A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
ذبابة الفاكهة شنايدر (S2) الخلايا نظام شعبية متزايدة لاكتشاف وتحليل وظيفي من الجينات. هدفنا هو وصف بعض التقنيات التي تجعل الخلايا المجهرية S2 مثل هذا النظام أهمية متزايدة التجريبية.
فإن النظام المثالي التجريبية تكون رخيصة وسهلة للحفاظ على ، قابلة لمجموعة متنوعة من التقنيات ، وسوف تكون معتمدة من قبل دراسات واسعة النطاق وقاعدة بيانات الجينوم التسلسل. مثقف خلايا ذبابة الفاكهة S2 ، نتاج نأت الأجنة 20-24 ساعة قديمة 1 ، تمتلك كل هذه الخصائص. وبالتالي ، فإن خلايا S2 هي غاية مناسبة تماما لتحليل العمليات الخلوية ، بما في ذلك اكتشاف الجينات ترميز المكونات الجزيئية لعملية أو آلية للاهتمام. ملامح من الخلايا التي هي الأكثر S2 المسؤولة عن فائدتها هي السهولة التي يتم الحفاظ عليها ، لحساسيتها بديعة المزدوج تقطعت بهم السبل التدخل بوساطة الحمض النووي الريبي (دي إس) ([رني) ، وقابلية الإستطراق لالمجهري مضان إما مباشرة أو ثابتة الخلايا.
يمكن زراعة الخلايا S2 في مجموعة متنوعة من وسائل الإعلام ، بما في ذلك عدد من غير مكلفة وسائل الاعلام المتاحة تجاريا المصل الحرة ، كامل المعرفة ، 2. بالإضافة إلى ذلك ، أنها تنمو بشكل أمثل وبسرعة في 21-24 درجة مئوية ، ويمكن تربيتها في مجموعة متنوعة من الحاويات. خلافا لخلايا الثدييات والخلايا S2 لا تتطلب مناخا للوائح ، ولكن بدلا من ذلك بلاء حسنا مع الهواء العادي ، ويمكن أن يستمر حتى في قوارير مختومة.
استكمالا للتخفيف من [رني في الخلايا S2 هو القدرة على تحليل الظواهر بسهولة تجريبيا ، الناجمة عن مرحلة أو مضان المجهري للخلايا الحية أو الثابتة. S2 الخلايا تنمو في الثقافة باعتبارها المونولاير واحد ولكن لا تعرض تثبيط للإتصال به. بدلا من ذلك ، تميل إلى الخلايا تنمو في مستعمرات كثيفة في الثقافات. في منخفض الكثافة ، والثقافات S2 نمت على الزجاج أو البلاستيك نسيج الثقافة المعالجة هي جولة وفضفاضة يعلق. ومع ذلك ، يمكن أن تكون خلايا من خلايا S2 تحسنت كثيرا حثها على نطاق واسع في زراعة تتسطح منهم لفترة وجيزة على السطح المطلي مع lectin ، كونكانافالين A (كونا) 3. ويمكن أيضا أن تكون الخلايا S2 transfected ستابلي مع علامات fluorescently الموسومة للهياكل التسمية أو العضيات الفائدة في الخلايا الحية أو الثابتة. ولذلك ، فإن السيناريو المعتاد لتحليل مجهري للخلايا هو هذا : يتم التعامل مع الأولى ، خلايا S2 (التي يمكن أن تمتلك الجينات المحورة للتعبير عن علامات الموسومة) بواسطة رني للقضاء على البروتين الهدف (ق). يمكن ضبط الوقت رني العلاج للسماح للاختلافات في البروتين بدوره على حركية وتقليل الصدمات خلية / الموت إذا كان الهدف هو بروتين مهم لبقاء. المقبل ، يتم نقل الخلايا المعالجة إلى صحن يحتوي على ساترة قبل المغلفة مع كونا للحث الخلايا على الانتشار والتقيد باحكام الزجاج. أخيرا ، يتم تصوير الخلايا مع اختيار الباحث من وسائط المجهري. S2 خلايا جيدة خاصة بالنسبة للدراسات التي تتطلب رؤية طويلة من الخلايا الحية لأن هذه الخلايا البقاء في صحة جيدة في درجة حرارة الغرفة العادية والغلاف الجوي.
1. إعداد S2 الخلايا للفحص المجهري
وكان شنايدر الخلايا المشتقة من الأجنة في وقت متأخر S2 trypsinized أوريجون R ذبابة الفاكهة. وتألفت شنايدر الثقافة الأصلية من خليط من أنواع الخلايا ولكنها أصبحت أكثر تجانسا مع مرور تابع 1. وقد وصفت بأنها كانت تشبه البلاعم (هم أكلة) مع التعبير الجيني كرية دموية شبيهة. ويمكن الحصول على خلايا من ATCC S2 ، DGRC ، أو Invitrogen.
A. اختيار المتوسطة النمو
وقد تم استخدام عدد من وسائل الاعلام الى خلايا الثقافة S2. يذكر أيا من وسائل الإعلام أدناه تتطلب 5 ٪ CO 2 الغلاف الجوي.
شروط باء الثقافة
تتم المحافظة على الخلايا بسهولة تحت درجة حرارة المختبر S2 طبيعية وظروف الجو. عندما يعيش الخلايا S2 التصوير لأوقات طويلة ، الأسباب الرئيسية للموت الخلايا والجفاف والصورة السمية. يتم منع الجفاف بسهولة عن طريق الحفاظ على المتوسط كافية في طبق على المجهر. الصورة سمية هي اصعب مشكلة تتطلب الحد من تعرض الخلايا التراكمية إلى كثافة عالية وعالية الطاقة الضوئية في حين التصوير بشكل متكرر كافية لالتقاط أحداث مثيرة بما يكفي من القرار المكانية والزمانية.
2. الفحص المجهري للخلايا S2
ألف المجهري الخلية الحية
نستخدم المجاهر المقلوب لتصور خلايا S2 يعيش على الزجاج المطلي القاع الأطباق. والأطباق الزجاجية أسفل المبينة أدناه إبقاء الخلايا في حالة مشابهة جدا لحالتها الطبيعية زراعة ، ويسمح أيضا أن يتم فحص الخلايا الحية من خلال الفحص المجهري الصف الزجاج.
باء المجهري الخلية الثابتة
3. قيود / مشاكل
كما هو الحال مع أي نظام التجريبي ، وهناك قيود على استخدام الخلايا S2. الأولى ، خلايا S2 مثقف يحمل عادة مؤشر الإنقسامية منخفضة (حوالي 1 ٪ في مصل خالية من وسائل الإعلام) ، في حين أن مؤشرات الإنقسامية بالنسبة للعديد من خطوط تحويل خلايا الثدييات وتصل إلى 10 أضعاف. لذلك ، لإجراء دراسات الظواهر الإنقسامية والثقافات الخلية S2 تتطلب يعد البحث للعثور على الخلايا بشكل مناسب ، على مراحل. الثاني ، لإجراء دراسات دورة الخلية وأدوية فعالة جدا في إلقاء القبض على خلايا معينة خلال S2 مراحل دورة الخلية. ومع ذلك ، والمركبات التي عكسها الخلية دورة آثار القبض في خلايا الثدييات مثقف لا تبييض بسهولة في الخلايا S2. وبالتالي ، لم بروتوكولات لمزامنة الخلايا المتكاثرة S2 المعمول بها. الثالثة ، والخلايا S2 لا المهاجرة ولا لأنها تكشف عن خصائص بشرية.
4. النتائج المتوقعة
أكبر نقطة بيع لخلايا S2 هي فائدتها كنظام النموذج. انها مفيدة بشكل خاص لتقييم الوظائف الخلوية من البروتين الخاص بك من الفائدة : يتم التعامل مع الخلايا S2 بواسطة رني الرنا المزدوج الجديلة باستخدام ذلك بسهولة (وبأسعار رخيصة نسبيا) توليفها في المختبر ، وأنها تخدم بشكل جيد لتحليل الخلايا الحية والمناعي للخلايا ثابتة . بالإضافة إلى ذلك ، إحدى المزايا الأساسية للخلايا S2 هو السهولة التي يمكن الاحتفاظ بها في المعمل ، وذلك باستخدام مصل غير مكلفة نسبيا وخالية من أي نسيج المتوسطة حاضنة الثقافة.
ومن شأن تجربة نموذجية تشمل طلاء الخلايا S2 في حاوية نسيج الثقافة المناسبة (ويقول ، لوحة 6 أو 96 أيضا) ، واضاف محلية الصنع الرنا المزدوج الجديلة إلى الآبار ، ومن ثم الحفاظ على الثقافات ، ونضبت تدريجيا البروتينات التي تستهدفها رني. اعتمادا على البروتينات الهدف نضبت ، قد تظهر الخلايا تغيير المورفولوجية و / أو السلوكية نتيجة لبروتين هدف الضربة القاضية لأسفل. الوقت اللازم للحد من استهداف بروتين تعبير إلى الحد الأدنى المحددة للبروتين ، وينبغي أن يحدده الغربية النشاف.
عادة خلايا S2 لا تلتزم بإحكام على البلاستيك أو الزجاج ، وهذا من شأنه أن يشكل مشكلة بالنسبة للتجارب التي تتطلب الفحص المجهري للخلايا المعالجة. ومع ذلك ، يمكن أن يتسبب خلايا S2 لتتسطح على نطاق واسع من قبل ببساطة الطلاء على السطح المطلي مع lectin ، كونكانافالين A (كونا). في غضون ساعة من الطلاء على كونا ، فقدت معظم الخلايا مظهرهم تقريب نتيجة لانتشار واسع على سطح كونا (الشكل 1). الخلايا هي الآن على استعداد لمزيد من المعالجة (على سبيل المثال ، عن طريق تثبيت وimmunostaining) أو الملاحظة المجهرية للخلايا الحية.
ويمكن أيضا أن تكون الخلايا S2 transfected (باستخدام مجموعة متنوعة من الكواشف الكيماوية أو electroporation) سواء كانت صريحة إلى عابر جين خارجية أو لدمج ستابلي الجينات في جينوم (وبالتالي خلق خط الخلية التي تحافظ على جينات دخيلة من خلال الانقسامات المتكررة). يمكن أن تخدم أغراضا Transfections كثيرة ، مثل التعبير عن البروتينات fluorescently المفتاحية التي تستخدم هياكل علامة الفائدة الثابتة أو في الخلايا الحية (الشكل 2) ، أو أن كطعم في التجارب المجراة في المنسدلة أو مناعي ، الخ.
ويعتمد أسلوب التحليل ، من فصول التوجيه الجامعيRSE ، فيما يتعلق بمسألة البيولوجية التي تتناولها التجربة. هناك طريقة مشتركة لتحليل الخلايا المعالجة رني S2 هو المناعي للخلايا ثابتة (الشكل 3). على سبيل المثال ، عادة ما تستخدم المناعي مع الجينوم على نطاق شاشات مكتبات الجينات ذبابة الفاكهة لتحديد البروتينات بسرعة مع أنشطة مثيرة للاهتمام في الجسم الحي. ويمكن إجراء تحليل أكثر تفصيلا في وقت واحد خلال استنزاف البروتينات في الخلايا المستهدفة متعددة S2 من أجل دراسة التفاعلات المحتملة بين البروتينات الوظيفية المستهدفة. ويمكن توسيع نطاق التحليل للعيش الخلايا ، لمراقبة تأثير رني على العمليات الحيوية. مرة أخرى ، وخلايا S2 بشكل خاص مناسبة تماما لهذا النوع من التحليل لأنها يمكن أن مطلي على أطباق زجاجية القاع كونا المغلفة وتصور لعدة ساعات على مجهر مقلوب دون الحاجة لغرفة البيئية.
الشكل 1. المرحلة على النقيض من الصور (20X التكبير) من الخلايا S2 بعد الطلاء على طبق زجاج كونكانافالين القاع والمغلفة. الأرقام تشير إلى بعد دقائق من الطلاء. لاحظ أن الخلايا تصبح مرحلة مظلمة كما تتسطح على زلة تغطية المغلفة. خلية تسطيح واضح بنسبة 15 دقيقة (السهام) ، واكتمل بنسبة 60 دقيقة. اللوحة اليمنى : صورة مكبرة من الخلايا المرفق ؛ هوامشها الموسعة وسوت مرئية بوضوح (رأس السهم). مقياس بار (لوحات الاربعة المتبقية) ، و 20 ميكرومتر.
الشكل 2. خلايا S2 transfected عابر مع الانصهار بناء يتألف من nucleophosmin (علامة للنواة) تنصهر في fluorophore ، eGFP (الخضراء). ومطلي هذه الخلايا على طبق من الزجاج قاع كونا المغلفة ، وتصويرها ثم مع مدينة دبي للإنترنت وepifluorescence. مقياس بار ، و 15 ميكرومتر.
immunostained الشكل 3 خلايا لحزب العمال التقدمي S2 الثابتة (أخضر ؛ علامة مريكز). ، ميكروتثبول (الحمراء) ، وهويشت الملطخة (أزرق) للكروموسومات. قبل تثبيت وimmunostaining ، تعرض الخلايا لعلاج لمدة 4 أيام مع رني رني السيطرة أو لضرب أسفل NCD ، وهو بروتين kinesin مثل تعزز قطب المغزل "تركز" 4. لاحظ مفلطحة أقطاب المغزل مغزل وغير منظم في الخلايا تعامل مع رني NCD. مقياس شريط ، و 2.5 ميكرومتر.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
للخلية حقل البيولوجيا ، فإن نظام مثالي للحفاظ على أن تكون غير مكلفة وسهلة التعامل معها ، وقابلة لمجموعة متنوعة من التقنيات. خلايا ذبابة الفاكهة S2 تلبية هذه الاحتياجات ، وهكذا أصبحت بسرعة هذا النظام خيارا بالنسبة لعدد متزايد من الخلايا مختبرات البيولوجيا.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
وأيد هذا العمل في جزء من المعهد الوطني للسرطان P30 CA23074 ، والجمعية الأميركية لأبحاث السرطان المؤسسية 74-001-31 غرانت ، وجامعة ل. من بوغ GI أريزونا (NCI / CA9506O NIH).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
S2 cells | ATCC | CRL-1963 | http://www.atcc.org/ |
S2 cells | DGRC | stock number 6 | https://dgrc.cgb.indiana.edu/ |
S2 cells | Invitrogen | R690-07 | |
Sf900 II | Invitrogen | 10902-096 | serum-free medium |
HyClone SFX-Insect | Thermo Fisher Scientific, Inc. | SH30278 | serum-free medium |
Insect-Xpress | BioWhittaker | 12-730 | serum-free medium |
Schneider’s S2 medium | Invitrogen | 11720-034 | Add 10% (final) heat-inactivated FBS to make complete medium. |
Fetal bovine serum | Invitrogen | 10438026 | heat inactivated |
100x antibiotic solution | MP Biomedicals | 91674049 | contains penicillin (10000 U/mL), streptomycin (10000 μg/mL), and amphotericin B (25 μg/mL) |
Concanavalin A | MP Biomedicals | 195283 | |
Formaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15714 | 32% solution |
Methanol | Mallinckrodt Baker Inc. | 9049 | anhydrous, ACS grade |
Molecular sieves | Acros Organics | 19724 | type 3A |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved