Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Embriyonik ve Larva Zebra Balıklarında Yüksek Çözünürlüklü Hücre Nakli

2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/67218

⸱

5 Temmuz 2024

 ,  , 

Bu makalede

Özet

Burada, zebra balığı embriyolarında ve larvalarında döllenmeden en az 1 ila 7 gün sonra herhangi bir aşamada yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlüğe sahip hücrelerin nakli için bir protokol sunuyoruz.

Özet

Gelişim ve yenilenme, genetik olarak kodlanmış, uzaysal-zamansal olarak dinamik hücresel etkileşimler süreciyle gerçekleşir. Hücre kaderini izlemek ve donör ve konakçı hücrelerin genetik, mekansal veya zamansal özelliklerinde uyumsuzlukları indüklemek için hayvanlar arasında hücre naklinin kullanılması, bu etkileşimlerin doğasını incelemenin güçlü bir yoludur. Civciv ve amfibiler gibi organizmalar, büyük ölçüde transplantasyona uygunlukları nedeniyle, sırasıyla gelişim ve rejenerasyon anlayışımıza çok önemli katkılarda bulunmuştur. Bununla birlikte, bu modellerin gücü, düşük genetik izlenebilirlik ile sınırlandırılmıştır. Benzer şekilde, ana genetik model organizmaların transplantasyon için daha düşük uygunluğu vardır.

Zebra balığı, gelişim ve rejenerasyon için önemli bir genetik modeldir ve hücre nakli zebra balıklarında yaygın olsa da, genellikle gelişimin erken blastula ve gastrula aşamalarında farklılaşmamış hücrelerin transferi ile sınırlıdır. Bu yazıda, zebra balığı nakli penceresini döllenmeden en az 1 ila 7 gün sonra herhangi bir embriyonik veya larva aşamasına genişleten basit ve sağlam bir yöntem sunuyoruz. Bu yaklaşımın hassasiyeti, hem donör hem de konakçı hayvanlarda mükemmele yakın uzamsal ve zamansal çözünürlüğe sahip bir hücre kadar küçük bir hücrenin transplantasyonuna izin verir. Burada, sırasıyla sinir gelişimi ve rejenerasyonu çalışmaları için embriyonik ve larva nöronlarının transplantasyonunu vurgulasak da, bu yaklaşım çok çeşitli progenitör ve farklılaşmış hücre tiplerine ve araştırma sorularına uygulanabilir.

Giriş

Hücre nakli, gelişim biyolojisinde temel bir teknik olarak uzun ve köklü bir geçmişe sahiptir. 20. yüzyılın başlarında, transplantasyon da dahil olmak üzere gelişim sürecini bozmak için fiziksel manipülasyonlar kullanan yaklaşımlar, embriyolojiyi gözlemsel bir bilimden deneysel bir bilime dönüştürdü 1,2. Dönüm noktası niteliğindeki bir deneyde, Hans Spemann ve Hilde Mangold, bir semender embriyosunun dorsal blastopore dudağını ektopik olarak bir konakçı embriyonun karşı tarafına nakletti ve yakındaki dokuyu ikincil bir vücut ekseni3 oluşturma....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu prosedürün canlı zebra balığı ile çalışmakla ilgili tüm yönleri Minnesota Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır ve IACUC yönergelerine uygun olarak gerçekleştirilmektedir.

1. Nakil aparatının tek seferlik ilk kurulumu (Şekil 1)

  1. Nakil mikroskobunu üreticinin talimatlarına göre monte edin.
    NOT: Bu protokol, 40x su daldırma objektifine sahip dik bir floresan mikroskobu kullanır.
  2. Kaba ve ince mikromanipülatörleri birleştirin ve üreticinin talimatlarına göre mikroskobun s....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Transplantasyon deneylerinin sonuçları, bir floresan mikroskobu kullanılarak transplantasyon sonrası uygun zaman noktalarında konakçı hayvanlarda floresan etiketli donör hücrelerin görselleştirilmesiyle doğrudan gözlemlenir. Burada, 3 dpf'de bireysel anterior vagus nöronlarını naklettik. Ev sahibi hayvanlar daha sonra 12 veya 48 saat inkübe edildi, anestezi uygulandı, LMA'ya bir cam lamel üzerine monte edildi ve konfokal mikroskop ile görüntülendi (Şekil 5). Transplantasyondan 12 saat sonra .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Gelişimsel ve rejeneratif biyoloji, bir asırdan fazla bir süredir, hücre sinyalizasyonu ve hücre kaderi belirleme ilkelerini incelemek için transplantasyon deneylerine güvenmiştir. Zebra balığı modeli zaten genetik ve transplantasyon yaklaşımlarının güçlü bir birleşimini temsil ediyor. Mozaik hayvanlar oluşturmak için blastula ve gastrula aşamalarında transplantasyon yaygındır, ancak ne tür soruları ele alabileceği konusunda sınırlıdır. Embriyonik spinal motor nöronları ve retinal gangli.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Cecilia Moens'e zebra balığı nakli eğitimi için teşekkür ederiz; Mükemmel balık bakımı için Marc Tye; ve el yazması hakkında geri bildirim için Emma Carlson. Bu çalışma, NIH hibe NS121595 AJI'ye tarafından desteklenmiştir.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
10 mL "rezervuar şırıngası"Fisher Scientific14-955-459
150 mL tek kullanımlık vakum filtresi, .2 & m, PESCorning431153
20 x 12 mm ısıtma bloğuCorning480122
3 muslukBraun Medical Inc.
3 x 1 Buzlu cam sürgüVWR48312-004
40x su daldırma objektifiNikonMRD07420
Kalsiyum klorür dihidratSigma-AldrichC3306
Kaba ManipülatörNarishigeMN-4
Özel mikroşırınga pompasıOregon ÜniversitesiYokOregon Üniversitesi makine atölyesi (tsa.uoregon@gmail.com) tarafından üretilmiştir. Ticari olarak temin edilebilen bir alternatif aşağıda listelenmiştir.
Dumont #5 ForsepsGüzel Bilim Araçları1129500
Eclipse FN1 "Nakil Mikroskobu"NikonN/A
elektrot koluWorld Precision Instruments5444
Tüy Steril Cerrahi Bıçak, #11VWR21899-530
İnce mikromanipülatör, Üç eksenli Yağ hidroliği NarishigeMMO-203
HEPES pH 7.2Sigma-AldrichH3375-100G
Yüksek Hassasiyetli # 3 Stil Neşter SapıFisher Scientific12-000-163
Kimble Tek Kullanımlık Borosilikat Pastör Pipeti, Geniş Uç, DWK'da 5.75Yaşam Bilimleri63A53WT
KIMBLE Kromatografi Adaptörü DWK Yaşam Bilimleri420408-0000
KimwipesKimberly-Clark Professional34120
Hafif Mineral YağSigma-AldrichM3516-1L
LSE dijital kuru banyo ısıtıcısı, 1 blok, 120 VCorning6875SB
Manuel mikroşırınga pompasıWorld Precision InstrumentsMMPÖzel mikroşırınga pompasına ticari alternatif
Mikroelektrot Tutucu DünyaHassas AletlerMPH310
MicroFil Pipet DolguDünyası Hassas AletlerMF28G67-5
OjeElektron Mikroskopi Bilimleri72180
Nükleaz içermeyen suVWR82007-334
P-97 Alevli/Kahverengi Tip Mikropipet ÇektirmeSutter AletleriP-97
Penisilin-streptomisinSigma-Aldrichp4458-100ML5.000 birim penisilin ve 5 mg streptomisin/mL
pipet pompası 10 mLBel-Art37898-0000
Potasyum klorürSigma-AldrichP3911
Profesyonel
Falcon352054
Sodyum klorürSigma-AldrichS9888
Sahne mikrometresiMeiji Techno AmericaMA285
İğnesiz Şırıngalar, 50 mLBD Medical309635
Trikain MetanosülfonatSyndel USASYNCMGAUS03
Trilene XL pürüzsüz döküm OltaBerkley XLFS6-15
Boru, polietilen No. 205BD Medical427445
UltraPure Düşük Erime Noktalı AgarozInvitrogen16520050
Wiretrol II kalibre edilmiş mikropipetlerDrummond50002010
455991 Yuvarlak Tabanlı Polistiren Test Tüpleri LOC1365882 Süper Yapıştırıcı Lotikit

Kaynaklar

  1. Solini, G. E., Dong, C., Saha, M. Embryonic transplantation experiments: Past, present, and future. Trends Dev Biol. 10, 13-30 (2017).
  2. Gilbert, S. F. A Conceptual History of Modern Embryology. , Springer. New York, NY. (1991).
  3. Spemann, H., Mangold, H.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Zebra Balığı EmbriyolarıNöral GelişimRejenerasyon ModeliGenetik MozaikFloresan İşaretlemeMikromanipülasyon TekniğiDonör Hücre TakibiNöron Entegrasyonu