Chimeras Üretim Medaka Embriyolar ve Hücre Nakli Dechorionation

Published 12/22/2010
5 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Biology
 

Summary

, Sert koryon ve yumuşak embriyolar, Medaka embriyo manipülasyonu nedeniyle daha zebrafish içinde daha fazla yer almaktadır. Bu video görüntüleme ve kuruntulardan üretimi için hücre nakli için agaroz dechorionation montaj Medaka embriyolar işlemek için nasıl adım adım yordamlar, gösterir. Bu prosedürler, omurgalı genomu fonksiyonları genetik diseksiyon için tamamlayıcı özellikleri tam olarak yararlanmak için bir laboratuvar Medaka ve zebrafish kullanmak için gereklidir.

Cite this Article

Copy Citation

Porazinski, S. R., Wang, H., Furutani-Seiki, M. Dechorionation of Medaka Embryos and Cell Transplantation for the Generation of Chimeras. J. Vis. Exp. (46), e2055, doi:10.3791/2055 (2010).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Medaka, hem de genetik ve embriyolojik analizler sağlar ve genom fenotip odaklı mutant ekranlarında 1 yürütülen edildiği üç omurgalı model organizmaların biridir yumurta küçük bir tatlı su balığı . Medaka ve zebrafish arasında ilgili genlerin fonksiyonel örtüşme Farklılıklar, böylece tek bir türün 2, Medaka ve zebrafish omurgalı genomu fonksiyonları genetik diseksiyon için tamamlayıcı tanımlanamayan roman fenotiplerinin kimlik sağlar . Manipülasyon gibi dechorionation Medaka embriyolar, görüntüleme ve hücre nakli için montaj embriyolar, bir laboratuvarda, Medaka ve zebrafish hem de üzerinde çalışmak için temel prosedürler vardır. Hücre nakli Medaka mutasyonlar hücre özerklik inceler. Chimeras etiketsiz alıcı embriyolara nakli donör embriyolardan etiketli hücreler tarafından üretilir. Donör hücreleri nakledilen hücrelerin klonları geliştirme sırasında ilgi doku entegre edilebilir ve böylece kaderini haritaları 3 dayanan alıcı embriyolar belirli alanlarda transplante edilebilir. , Sert koryon ve yumuşak embriyolar, Medaka embriyo manipülasyonu nedeniyle daha zebrafish içinde daha fazla yer almaktadır. Bu video, Medaka embriyolar işlemek için ayrıntılı yordamlar göstermektedir.

Protocol

1. Embriyoların geliştirilmesi

  1. Serilir zaman, yumurta koryon eklenti filamentler, çünkü kümelenmiş. Embriyoların normal geliştirmek izin vermek için, ayrı yumurta gereklidir. Karışmayan ve iki forseps ile ek filamentler tutarak eklenti filamentler kesmek.
  2. Unclustering sonra dışkı ve yosun, yumurta ayrılır ve maksimum yoğunluk 6cm Petri kabı başına 40 yumurta, taze embriyo orta transfer.
  3. Medaka embriyoların 27 zebrafish biraz daha yavaş gelişir ° C. Iki tür arasında kuluçka zamanlaması farklıdır; Medaka embriyolar, 7 gün içinde koryon yumurtadan çıkar ve hemen zebrafish embriyoların 2 gün içinde yumurtadan ise yüzmek ve yemeye başlar ancak 5-6 gün denize girmek ve yemeye başlar. Medaka Geliştirme Iwamatsu hazırlama 4 göre sahnelenir.
  4. Medaka embriyo gelişimi deneysel planlarına uygun sıcaklık seçerek rahatlıkla ayarlanabilir. Medaka embriyoların Kalkınma erken gelişim 4 ° C'de durdurulabilir. Aşamada 24 saat sonra kalp atmaya başladığında, geliştirme minimum sıcaklık 18 ° C ile yavaşlatılabilir.
  5. Zebrafish somitegenesis beyin gelişimi öncesinde ise organ / dokuların görünümü zamanlama zebrafish ile karşılaştırıldığında Medaka biraz daha farklı, Medaka somitogenesis yani beyin gelişimi başlamasından sonra ortaya çıkar.

