkisi patojen tanıma, alımı ve izni için uygulanabilir.
Doğuştan gelen bağışıklık savunma patojenik mikroplar karşı savunma ilk satırı oluşturur. Bu yanıtları ikisi de moleküler desenleri (PAMPs) patojen ilişkili1anlamda germline kodlanmış desen tanıma reseptörleri tarafından (PRRs) aracılı humoral ve hücresel doğuştan gelen bağışıklık işlevsel olarak ayrılabilir. Memeliler ve omurgasızlar, Yuvarlak solucanlar, Caenorhabditis elegans ve meyve sineği Drosophila melanogaster2gibi birçok sinyal yollar ve doğuştan gelen bağışıklık efektör mekanizmaları korunmuş. Meyve sineği bulaşıcı mikroorganizmaların3karşı ana savunma eğitim için güçlü bir sistem olarak ortaya çıkmıştır. Drosophila kolay ve ucuz laboratuvarlarda, yetiştirilen genetik olarak uysal ve kısa oluşturma süresi vardır. Ayrıca, meyve sineği mikroplar, ana bilgisayar dokunulmazlık viral, bakteriyel, mantar veya parazit patojenlere karşı incelenmesi etkinleştirme bir dizi karşı son derece etkili savunma sergiler.
Drosophila immunologists tarihsel olarak ileri genetik ekranlar, böcek hücre satırları filtreleme ve doğuştan gelen bağışıklık-önde gelen incelemek için sinek mutant suşları önceden varolan genom çapında RNA-aracılı girişim (RNAi) kullanılan kimlik ve karakterizasyonu birkaç örümceklerle korunmuş humoral bağışıklık yolları4,5,6,7,8. Humoral doğuştan gelen bağışıklık yanıtı, tartışmalı, en iyi meyve sinekleri bağışıklık savunma ile karakterizedir. Enfeksiyon, humoral yanıt üretim ve antimikrobiyal peptid sistemik sürümü (AMP) molekülleri içine hemolymph, kan içinde böcekler eşdeğer yol açar. Amper son derece korunmuş otoyol ve yolları sinyal IMD tarafından üretilmektedir. Toll yolu, sinyal memeli için homolog TLR/IL-1R reseptör ve IMD yolu memeli tümör nekrozis faktör-Alfa sinyal için homolog. Drosophila, otoyol sinyal gram-pozitif bakteriler, mantarlar ve Drosophila X virus6,9,10 tarafından indüklenen olduğu ve IMD sinyal Ayagin Gram-negatif bakteriler11 tarafından indüklenen ,12.
Hücresel bağışıklık, kapsülleme, melanization ve fagositoz invaziv patojenlerin oluşan özel kan hemocytes13denilen hücreler tarafından yürütülmektedir. Hemocytes meyve sineği içinde üç sınıf vardır: Kristal hücreleri, lamellocytes ve plasmatocytes13. Larva dolaşımdaki hemocytes % 5 makyaj, kristal hücrelerin patojenler ve ana bilgisayar doku yara sitelerdeki melanization önde gelen proPhenoloxidase (proPO) enzimler serbest bırakın. Normalde sağlıklı embriyo veya larva bulunmayan, Lamellocytes yabancı nesneler kapsülleyen yapisan hücrelerdir. Bu hücreler üzerine pupariation veya parasitizing arı yumurta larva yatırılan zaman indüklenir. Larva hemocytes ve tüm kalan hemocytes erişkinlerde dolaşan % 95 makyaj, fagositik plasmatocytes geliştirme sırasında remodeling doku bir rol oynamaktadır ve özellikle, Drosophila hücresel bağışıklık ana efektör hücresi olarak hizmet vermektedir.
Fagositoz bir acil ve çok önemli savunma hattı, doğuştan gelen bağışıklık; ana bilgisayar epitel bariyeri mikroplar hızlı bir şekilde sardı ve fagositik kan hücreleri tarafından elimine (hücre biyolojisi fagositoz, kapsamlı bir inceleme için bkz: başvuru 14). Germline kodlanmış örüntü tanıma reseptörleri (PRRs) hemocytes tarihinde patojen tanıması mikroplar moleküler desenleri (PAMPs) ilişkili zaman bu işlemi başlatılır. Bir kez hedeflerine bağlı, PRRs aktin sitoiskeleti remodeling aracılığıyla pseudopods oluşumu neden sinyal cascades başlatın. Pseudopods hangi daha sonra sardı ve doğmakta olan organel, phagosome içselleştirilmiş mikrop, surround. Phagosome hemocyte iç doğru insan ticareti ve etkileşimleri organellerin ile bir dizi acidifies phagosome phagosome olgunlaşma süreci uğrar gibi mikropların yok edilir. Vitro ve hücre memeli Primer hücre biyolojisi çalışmalarında ve fagositoz, memeli Fc-gama reseptör ve C3b reseptörleri15,16gibi düzenleyen faktörler karakterize vesile olmuştur. Yine de, büyük ölçekli ekranları veya içinde vivo çalışmalar yürütme yeteneğini memeli sistemlerinde sınırlıdır.
Burada içinde vivo bir tahlil için ilk David Schneider laboratuvarda 200017tarafından tanıtılan bir yordam temel fagositoz yetişkin meyve sinekleri içinde mevcut. Schneider laboratuvar sesil hemocytes karın sırt gemi kolayca kümelenmiş polistren boncuk ve bakteri phagocytose gösterdi. Fagositoz görselleştirmek için sinekler (örneğin floresein isothiocyanate ile (E. coli -FITC) etiketli E. coli ), fluorescently etiketli parçacıkları ile enjekte edilir parçacıkları, yutmak için hemocytes zaman izin vermek 30 dakika boyunca inkübe ve sonra Kuluçka döneminde değil fagosite parçacıklar Floresans quenches trypan mavi, enjekte. Sinek dorsal damarları sonra ters bir floresan mikroskop kullanarak yansıma. Seminal bu kağıt hemocytes bakteri phagocytose ve lateks boncuklar, bu bakteri fagositoz önceden enjekte edilerek inhibe olabilir gösterdi nispeten basit bir deney kullanarak lateks boncuk ile gider ve bu hem hücresel ve humoral olmadan uçar bağışıklık yanıtı bile E. coliiçin açıktır. Bu raporda sunulan tahlil içinde vivo fagositoz dorsal gemi ilişkili hemocytes tarafından yuttu parçacıklar floresan yoğunluğu ölçme ölçmek için Schneider laboratuvar çalışmalarını kurar.
Benzer şekilde yaklaşım memeli sistemlerinde alınan, Drosophila genetikçileri başlangıçta genom genelinde kullanılan tüp bebek RNAi ekranlar hücresel immün yanıt18,19için,20 gerekli genlerin tanımlamak için ,21,22,23. Ancak, Yetişkin içinde vivo fagositoz tahlil gelişimi izleme denemeleri kolayca böylece biyolojik doğrulamak için araştırmacılar içinde vitro çalışmalarda tespit faktörler rol izin tüm hayvanlarda gerçekleştirilebilmesi etkin. Böyle transmembran reseptör yiyen, ilk24 S2 kullanarak bir RNAi ekranında bakteriyel bir reseptör hücreleri olarak tanımlanan ve Escherichia coli (e.coli), enterokok arabuluculuk için daha sonra gösterilen olduğu faecalistir, ve Staphylococcus aureus (S. aureus) fagositoz yetişkin25.
Laboratuarımızın içinde vivo fagositoz tahlil ileri genetik ekranlar ve genom çapında dernek çalışmaları ( Drosophila genetik başvuru Masası (DGRP) kullanarak) Yetişkin hemocytes fagositoz düzenleyen yeni genlerin tanımlamak için istihdam. Bu çalışmalar için karakterizasyonu reseptörleri PGRP-SC1A ve PGRP-SA26, protein Rab1427, Glutamat ışınlama Polyphemus28ve RNA-bağlayıcı protein Fox-129kaçakçılığı hücre içi vezikül yol açtı.
Biz gelecekte ekranlar içinde vivo fagositoz birleşmeyle Drosophilahücresel bağışıklık yanıtında için önemli ek genler tanımlaması yol açabileceğini tahmin. DGRP veya Drosophila sentetik nüfus kaynak (DSPR), gibi tam olarak sıralı doğuştan hatlarını kullanarak ekranlar fagositoz ya da hemocyte geliştirme etkileyen doğal türevleri tanımlayabilirsiniz. Ayrıca, teknik Drosophila diğer türler içinde kabul veya olabilir ekran yeni topluluk kaynaklarına, ulusal Drosophila tür stok Merkezi (NDSSC tarafından tutulan 250 Drosophila türler topluluğu gibi kullanılan ) Cornell'de. Bu deneyler ticari olarak kullanılabilir fluorescently etiketli bakteri veya duvar mantar bioparticles kullanarak yürütülen olabilir veya bakteriyel veya mantar türleri-mikrop floresan işaretleri ifade sağlanan herhangi bir sayıda kullanarak yapılamaz .
