$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
D. melanogaster'in yara kaynaklı poliploidizasyonu (WIP) incelemek için model olarak kullanması için ayrıntılı bir protokol sağlanmaktadır. Bu yara iyileştirici modeli WIP memeli ve diğer sinek modelleri üzerinde birçok avantaj sağlar. Poliploid, böcek pimi ile mekanik bir delinme ile kolayca indüklendi ve kısa bir süre içinde poliploid hücreler üretildi (2-3 dpi)(Şekil 1A, 1B)4. En büyük sorun epitel herhangi bir tedirginlik olmadan bozulmamış karın dokusunun diseksiyon olduğunu. D. melanogaster epitel kolayca yanlışlıkla çarptı veya keskin diseksiyon araçları ile çizik. Bu nedenle, bu protokolün adımları kullanım ve analiz önce uygulanmalıdır.
İlk olarak, yaralanma ventral kadın karın ile sınırlıydı, hangi görüntüleme için ideal büyük, düz opak doku alanı sağlar. Delinme yaraları, ventral orta hat sternitlerinin her iki tarafında bulunan ve tergit (T) segmentleri T4-T5(Şekil 1A-C)arasında hedeflenen pleürepitelin içinde meydana geldi. Bu yara yerleşimi diseksiyon tarafından kesintiye uğramayan geniş bir görünür alan sağlar. Zorlu adımlar karın yay makas kesme ve sabitleme adımları(Şekil 1D, 1E)içerir. Yay kesme adımı, karınlar doku hareketini azaltmak için Grace'in çözeltisinin (~30 μL) azaltılmış hacminde kesildiğinde en iyi şekilde işe yaradı. Diseksiyon plakası üzerinde açık pimlemek için karın sırt kapaklarında yeterli alan sağlamak için dorsal orta hat boyunca iyi merkezli bir kesim gerekliydi(Şekil 1C). Karın hafifçe aşırı güç olmadan dört köşeye sabitlenmelidir (Şekil 1E). Çok sert bir iğne itme karın dokusu nu bozar ve hatta diseksiyon plaka içine doku itebilir. Bu durumda, doku atılmalıdır. Karın dokusu sabitlendikten sonra, immünororesans boyama tamamlanana ve karınlar görüntüleme için cam bir kapak kaymasıüzerine monte edilene kadar diseksiyon plakası üzerinde kalmıştır (Şekil 1F).
Yara iyileşmesi endorepsiyon ve hücrefüzyonu4 bağlıdır oluşturmak için sürekli bir epitel levha gerektirir,16. Hücre-hücre bağlantılarını etiketleyen septat bağlantı proteini FasIII, hazırlık sırasında herhangi bir işlem tedirginliği oluşup oluşmadığına dair bir gösterge sağlamıştır(Şekil 1G, 1H). Yara bölgesini tedirgin eden büyük çizikler (lekesiz alan) olan karınlar atılmalı ve daha fazla analiz için kullanılmamalıdır (Şekil 1H).
Bir sonraki adım WIP herhangi bir hata için bozulmamış örnekleri analiz etmek oldu. Bu protokol, WIP yanıtının farklı yönlerini algılamak için farklı tahliller içerir(Şekil 2). Merkezi, büyük, çok çekirdekli bir hücre yara yarasını kapladığında yara onarımı tamamlanmıştır(Şekil 3A). Burada hücre füzyonu FasIII/Grh için boyama ve FasIII özetlenen alan4'tekapsanan Grh+ epitel çekirdeklerinin sayısının ölçülmesi ile saptanmıştır. Epitel tabakasında >10 μm boşluklar gözlendiğinde yara kapanması veya yeniden epitelizasyon da kusurlar tespit edilmiştir(Şekil 3B, kırmızı ok). Bu durum, örneğin, WIP stg ifadesi ile mitotik döngüsünün aktivasyonu tarafından inhibe edildiğinde, fzrRNAi, son zamanlarda rapor16. Bu genetik durumda, yaraların R'si yara kabuğunun üzerinde sürekli epitel tabakası oluşturamamıştır(Şekil 3B, 3C).
Bu modelde yara onarımını ölçmek için bir diğer yöntem de UAS-mCD8-ChRFP4 'in epi-Gal4 ekspresyonu ile epitel zarını görselleştirmektir (Şekil 2, Şekil 3D). Kontrolde, epitel yaraların% 91 tamamen 3 dpi tarafından kapalı, ancak endorepyonu engelleyerek WIP inhibe (E2f1RNAi) ve hücre füzyonu (RacDN) aynı anda, daha önce bildirildiği gibi, epitel yaraların% 92 tamamen açık kalmasına neden(Şekil 3D, 3E)8,16. Stg ekspresyonu ile mitotik hücre döngüsünün aktivasyonu, fzrRNAi de epitel yarası kapatma defekti ile sonuçlandı. Ancak epitel hücre zarının görselleştirilmesiyle re-epitelizasyon defektinin boyutu belirlenebilir. WIP mutantı (E2f1RNAi, RacDN) sinek yaraları stg daha açık, fzrRNAi yaralar(Şekil 3D, kesik kırmızı anahat)16. Bu membran yara iyileşme satozu yara onarım defekti ölçüde daha fazla bilgi sağladı. Sonuç olarak, yeniden epitelizasyon kusurları tamamen açık, kısmen kapalı (yani >10 μm boşluklar) veya tamamen kapalı olarak gruplandırılabilir(Şekil 3D, 3E).
Hücre füzyonuna ek olarak, epitel hücreleri endorepyon, nükleer DNA içeriğini iki katına eksik bir hücre döngüsü ile boyutu büyür. Endorepsiyon, hem hücre döngüsü aktivitesi hem de direkt nükleer DNA ploidi ölçümleri ile titreşti (Şekil 2 ve Şekil 4). Burada, hücre döngüsü aktivitesi timidin analog, EdU (Şekil 4A, 4B)dahil edilerek tespit edilmiştir. D. melanogaster epitel hücreleri endocycle girmek için bulundu, Bir müdahale M faz ı olmadan S ve G fazları arasında salınım eksik bir hücre döngüsü4,12. Erişkin D. melanogaster diyeti yaralanmadan önce EdU+ gıda ile desteklendi ve sinekler 2 dpi diseksiyona kadar EdU+ diyette muhafaza edildi(Şekil 4A). EdU daha sonra üreticinin Click-iT protokolü kullanılarak algılandı. Bu EdU tonu, bir yaraya yanıt olarak S fazına girmek için nerede, ne zaman ve kaç çekirdeğin tetiklenerek tetikleniyi belirlemek için kullanılmıştır. Gal4/ UAS sistemini kullanarak, son zamanlarda myc epitelyal spesifik ekspresyonu ya blok olabilir bulundu(mycRNAi) veya şiddetlendirmek (Myc aşırı ekspresyon) S fazgirmek için epitel hücrelerinin yetkinliğini. Sonuç olarak, Myc postmitotik hücrelerde endoreplik indüklemek için yeterli olduğu gösterilmiştir, yaralanma olmadan bile16,22.
Daha sonra, epitel ploidi doğrudan nükleer DNA içeriği ölçerek belirlendi. Epitel çekirdekleri epitelyal spesifik belirteç için immünororesans boyama ile tespit edildi, Grh (Şekil 4D). Fiji görüntüleme yazılımında epitel çekirdekleri sistematik olarak tanımlandı ve Grh nükleer lekesi kullanılarak eşiklendi. Çekirdekler daha sonra ayrıldı ve ROI yığınları DAPI görüntü(Şekil 4D, yeşil ok) toplamı üzerine kaplanmış. Seçili çekirdeklerin Entegre Yoğunluğu ölçülmeden önce çakışan çekirdekler el ile silindi(Şekil 4D, kırmızı oklar). Bu yarı otomatik yöntem bir dağılım ve yaralanmamış ve onarılmış sinek abdominal epitel boyunca en çekirdeklerin ploidy ölçmek için izin verir8. Yakın zamanda bildirildiği gibi, yarayı çevreleyen epitel çekirdekleri 3 dpi 'de 3C'den fazla DNA içeriği olanDpoliploid çekirdekten oluşuyordu ( Şekil 4E, 4F)16. EdU sonuçlarından beklendiği gibi, myc'nin yıkılması endorepyonda önemli bir blota yol açtı, epitel çekirdeklerinin sadece %9'u poliploid olduğu için, Myc'in aşırı ekspresyonu yara bölgesi nin etrafında 0 poliploid epitel çekirdeği ile sonuçlandı (Şekil 4F)16. Epitel nükleer boyutu da görünür ya azaltılmış veya genişlemiş çekirdekleri mevcut ile myc ifade etkilenmiştir. Ancak, nükleer alan ploidi ve fizyolojik etkileri doğru bir ölçü değildir, hücre germe gibi faktörler de nükleer DNA içeriğini etkilemeden nükleer boyutu etkileyebilir çünkü20.

Şekil 1: Erişkin meyve sinek karın yaralanma, diseksiyon, ve doku montaj. (A) Erişkin karın yarası tadına göre diyagram. Tergite 4 (T4) de karın her iki tarafında sinekler yaralanmalıdır. (B) Yetişkin dişi meyve yara iyileşmesi (beyaz kutu) oluşan melanin kabuğu ile 3 dpi sinek. Ölçek çubuğu = 50 μm. (C) Diseksiyonlu yetişkin karın, dorsal görünüm, tergitler etiketli. Karınlar dorsal tarafın orta çizgisinden aşağı fileto edildi (beyaz kesikli çizgi). Ölçek çubuğu = 50 μm. (D) Sabitleme den önce parçalanmış ve filetolu yetişkin karınları. Ölçek çubuğu = 50 μm. (E) Bir diseksiyon plakası üzerinde sabitlenmiş yetişkin karın. Dorsal tarafta karın dört köşesinin her birine bir iğne yerleştirildi. Doku hafifçe açıldı ama gerildi değil, yırtılma önlemek için. (F) Yetişkin karınlar monte edilmiş ve cam kaydırağa doğru doğru bakan karın iç coverslip ve cuticle bakan bir cam kapak üzerine yerleştirilir. (G) Hiçbir işleme pertürbasyon ve merkezi bir syncytium (kesik sarı çizgi) ile bozulmamış yara alanı FasIII boyama. Ölçek çubuğu = 50 μm. (H) Senkronu bozan lekesiz FasIII bölgesine sahip çizik bir yara alanının (*) görüntüsü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: WIP analizi iş akışı. Akış şeması, bu çalışmada açıklanan üç tahlilve wip yanıtını algılamak ve ölçmek için üst üste gelen ve farklı adımları betimlener. EdU titreci hücre döngüsü aktivitesini ölçer (mavi kutular), ploidi ve yeniden epitelizasyon Grh/FasIII immünboyama (yeşil kutular) tarafından tespit edilir ve membran RFP ekspresyonu epitel yara kapatma (pembe kutular) ölçüde ölçümü sağlar. Ortak adımlar gri kutularve D. melanogaster suşu genotipler yukarıda listelenmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: WIP sırasında yeniden epitelizasyonu algılama yöntemleri. WIP genetik olarak inhibe edildiğinde yeniden epitelizasyon tedirgin edildi. Kontrol immünofloresan görüntüleri (A) ve stg, fzrRNAi (B) at 3 dpi. Epitel çekirdekleri ve septate kavşakları sırasıyla Grh (yeşil) ve FasIII (macenta) ile boyandı. (A' ve B') FasIII boyama tek başına yeniden epitelizasyon stg (kırmızı ok) bozulmuş olduğunu gösterdi, fzrRNAi epitel. Ölçek çubuğu = 50 μm. (C) Yeniden epitelizasyon kusurlarının sayısallaştırılması (%) at 3 dpi (gri): kontrol (n = 8), stg, fzrRNAi (n = 6). Hata çubukları standart hatayı gösterir; istatistiksel anlamlılık Öğrencinin T-testi, **P < 0.01 ile ölçüldü. Yara onarımı sırasında yeniden epitelizasyon da epi-Gal4, UAS-mCD8-RFP kullanılarak bir membran bağlantılı RFP ekspresyonu ile tespit edilebilir. (D) Kontrol İmmünofloresan görüntüleri, E2F1RNAi, RacDN, ve stg, fzrRNAi at 3 dpi. Ölçek çubuğu = 20 μm. Yara kabuğu (sarı anahat) ve açık epitel yarası alanı (kırmızı anahat). (E) Ctrl (n = 11), E2F1RNAi, RacDN (n = 13) ve stg, fzrRNAi (n = 13) içinde yara kapanmasının sayısallaştırılması. Grendler ve ark.16'danuyarlanmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: WIP sırasında endoreplikasyonu algılama yöntemleri. (A) EdU suresinin zaman çizelgesi: erişkin Drosophila yaralanmadan 2 gün önce her gün 5 mM maya-EdU ile 75 μL beslendi ve 2 dpi'ye kadar devam etti. (B) 2 dpi epi-Gal4/ UAS sistemi ile ifade edilen sinek suşlarında EdU etiketinin immünororesan görüntüleri. Yara kabuğu (W). Ölçek çubuğu = 50 μm. (C) Ortalama edU+ epitel çekirdeği sayısı 2 dpi: ctrl (n = 37), mycRNAi#1 (n = 10) ve Myc (n = 8). Hata çubukları standart hatayı gösterir; istatistiksel anlamlılık Öğrencinin T-testi, *P < 0.05, **P < 0.01 ile ölçüldü. (D) Epitel nükleer ploidinin saptanması ve ölçülmesi şeması. Epitel çekirdekleri Fiji'deki anti-Grh lekesi ile tanımlanmış ve eşiklenmiştir. Üst üste binen epitel çekirdekleri ayrılmış (yeşil ok uçları) veya kaldırıldı (kırmızı ok uçları) nonepithelial çekirdekleri tarafından overlaid eğer. İlgili DAPI lekeli çekirdek görüntüsünün entegre yoğunluğu ve nükleer alanı ölçüldü. (E) Epitel nükleer boyutu (Grh) 3 dpi myc ifade ile değiştirildi. (F) Epitel nükleer ploidi (%) 3 dpi: ctrl (n = 4), mycRNAi#1 (n = 6) ve Myc (n = 3). Grendler ve ark.16'danuyarlanmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.