2. Koryon çıkarma

Medaka koryon sert bir iç tabaka ve yumuşak bir dış yüzeyi ile iki koruyucu tabaka oluşur. Böylece, bir iki adım proteaz tedavi pronase ve kuluçka enzim istihdam koryon kaldırmak için gereklidir.

Bir kez dechorionated, embriyoların 1X BSS tutulmalıdır. Yarı steril koşullarda uzun süreli gözlem gereklidir, özellikle dechorionated embriyoların başarılı kültür artıracaktır. Bunlar% 70 etanol ile 1X BSS ile durulama ardından steril steril solüsyonların kullanımı (örneğin antibiyotik ile 1X BSS sterilize) ve araçları kullanarak içerir.

Dechorionated Medaka embriyolar dechorionated zebrafish embriyolar daha yumuşak ve daha kırılgan olduğu için, ekstra bakım sağlamak için pipet hava kabarcıkları temasa geçmeyiniz, bu ani çöküşü neden olarak alınmalıdır. Embriyoların en az zararla sağlamak için, geniş ağızlı ısı pipet pompa ile parlatılmış cam pipet embriyolar transfer için kullanılan olmalıdır ve bir saç döngüsü, gözlem için embriyolar yolunuzu kullanılmalıdır. Sigara yapışık Petri kutularına embriyolar yüzeylere tutunmasını önlemek için kullanılmalıdır.

  1. Dechorionation için önce yumurta yeterince ayrılmış ve temizlenmiş olduğu kontrol edilmelidir.
  2. Pronase ve kuluçka enzimler proteinazı olduğundan, buz üzerinde tutulmalıdır ve bu enzimlerin embriyoların maruziyeti en aza indirmek olmalıdır.
  3. Zımpara (P2000 tane iriliğine, su geçirmez) 9cm petri kabı kapağı yerleştirilir yumurta transferi. Aşırı orta çıkarın ancak embriyo kurumasını önlemek için yeterli bir hacim kalmasını sağlamak.
  4. Dış yüzeyi kılların bazılarını kaldırın ve hafifçe koryon yüzeyinde (Şekil 1) puan 45-60 saniye için embriyolar yavaşça döndürün. Orijinal Petri kabı geri embriyo transferine ve incelemek.

    Zımpara üzerinde yuvarlanma embriyolar minimum basınç uygulayarak ve zımpara kağıdı yüzeyinde parmak paralel tutulması, işaret parmağı kullandığınızda. Bir defada 5-7 embriyolar daha fazla rulo etmeyin. Bu önlem, embriyoları birbirlerine altında ezilme riski en aza indirecektir.

  5. 27 20mg/ml pronase ve 40-60 dakika inkübe embriyolar ile bulaşık yumurta orta değiştirin ° C.

    Emin olun embriyolar yeterince pronase kapsadığı ve yemeğin üzerine bir kapak bulunur. Kullanılmayan pronase öz-sindirimi en aza indirmek için bu adımı sırasında buz üzerinde tutulmalıdır ve aktivite (yaklaşık 1-2 hafta) kaybolana kadar tekrar edilebilir.

  6. Pronase, yeniden kullanım ve 5X yıkama embriyolar eklenecek kuluçka enzim inaktive olarak pronase izlerini kaldırmak için embriyonun orta kurtarma.
  7. Embriyolar tek tabakalı bir çanak olarak oturup sağlamak, kuluçka enzim ile embriyo orta ve kapak embriyolar çıkarın.

    Yumurta çanak biri diğerinin üstüne oturup koryon erirken, altta kalanlar ezilmiş olacak. Buz üzerinde kullanılmayan kuluçka enzim tutun.

  8. 27 embriyolar ° C'de ve 15 dakika sonra bir stereomikroskopta kullanarak kuluçka ilerleme periyodik olarak kontrol edin.

    Bu ay krater gibi delik bir dizi koryon iç tabakası, kısa sürede kolayca manuall kaldırıldı koryon yumuşak dış tabaka bırakarak aşağıdaki çözünür belirmeye başlar görülecektiry Tüm kuluçka süreci 15-60 dakika sürebilir.

  9. 1X BSS içeren Petri embriyolar koryon çıkıp, embriyo transferi.

    Pipet ucu embriyoların yavaşça rulo izin BSS yüzeye dokunarak 1X BSS kuluçka enzim aktarmak için değil emin olun.

  10. Tüm embriyolar transfer kuluçka enzim sonra, 1X BSS başka bir taze çanak son bir transfer yapmak.

    Bu maruz kalan embriyoların zarar verecek embriyolar, kuluçka enzim herhangi bir kalıntıları maruz kalmaz sağlar. Bir kere bu son yemek koryon dış tabakası hala sahip herhangi bir embriyolar stereomicroscope altında sterilize mikro-forseps kullanarak elle kurtarılmış olabilir.

    Embriyolar aşağıdaki dechorionation geliştirilen gerekiyorsa, penisilin / streptomisin bakteri gelişimini engellemek amacıyla BSS ilave edilmelidir.

Şekil 1
Şekil 1 dechorionation sırasında haddelenmiş ve kusursuz embriyolar Karşılaştırılması. Paneli B haddelenmiş embriyolar paneli A. kusursuz embriyolar görülen kıllar nasıl eksikliği dikkat edin

3. Montaj dechorionated embriyolar

Agaroz gömme, canlı embriyo görüntüleme daha uzun süre (örneğin time-lapse görüntüleme) yanı sıra sabit embriyoların ayrıntılı gözlemler için yararlıdır. Gastrulasyon ve erken organogenez (sahne sahne 28 14) sırasında, Medaka embriyoların periderm, gelişmekte olan embriyo ve yumurta sarısı 5 de kapsayan bir doku tabakası boyunca ritmik kasılma hareketleri dalgaları sergilerler. Embriyolar kasılma hareketleri durdurmak için 6 3.5mm 1-heptanol ile tedavi edilir.

Aşamada 28 (64hpf) sonra embriyolar hareketi durdurmak için, embriyolar gömmeden önce Tricaine mesilate (TMS) ekleyerek damla anestezi. TMS (sadece az miktarda ekleyin, bu doz, yaklaşık 01:25 seyreltme optimize edilmesi gerekiyor) agaroz eklenir.

  1. 37 ° C ve bu sıcaklıkta muhafaza ısıtma ile% 3 jelleşme sıcaklığı düşük agaroz (1X BSS) küçük bir miktar çözülme.
  2. Aşağıdaki adımları agaroz embriyo yönlendirici önce katılaşmaya olmadığından emin olmak için hızlı bir şekilde yapılmalıdır. Eppendorf tüp kap depresyon doldurmak için geniş ağızlı bir cam pipet aktarımı yeterli erimiş agaroz kullanma.
  3. BSS embriyo üzerinde taşıma kap depresyon en aza indirmek için bir dechorionated embriyo transferi. Hemen alımı kap depresyon ve bir Petri kabındaki kültür odasına transfer agaroz ve embriyo.

    Altındaki bir cam pencere ile 3.5cm Petri kabı kullanılır. Ters bir mikroskop kullanarak görüntüleme için, embriyolar yönelik gövde ön yüzü aşağı bakacak şekilde ve kapak cam yakın yerleştirilir. Dik bir mikroskop kullanarak görüntüleme için, agaroz kalınlığı en aza indirilmiştir.

  4. 3.5cm Petri kabı, buz ve su (suyun büyük bir çanak kabaca 1 / 3 toplam derinlik doldurulur) içeren bir 14cm çaplı Petri kabı içine aktarın. Odanın alt 14cm Petri kabı sıkıca aşağı tutarken, hafifçe erimiş agaroz istediğiniz gibi embriyo yolunuzu bir saç döngüsü kullanımı ve embriyo agaroz orijinal konumuna yavaşça yükselterek daha küçük çanak ve indirme katılaşır kadar basılı tutun. buz gibi soğuk su.

4. Medaka embriyolar hücre nakli

Bu prosedürün amacı, ilgi gen hücre özerk (hücre içinde) veya olmayan hücre-otonom (hücreler arası) eylemleri belirlemek için.

Donör hücreleri nakli değerlendirme sağlayan, nakli için önce rodamin-dekstran gibi bir izleme boya (eşlik eden Jüpiter protokol 'Medaka Embriyolar Of Mikroenjeksiyon' belirtildiği gibi) veya kullanılan olabilir GFP ekspresyonu ile transgenik gerginlik etiketli olabilir. Hem etiketleme teknikleri bir arada sık sık karşılaşılan otomatik floresan üstesinden gelmek için yararlıdır. Transplantasyonundan sonra zaman atlamalı çalışmalar için, GFP ifade yararlıdır.

Bu işlem boyunca pipet pompa ile geniş ağızlı cam pipet kullanın ve% 70 ile tüm araçları (slaytlar dahil) önceden sterilize EtOH steril 1X BSS ile durulama kapsamlı izledi. Bu nakli yürüten ventral ve dorsal direkleri ayrımcılığa izin Alıcı embriyolar genellikle etrafında aşamada 12 geliştirilmiştir.

  1. Enzim inkubasyon sırasında nakli ve kurulum enjeksiyon aparat önce embriyolar 1.5 saat dechorionating başlar.
  2. Boşluğuna mikroskop lamı 9cm çaplı Petri kabı içine yerleştirin. % 3 metilselüloz küçük bir miktar boşluğuna steril bir pipet kullanarak slayt merkezi ekleyin ve ince yayılabilir.
  3. Kuru metilselüloz yaklaşık 1-2 dakika.
  4. Slayt depresyon doldurmak için steril 1X BSS 350μl ekleyin.
  5. Cam bir pipet kullanarak slayt için bir donör embriyo ve dört adede kadar alıcı embriyoların transferi.
  6. Embriyonun blastodermin yukarı bakacak şekilde bir saç döngü kullanarak yolunuzu embriyolar.

    Embriyolar daha da artması istikrar birbirlerine karşı leant olabilir.

  7. Donör blastodermin ve yavaş yavaş alımı 10-20 hücreler yavaşça içine mikro iğne takın.
  8. Alıcı embriyo blastodermin gerekli bölgeye hafifçe iğne yerleştirin ve hücrelerin yavaş yavaş dışarı atmak. Alıcı blastodermin hücreler ekleyerek bu embriyonun ölümüne neden olacağı gibi, hücre-yolk kesesi sınır bozmak için değil, büyük bir titizlikle alınmalıdır.
  9. Sterilize 1X BSS Petri kabı içine dökün.

    Dikkatle BSS embriyolar bozabilir yemeğin yanında değil mümkün olduğunca yakın olarak çanak içine dökün. Embriyoların üzerine doğrudan BSS dökün ve slayt ve embriyolar dalmış olduğu gibi yeterli BSS ilave edilmemelidir.

  10. Penisilin / streptomisin çanak ve kapak 100μl ekleyin. Normal gelişimi sağlamak için dikkatli bir şekilde 27 ° C inkübatör çanak aktarmak.
  11. Embriyolar periyodik olarak istediğiniz gibi görülebilir. Kazanç-fonksiyonu ve / veya fenotip kurtarma deneyleri yürütmek için nakli kullanırken, görülen bazı morfolojik değişiklikler nakli etkileri nedeniyle olabilir. Böylece birden fazla transplantasyon gereklidir. 2-3 gün sonra, melanophores yolk kesesi, baş, göz ve gövde mevcut olmalıdır. Nakledilen embriyoların bulunması daha sonra başarılı bir chimera büyük olasılıkla üretilen varsa (Şekil 3).

Eğer 55 ° C 4 saat 10 dakika 94 ° C ve PCR yürütmek. 20mg/ml proteinaz K. inkübe 25μl içeren PCR tüp (ler) transfer gerekli, genotip donör embriyo (lar)

5. Temsilcisi sonuçları

Şekil 2
Şekil 2: Örnek bir agaroz gömülü embriyonun konumu . Anterior Sağda gösterilen ve görünümü dorsal. Panel B: endotel hücreleri embriyo vücudun her iki tarafında görülebilir ve fli organizatörü tarafından tahrik GFP ile etiketlenir.

Şekil 3
Şekil 3 transplantasyon sonrası embriyoların Görüntüler. Image hemen transplantasyon sonrası bir donör ve alıcı embriyo gösterir. Donör embriyo tamamen kırmızı blastodermin (ok) sağ tarafta gösterilmiştir. Alıcı embriyo soldaki gösterilir ve blastodermin (ok ucu) görünür kırmızı nakledilen hücrelerin küçük bir kitle tarafından kolayca tanımlanır. Resim B iki alıcı embriyolar sonrası transplantasyonu (27 ° C'de inkübe) yaklaşık 7 saat. Nakledilen hücrelerin nakli sitesinden göç etmiş ve şimdi blastodermin (oklar) dağılmış dikkat edin. Resim C st.29 (yaklaşık 74hpf) bir alıcı embriyo gösterir. Pigmentasyon, gövde ve beyin bölgesi (oklar) göz ve melanophores varlığını unutmayın. Rodamin etiketli hücrelerin embriyonik yapıların bir kabus başarılı bir üretim olduğunu gösteren birçok kolonize görülebilir.

Discussion

Bu video dechorionate ve Medaka embriyolar hücre transplanataion yürütmek nasıl göstermektedir. Bu gelişim sırasında gen / protein fonksiyonunun yanı sıra çalışma, söz konusu gen / protein özerklik nedenlerine açıklık için kimerik embriyolar üretmek için güçlü bir tekniktir. Medaka vivo gerçek-zamanlı görüntüleme de iyi kurulmuş kaderi haritalar ve şeffaflık kredi nedeniyle bu teknik için yararlı bir omurgalı model sistem. Nakli nakledilen hücrelerin davranışını kolayca görülebilir, böylece mikroenjeksiyon (eşlik eden Jüpiter protokol 'Medaka Embriyolar Of Mikroenjeksiyon belirtildiği gibi) ile kombine edilebilir.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgements

Bu çalışma, MRC M. FS bir hibe ile desteklenmektedir.

Materials

Name Type Company Catalog Number Comments
Embryo medium Reagent Made in-house N/A 200ml 50X stock solution, 1ml 1%methyleneblue in H2O/10 liter RO water (50X stock solution: NaCl 14.7g, KCl 0.6g, CaCl2 2H2O 2.4g, MgSO4 7H2O 4.0g/1 litre RO water.)
Micro-dissecting forceps Tools 55 INOX A.DUMONT&FILS N/A Very sharp fine tips for removal of chorion.
Fine waterproof sandpaper - p2000 grit size Tools Hermes Abrasives Ltd. N/A Very fine grit size for rolling/cleaning embryos with chorions.
3% methylcellulose Reagent Sigma M 0512 High viscosity for holding embryos in place during transplantation.
1X BSS Reagent Made in-house N/A 20XBSS: 130g NaCl, 8g KCl, 4g MgSO4.7H2O, 4g CaCl2.2H2O, and 10mg Phenol Red in 1L MilliQ water and autoclave; 500mM Hepes in MilliQ water autoclaved. Add 25ml 20XBSS and 15ml 500ml Hepes pH7.0, fill up to 500ml and filter sterilize before use.
Penicillin-streptomycin Reagent Gibco 15140-122 Added to BSS when incubating dechorionated embryos.
Pronase Reagent Calbiochem 53702 For dechorionation.
Hatching enzyme Reagent Made in-house N/A For dechorionation.
Tricaine mesilate (TMS) Reagent Sigma A-5040 400mg tricaine in 97.9ml distilled water and 2.1ml 1M Tris, pH adjusted to 7; 4.2ml of this solution in 100ml clean tank water.
3% ultra-low gelling temp. agarose Reagent Sigma A-2576 Type IX-A. Used during embedding of embryos for observation.
Petri dish culture chamber Tool Iwaki, Asahi Techno Glass Corp. 11-004-008 Iwaki glass base dish 35mm with 12mm window. Used during embedding of embryos for observation.
Micromanipulator Equipment Narishige N/A Model MN151. For removal and insertion of cells during transplantation.
Borosilicate glass capillaries Tool Harvard Apparatus GC100-10T For making transplantation needles.
Flaming/Brown micropipette puller Equipment Sutter Instrument Co. Model P-97 For making transplantation needles.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Furutani-Seiki, M., Sasado, T., Morinaga, C. A systematic genome-wide screen for mutations affecting organogenesis in Medaka, Oryzias latipes. Mech Dev. 121, 647-658 (2004).
  2. Furutani-Seiki, M., Wittbrodt, J. Medaka and zebrafish, an evolutionary twin study. Mech Dev. 121, 629-6237 (2004).
  3. Hirose, Y., Varga, Z. M., Kondoh, H., Furutani-Seiki, M. Single cell lineage and regionalization of cell populations during Medaka neurulation. Development. 131, 2553-2563 (2004).
  4. Iwamatsu, T. Stages of normal development in the medaka Oryzias latipes. Zool Sci. 11, 825-839 (1994).
  5. Cope, J., Fluck, R., Nicklas, L., Plumhoff, L. A., Sincock, S. The stellate layer and rhythmic contractions of the Oryzias latipes embryo. J Exp Zool. 254, 270-275 (1990).
  6. Brend, T., Holley, S. A. Zebrafish Whole Mount High-Resolution Double Fluorescent In Situ Hybridization. J Vis Exp. (2009).

Comments

5 Comments

  1. Dear Authors,

    Could you please indicate the parameters you have used to pull glass needles in the Sutter P97?

    Thanks a lot

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 11, 2011 - 12:44 PM
  2. Dear P-97and P-1000 Users,
    To find recommended starting parameter settings, please go to Sutter Website http://www.sutter.com to download the pdf (FREE) of the PIPETTE COOKBOOK. Go to "Products", "Pipette Fabrication", then click on the P-97 or P-1000 links and the pdf for the Pipette Cookbook is here. There are Chapters for specific applications and you are always welcome to contact Sutter and ask for Adair Œsterle (me) for more technical assistance. I will need to know your application, type of filament installed in the puller, ramp value, and the OD and ID of your glass.
    Sincerely, Adair Œsterle

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 11, 2011 - 6:40 PM
  3. Dear Adair Œsterle

    Thanks a lot for the fast reply. We have tried following the cookbook instructions and seems to work.



    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 12, 2011 - 8:58 AM
  4. Aluminosilicate glass tends to be a preferred glass for fish egg injections since it is 10X stronger than Borosilicate glass. AF100-64-10 is what I normally use. This can also be puller on the Sutter P-30 Vertical Puller if you buy a custom 4 wind Nichrome filament. It is best to use the pipette as is and not break back the tip if you have an injector that can provide high injection pressures. If your injection system is not as advanced, you will need to tap back the tip to make a 0.5 to 1 micron opening.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 17, 2011 - 9:38 PM
  5. Dear Authors, could your please give us to know, what method for hatching enzyme preparation you use? Do you think that the choice of method is important for dechorionation?
    Thanks,
    Iryna

    Reply
    Posted by: Anonymous
    May 4, 2011 - 8:58 AM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Video Stats