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. floresein parçacıklar enjeksiyon için hazırlayın
2. istasyonu ve sinekler hazırlamak
3. cam kapiller iğneler hazırlayın
4. enjekte sinekler
5. görüntüleme uçar
6. miktarının ve floresan normalleştirme

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Fluoresein etiketli parçacıkları kullanma içinde vivo fagositoz testin bir şematik şekil 1Aile gösterilir. Sinekler takılı ventral yan aşağı Elektrik bandı bir parçası üzerinde ve dorsal gemi konumlandırıldığı, karın, ilk iki kesimi açıkça görülebilir (şekil 1B). Anahtar kaynakları deneysel hata enjeksiyon ve yordamın (şekil 1 c) adımını Imaging ortaya. Birden çok sinekler enjekte etmek için aynı iğn...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Piyasada bulunan, fluorescently etiketli parçacıklar fagositoz genel (0.2 µm karboksilat-modified mikroküreler) veya fagositoz mikroplar (fluorescently etiketli ısı - veya kimyasal olarak öldürdü bakteri veya Maya) değerlendirmek için kullanılır. Phagosome olgunlaşma değerlendirmek için araştırmacılar pH nötr asidik olduğu gibi phagolysosome inerse fluoresces pH duyarlı boya ile etiketli parçacıklar seçebilirsiniz. Alternatif olarak, fagositoz, patojen tanıma ve alımı ilk adımları incelemek için araştırmacıl...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Yazarlar Dr Beth Gonzalez ve Dr Aprajita Garg içinde vivo fagositoz deneyleri yürüten destek için teşekkür ederiz. Bir UBV UMD önceden tohum Grant ve UMD NIH T32 eğitim hibeler, hücre ve moleküler biyoloji (SPK) ve ana bilgisayar-patojen etkileşimleri (HPI), bu eser finanse edilmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 0.2μ m Kırmızı Floresan Karboksilat Modifiye FluoSpheres | Invitrogen | F8810 | Fagositlerin genel fagositik kapasitesini test etmek için floresan etiketli lateks boncuklar. (~580/~605 nm) PBS'de% 5 boya ile 1:20 oranında seyreltme enjekte edin. |
| 5430-10 PicoNozzle Kiti | Dünya Hassas Aletler | 5430-10 | 1.0mm pipet |
| E. coli (K-12 Suşu) için Tutucu Biyopartiküller, Alexa Fluor 488 konjuge | Invitrogen | E13231 | Öldürüldü E. coli Alexa Fluor 488 ile etiketlenmiştir. Gram negatif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~495/~519 nm) |
| E. coli (K-12 Suşu) Biyopartiküller, Alexa Fluor 594 konjuge | Invitrogen | E23370 | Öldürüldü E. coli Alexa Fluor 594 ile etiketlenmiştir. Gram negatif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~590/~617 nm) |
| E. coli (K-12 Suşu) Biyopartiküller, Floresein konjuge | Invitrogen | E2861 | Öldürülmüş E. coli< / em> FITC (Floresein) ile etiketlenmiştir. Gram negatif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~494/~518 nm) |
| E. coli (K-12 Suşu) Biyopartiküller, Teksas Kırmızısı konjuge | Invitrogen | E2863 | Öldürüldü E. coli Texas Red ile etiketlendi. Gram negatif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~595/~615 nm) |
| E. coli (K-12 Suşu) Biyopartiküller, Teksas Kırmızısı konjuge | Invitrogen | E2863 | Öldürüldü E. coli Texas Red ile etiketlendi. Gram negatif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~595/~615 nm) |
| İğne Pipet Çektirme | David Kopf Aletleri | Model 725 | |
| pHrodo Red Fagositoz için E. coli BioParticles Konjugatı | Invitrogen | P35361 | Öldürüldü E. coli pHrodo Red ile etiketlenmiştir. Gram negatif bakterilerin fagosit reconition'ını, alımını ve fagozom olgunlaşmasını test etmek için kullanın. (~560/~585 nm). Trypan Blue ile söndürmeye gerek yok. |
| pHrodo Red S. aureus Fagositoz için Biyopartiküller Konjugatı | Invitrogen | A10010 | Öldürüldü S. aureus pHrodo Red ile etiketlenmiştir. Gram pozitif bakterilerin fagosit reconition'ını, alımını ve fagozom olgunlaşmasını test etmek için kullanın. (~560/~585 nm). Trypan Blue ile söndürmeye gerek yok. |
| Pnömatik PicoPump PV820 | Dünya Hassas Aletler | SYS-PV820 | Dünya Hassas Aletler Pnömatik PicoPump PV820, enjeksiyonlar arasında cam iğnede sıvıyı tutmak için diferansiyel basınçlar kullanır. Kullanıcı, sıvıyı dışarı atmak için kısa gaz basıncı patlamalarını manuel olarak kontrol eder – nanolitre altı hacimlerin verilmesine izin verir. Verilen sıvı miktarı iki ana değişkene bağlıdır – Cam iğne açıklığının büyüklüğü ve enjeksiyon basıncının uygulanma süresi ne kadardır. cihazı 100 ms'ye ayarlayın " ZAMANLANMIŞ" mod. |
| S. aureus (Protein A'sız Ahşap Suşu) Biyopartiküller, Alexa Fluor 488 konjuge | Invitrogen | S23371 | Öldürüldü S. aureus Alexa Fluor 488 ile etiketlenmiştir. Gram pozitif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~495/~519 nm) |
| S. aureus (Protein A içermeyen Ahşap Suşu) Biyopartiküller, Alexa Fluor 594 konjuge | Invitrogen | S23372 | Öldürüldü S. aureus Alexa Fluor 594 ile etiketlenmiştir. Gram pozitif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~590/~617 nm) |
| S. aureus (Protein A'sız Ahşap Suşu) Biyopartiküller, Floresein konjugatı | Invitrogen | E2851 | Öldürüldü S. aureus FITC (Floresein) ile etiketlenmiştir. Gram pozitif bakterilerin fagosit tanımayı ve alımını test etmek için kullanın. (~494/~518 nm) |
| İnce Duvar Cam Kılcal Damarlar | Dünya Hassas Aletler | TW100F-3 | Enjeksiyon için İğneler. OD = 1.0 mm |
| Tripan Mavisi Çözeltisi (% 0.4) | Sigma | T8154 | Floresein, Alexa Fluor veya Texas Red etiketli parçacıkların hücre dışı floresansını söndürmek için kullanılır. |
| ZEISS SteREO Mikroskop (Discovery.V8) | Zeiss | SteREO Discovery.V8 | Sinekleri görüntülemek için ters floresan mikroskobu. Fotoğraf çekmek için bir dijital kamera (örn.ample: AxioCam HC kamera) ve beraberindeki yazılımı (örn.ample: AxioVision 4.7 yazılımı) kullanın. |
| Zymosan A (Saccharomyces cerevisiae) BioPartiküller, Alexa Fluor 488 konjuge | Invitrogen | Z23373 | Alexa Fluor 488 ile etiketlenmiş öldürüldü. Fagosit tanıma ve maya alımını test etmek için kullanın. (~495/~519 nm) |
| Zymosan A (Saccharomyces cerevisiae) BioPartiküller, Alexa Fluor 594 konjuge | Invitrogen | Z23374 | Alexa Fluor 594 ile etiketlenmiş öldürüldü. Fagosit tanıma ve maya alımını test etmek için kullanın. (~590/~617 nm) |
| Zymosan A (Saccharomyces cerevisiae) Biyopartiküller, Floresein konjuge | Invitrogen | Z2841 | FITC (Fluorescein) ile etiketlenmiş olarak öldürüldü. Fagosit tanıma ve maya alımını test etmek için kullanın. (~494/~518 nm) |
| Zymosan A (Saccharomyces cerevisiae) BioPartiküller, Texas Red | Invitrogen | Z2843 | Texas Red ile etiketlenmiş olarak öldürüldü. Fagosit tanıma ve maya alımını test etmek için kullanın. (~595/~615 nm) |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste