Sperm yeteneği, konik kadın üreme sistemi gezinmek ve oositler bulmak cinsel üreme için önemlidir. İç gübreleme hayvanların sperm kullanılarak yapılan son çalışmalar, kimyasal sinyaller, sıvı akışı ve sıcaklık degradeleri1,5,7, dahil olmak üzere çeşitli çevresel ipuçlarını aktif olarak cevaplamanızı önerir 9 , 12. ancak, bu gözlemler büyük ölçüde in vitro deneyler sonuçlanan ve küçük sperm davranışı ve üreme sistemi içinde iletişim hakkında bilinmektedir. Sperm göçü ve motilite konusunda in vivo verilerinin alınması için ana engellerden biri, çoğu kadın üreme alanında görünürlük eksikliği. Biz burada C. elegans kullanarak tarif ettik yöntemi bu sınırlama üstesinden gelir. Temsili sonuçlar göstermek gibi, şeffaf epidermis canlı, bozulmamış bir organizmada tek hücreli çözünürlükte her sperm doğrudan görselleştirme ve izleme için izin verir.
C. elegans iki cinsiylere sahiptir. XO genotipi olan erkekler sadece sperm üretir ve bu yöntemle sperm bağışçıları olarak kullanılır. Bir XX genotipi ile hermafrodit, kadınlarda değiştirilir. Onların gonadlar ilk dördüncü larva aşamasında spermatogenez geçmesi ve yetişkinlikte oogenesis geçiş25. Bu tahlil yetişkin hermaphrodites kullanır, hangi üreme dokularının kadın üreme sistemi için bir model sağlar. Bu tahlil her iki cinsiyet kullanımı bize sperm rehberlik ve motilite düzenleyen olabilir hem erkek hem de kadın genetik ve moleküler yollar belirlemenizi sağlar. C. elegansiçin mevcut olan tüm genetik ve moleküler tekniklerle birlikte, bu yöntem sperm göç ve motilite ve sperm ve oosit iletişiminin yeni anlayışına yol açabilir.
Bu protokoldeki birkaç kritik adım, protokol bölümünde verilen ayrıntılara ek olarak, daha fazla dikkate alınacaktır.
Solucan
Fog-2 (Q71), onu-5 (e1490)veya onu-8 (e1489) mutant erkek N2 erkek yerine kullanılabilir. Bu mutasyonlar kültürlerde erkeklerin sıklığını arttırır, ancak erkek çiftleşme veya sperm fonksiyonlarını etkilemez13. Sis-2 (Q71) dişi gibi kadın, hermaphrodites yerine kullanılabilir. Ancak, kadınların uygun yulaf gelişimi sağlamak için erkek ile ön-mated olmalıdır. Bu ön çiftleşme döllenmiş embriyolar varlığı da rahim düzgün sperm dağılımı değerlendirmek için yeterince uzun olduğunu sağlar. Mutant veya deneysel Hünsa değerlendirildiğinde, bir kontrol grubu (ler) içerir. Örneğin, mutant Hünsa test diğer değişkenler için bir kontrol olarak wildtype N2 Hünsa ile eşleştirilmiş olmalıdır. RNA parazitleri için plazmids içeren bakterilerle beslenen hermaphroditler de boş vektör kontrolü içeren bakterilerle beslenmelidir. Sperm döllendiği vulva uzaklığı, spermatheca, döllenme sitesi, rahim içinde yumurta sayısına bağlı olarak değişebilir (yani, rahim artan yumurta numarası ile genişletir). Genotürleri arasındaki karşılaştırmalar yapılırsa, uteri benzer sayıda yumurta içeren Hünsa seçin. Embriyoların veya hareketli larvaları içeren hermaphroditler seçmeyin. Hermaphroditlerin belirlenmesi gereken en uygun çağı belirlemek için bir zaman kursu yapılabilir.
Hünsa ve erkek toplama
Bu tahlil için seçilmiş Hünsa büyümüş veya açlık plakaları değil önemlidir. Gıda ve feromon ipuçları DAF-7, bir tgfß homolog ifadesi modüle. DAF-7 yolu spermatheca20için sperm rehberlik önemli rolleri oynamak F-serisi prostaglandinler sentezini düzenleyen gösterildi. Aşırı kalabalık veya acıkmış plakalardan Hünsa almak, ilgi hedefiyle ilgili olmayan zayıf sperm rehberliğine neden olabilir. Plakaların yoğunluğu erkek sperm etkilemez görünmüyor. Ancak, çok genç ya da çok yaşlı erkekler azaltılmış çiftleşme verimliliği neden olabilir (yani, kendi uteri üzerinde yeterli sperm var çiftleşme plaka üzerinde Hünsa yüzdesi). 1-3 gün eski yetişkin erkek bu tahlil için idealdir23.
Hermafrodit anestezi
Bizim elimizde, Tetramisole ve Tricaine kombinasyonu solucanlar immobilized sağlar ve çiftleşme ve görüntü edinme sırasında hayatta kalır. Sodyum azid gibi diğer anestezik de kullanılabilir. Ancak, sodyum azid son derece toksik ve koşullar standardize edilmesi gerekir. Mikroboncuk, agarose ve Mikroakiskan sistemler odaları kullanarak immobilizasyon teknikleri çiftleşme müdahale olarak tavsiye edilmez.
Erkek boyama
Bu yazıda kullanılan Mito-boya, MitoTrackerCMXRos, C. elegansiçinde, diğer mitokondri yanı sıra, sperm etiketleme için yaygın olarak kullanılmıştır. Bu Mito-boya ile etiketlenmiş sperm tamamen işlevsel, aktif olma yeteneğini koruyarak, göç, yulaf döllemek, ve uygulanabilir Döl üretmek26,27. Diğer mitokondriyal boyalar, rodamin 6G ve DiOC6 gibi C. elegans mitokondri leke için kullanılmıştır28,29. Ancak, bu boyalar için koşullar bu tahlil sperm etiketleme için standardize edilmesi gerekir. Mitochrondrial etiketleme mekanizmalarına ek olarak, Syto17 gibi DNA lekeleri,30. Bu etiketleme teknikleri nispeten kolay ve gerçekleştirmek için hızlı iken, transgenik stratejiler de sperm spesifik Rehberleri altında floresan etiketleri ekspres sperm üretmek için istihdam edilebilir31,32.
Çiftleşme
Çok kalın olan montaj ilişkisi noktaları çiftleşme verimliliğini düşürebilir. Erkek ve anestezi Hünsa çiftleşme noktası üzerine aktarırken mümkün olduğunca az bakteri olarak aktarmak için bakım alınmalıdır.
Agaroz pedleri yapma ve kapak fişi yerleştirme
Hava kabarcıkları agaroz pedleri içinde oluşturulabilir. Görüntü edinme sırasında ışığı kırabilir veya yeterince büyük olduğunda, solucanların düşmesine neden olabilir, görüntü (ler) elde etmeyi imkansız hale gelebilir. Benzer şekilde, Hünsa boyunca hava kabarcıkları oluşturulabilir ve kapak slip agaroz yastık üzerine yerleştirildiğinde. Bu kabarcıklar ışık refract ve düşük görüntü kalitesine yol. Uygulama hava kabarcıklarının oluşumunu azaltmaya yardımcı olacaktır.
Miktar
Sperm dağıtımını ölçerek, bir solucanın uterusuna farklı z-düzlemler sperm dağılımında küçük farklılıklar olabilir. Biz spermatheca odaklı tek bir görüntü alarak bize birden fazla z-bölümleri ortalamasını alarak elde edilen sonuçlara benzer tekrarlanabilir sonuçlar verir bulabilirsiniz. Görüntüyü spermatheca 'nın ortasına odaklamak tavsiye edilir, ancak odak düzlemleri deneylerin ihtiyaçlarına göre biraz değişebilir. Ancak, tüm görüntülerin aynı şekilde alındığı önemlidir. Ayrıca, sadece odak olan sperm sayılır önemlidir. Odaklı sperm ölçütlerini belirlemede sayacın takdirine bağlıdır. Ancak, kritere göre ölçülenmiş her solucanın sistematik olarak uygulanması önemlidir. Sperm izleme için, birçok yazılım otomatik izleme yetenekleri sunuyor. Bununla birlikte, manuel takip işlemi, yazılımın otomatik izleme algoritmasını iki ana nedenden dolayı daha fazla gerçekleştirir: 1) sınırlı alan içinde benzer boyutta çekirdeklerin bolluğu, yazılımın bireysel sperm arasında ayrım yapmasını zorlaştırır ve her sperm için tanımlanmış ROIs oluşturun. 2) sperm olarak ve odak dışında gitmek, onların yoğunlukları vardiya, zor yazılım için uzun süre boyunca sperm izlemek için yapım.