Method Article
Protocols using impermeable barriers to block induction events between tissues of the main body axis and flank in the chick embryo required for limb formation are described. Beads soaked in candidate inductive signals are used to overcome the effect of barrier placement and analysis of gene expression confirms this.
يوفر الجنين الفرخ نموذجا الفقاريات رائعة التي يمكن استخدامها لتشريح الأسئلة التنموية بطريقة مباشرة. إمكانية الحصول عليها ومتانة بعد التدخل الجراحي هي نقاط القوة التجريبية الرئيسية. وكانت لوحات الميكا الحواجز الأولى تستخدم لمنع الفرخ برعم الطرف بدء 1. يتم وصف البروتوكولات التي تستخدم رقائق الألومنيوم بمثابة حاجز كتيم إلى برعم الجناح أو تحريض الساق برعم وأو البدء. نحن الجمع بين هذه التقنية مع الجانبية حبة التنسيب للعائقا أمام خارجيا العوامل الداخلية مرشح العرض التي تم حظرها من قبل حاجز. ويتم تحليل النتائج باستخدام التهجين الموضعي التعبير الجيني لاحق. هدفنا الرئيسي هو التركيز على دور الإشارات حمض الريتينويك في تحريض والشروع في وقت لاحق من الصدارة كتكوت الجنين وhindlimb. نحن نستخدم BMS 493 (ناهض معكوس مستقبلات حمض الريتينويك (RAR)) حبات غارقة مزروع في لوحة جانبية الأديم المتوسط (LPM) لتقليد أثر باررير وضعت بين و somites (مصدر لحمض الريتينويك (RA)) وLPM التي تنمو براعم الأطراف. ويمكن أيضا أن نسخ معدلة من هذه البروتوكولات يتم استخدامها لمعالجة مسائل أخرى على الأصل وتوقيت الاشارات الاستقرائي. تقدم منطقة جنين الفرخ يمكن الوصول إليها في هذه المرحلة التنموية ذات الصلة، ويمكن وضع حاجز بين الأنسجة والتغيرات اللاحقة في التنمية المدروسة. يمكن العثور على أمثلة في الدماغ، والإرشاد محور تطوير وفي تطوير الجهاز، مثل الكبد أو الكلى الاستقراء.
عالم أجنة الكلاسيكية تستخدم عادة تقنيات المادية لاستجواب الآليات المتحكمة في التطور الجنيني. في 1960s و 1970s طور الباحثون التقنيات التي تستخدم حواجز منيعة تدرج بين أنسجة الجنين النامي للتدليل على أهمية إشارات الاستقرائي خلال مرحلة التطور الجنيني. مصلحتنا هي في وضع الطرف الفقاريات وعلى وجه الخصوص ما أحداث تسبق برعم الطرف ثمرة. على سبيل المثال، يمكن ادراج حاجزا يمنع برعم الطرف ثمرة من الحدوث على جانب واحد من أجنة الدجاج في حين يسمح لها المضي قدما عادة على الجانب، unoperated المقابل. المواد المستخدمة لجعل هذه الحواجز متنوعة. على سبيل المثال، لوحات الميكا 1 والتنتالوم احباط 2. هذه الحواجز تفصل بشكل فعال لوحة الأديم المتوسط الجانبي (LPM)، والتي من أشكال برعم الطرف، من و somites تتشكل من الأديم المتوسط المجاور للمحور. تقنيات تطعيم الجراحية تثبت أن وثيقة الارتباط خفة دمح و somites ضروري إذا برعم الطرف بدء هو أن يحدث في LPM 3 4. في 80s و 90s اكتشف علماء البيولوجيا التطورية قابل للانتشار الجزيئات مما يشير التي لا غنى عنها في السيطرة على العمليات التنموية. حبات غارقة مع هذه الجزيئات يشير يمكن زرعها في مناطق معينة من الجنين وينتج تعديلات على التطور الجنيني. على سبيل المثال، يتم تحرير حمض الريتينويك (RA) التي اتخذت من قبل الخرز التبادل الأيوني على مدى فترة 24 ساعة عند زرعها في أجنة الدجاج ويمكن ان تنتج ازدواجية مرآة صورة من الأرقام 5. يمكن الهيبارين الخرز الاكريليك تحتوي على البروتين صندوق الأجيال القادمة بدء برعم الطرف ثمرة من interlimb LPM 6.
وفي الآونة الأخيرة أخذت الماوس والأسماك الوراثة دراسة بدء الفقاريات الأطراف إلى عهد جديد (إعادة النظر في 7). وهناك أدلة قوية على ان RA موجودة في و somites قبل بدء برعم الطرف هو إشارة إنتشاري الأساسية المطلوبة من قبل ليرة لبنانيةM للشروع الطرف مهدها. أردنا استغلال الوصول ومتانة التجريبية للجنين فرخ لتشريح تأثير زرع حاجز على التعبير الجيني في LPM في وقت قريب من بدء برعم الطرف. والتكيف الرواية من أسلوبنا هو الجمع بين حاجز يمنع إشارات من الأنسجة المحورية مع الجانبية حبة التنسيب إلى حاجز لعوامل داخلية المنشأ مرشح العرض خارجيا التي تم حظرها من قبل حاجز. البروتوكولات التالية هي تلك التي وضعت لاستخلاص آليات الطرف تحريض برعم وبدء.
دراسة برعم الطرف بدء يعني استخدام الأجنة مرحلة مبكرة. الكثير من البيض الباحثين نافذة الدجاج عن طريق إزالة أولا بعض الزلال من خلال كيس الهواء مع إبرة تحت الجلد. الجنين، والتي تقع على رأس صفار البيض، وبعد ذلك تكمن أقل في البيض. هذه هي ميزة لبعض التقنيات، مثل Electroporation لل، ولكن يمكن أن يكون العيب إذا كان المطلوب معالجة جراحية للجنين.نجد وجود الجنين أقرب إلى فتحة في البيض ممكن هو ميزة.
ما زالت هناك تساؤلات بشأن الإشارات التي تتحكم في أطرافهم الفقاريات برعم تحريض وبدء والبروتوكولات التالية هي مناسبة لمعالجتها. نحن أول من وضع بروتوكول لإدخال الحواجز لمنع الفرخ برعم الطرف ثمرة في مرحلة مبكرة من المرحلة 12 8. ويمكن أيضا أن نسخ معدلة من هذه البروتوكولات يتم استخدامها لمعالجة مسائل أخرى على الأصل وتوقيت الاشارات الاستقرائي حيث تقع على الأنسجة على حث الوصول المتاخمة للمنشم التي يسببها. تقدم منطقة جنين يمكن الوصول إليها في هذه المرحلة التنموية ذات الصلة، ثم حاجز يمكن أن توضع بين الأنسجة والتغيرات اللاحقة في التنمية المدروسة. يمكن العثور على أمثلة في نمو الدماغ، والإرشاد محور والتنمية ربما الأعضاء مثل الكبد أو الكلى الاستقراء.
يستخدم بروتوكول التالية أجنة الدجاج في أقل من عشرة أيام من الحضانة. أجريت جميع التجارب وفقا كينجز كوليدج لندن، المملكة المتحدة، والمبادئ التوجيهية رعاية الحيوان في المملكة المتحدة وزارة الداخلية.
1. إعداد المطلوبة قبل كتكوت الأجنة عملية
2. إعداد الفرخ الأجنة والخرز في يوم العملية
3. عمليات الجدار والخرزة
الشكل 1. مخططات من الفرخ الأجنة من مراحل مختلفة عرض أين الحواجز وأو ينبغي أن توضع الخرز. (أ) المرحلة 13 كتكوت الجنين موقف الاداء التخطيطي الحاجز (الخط الأخضر) بين القطع البدنية النمطية وLPM في presumpمستوى الجناح TIVE (القطع البدنية النمطية 15-20). (ب) نفس التخطيطي كما هو الحال في (أ)، مما يشير إلى حيث حبة RA (الدائرة الحمراء) يجب أن توضع قبل الإدراج الحاجز. (ج) وضع تخطيطي يظهر الحاجز (الخط الأخضر) على مستوى الساق المفترض (القطع البدنية النمطية 26-32) في جنين المرحلة 15. (د) نفس التخطيطي كما هو الحال في (C)، مما يشير إلى حيث ينبغي أن توضع على حبة RA (الدائرة الحمراء). (E) التخطيطي مشيرا إلى أين BMS 493 الخرز (الدوائر البنفسجية) يجب أن توضع في LPM من جنين المرحلة 15. (F) رسم تخطيطي للكتكوت الجنين مرحلة 9 يشير إلى موقف الحاجز (الخط الأخضر) بين الأديم المتوسط presomitic وLPM على مستوى الجناح الافتراضي. (G) رسم تخطيطي من جنين المرحلة 9 تظهر مواقف حاجز (الخط الأخضر)، والتهاب المفاصل الروماتويدي حبة (الدائرة الحمراء). (H) رسم تخطيطي للكتكوت الجنين المرحلة 10 التي تبين موقف الحاجز (الخط الأخضر) على مستوى الساق الافتراضي. (أنا ) رسم تخطيطي يظهر BMS 493 موقف حبة (دائرة البنفسجية) في المرحلة 10 LPM مستوى الساق. تم تعديل هذا الرقم من 7. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. حصاد الأجنة، التثبيت والإعداد للWholemount في الموقع التهجين (WISH)
يصف بروتوكول المفصلة أعلاه الأساليب المستخدمة في نيشوموتو وآخرون. ، عام 2015. ورقة دراسات برعم الطرف تحريض والشروع في كل من الصدارة وhindlimb الجنين الفرخ. وقد نشرت النتائج التالية ادراج حواجز منيعة لمنع نمو البرعم forelimb السابق 1، 2، 9 ولكن كان هناك فقط واصفا الحواجز دراسة واحدة منع الساق برعم بدء 1. البيانات Hindlimb من نيشوموتو وآخرون. ، يتم عرض 2015 هنا النتائج ممثل دراسة التعبير مرنا بعد إدخال الحاجز.
التعبير Tbx4 في LPM غير كاف لبدء Hindlimb ثمرة:
الأرقام 2B و ج (الجدول رقم 2) تبين أن الإدراج حاجز في المرحلة 15 (الشكل 2A) (انظر بروتوكول 3.2) يؤدي إلى كل من Fgf10وFgf8 التعبير غائب المنطقة الساق برعم (الرمز بواسطة قوس) على الجانب الأيمن تشغيلها. مقارنة مع الجانب الأيسر unoperated. ومع ذلك، لوحظ Tbx4 التعبير في كل مرحلة 19 و 23 مرحلة على الجانب تعمل (الشكل 2D و E). نخلص إلى أن التعبير Tbx4 وحدها ليست كافية لبدء hindlimb ثمرة من LPM. وأشارت دراسات أخرى في فرخ هذا التعبير TBX الجين هو كاف لبدء تشكيل forelimb برعم 12 و 13.
يتم تضمين الشكل 2C "لتوضيح كيفية حاجز يبدو جعلهما في منطقة الساق وظيفة الجنين التثبيت. في معظم الحالات الحواجز أزيلت قبل في الموقع التهجين (بروتوكول 4.3).
التهاب المفاصل الروماتويدي من و somites ضروري في LPM قبل Fgf10 يقنع الاطراف برعم ياutgrowth:
الشكل 3A هو التخطيطي تمثل إضافة لالقاصي حبة RA غارقة إلى حاجز إدراجها في المرحلة 15 (بروتوكول 3.2.1.3). لاحقا إلى هذه العملية برعم الطرف ثمرة (الرمز بواسطة علامة النجمة) ويلاحظ على الجانب الأيمن تشغيلها وTbx4، Fgf10 وFgf8 يتم التعبير عنها في مهدها كما هي في الجانب الأيسر التحكم (الشكل 3B، C و D، الجدول 2) . وبالتالي إضافة RA إلى LPM تتغلب على تأثير الجدار وأطرافهم عائدات برعم بدء. نستنتج أن في الاتحاد الإقليمي تنمية العادي من و somites أمر ضروري في LPM قبل ويمكن البدء في نمو برعم الطرف. براعم hindlimb الناتجة أصغر عموما من تلك الموجودة على الجانب السيطرة. قد يكون هذا بسبب جرعة RA في LPM كونها لا تعادل الوضع النوع البري. إذا كانت الجرعة RA عالية جدا وقمي الأدمة ريدج (آي إي آر) يمكن اختصارها، وسوف يؤدي البراعم الصغيرة14، 15.
للتأكد من أن التهاب المفاصل الروماتويدي (من و somites) في LPM مطلوب للالعادي برعم الطرف بدء ناهض معكوس من RAR، BMS 493، تم استخدامها. تزرع حبات في LPM منطقة الساق في المرحلة 15 (انظر بروتوكول 3.2.1.4) (الشكل 3E). وdownregulated التعبير Fgf10 تطبيق التالي من BMS 493 حبات في LPM، مما أدى إلى براعم hindlimb أصغر بالمقارنة مع الجانب السيطرة (الشكل 3F، الجدول 3). حبات السيطرة DMSO لا تسبب هذه العيوب (الأرقام الجيل الثالث 3G و3H، الجدول 3). العيوب وحظ التالية BMS 493 التطبيق هي أخف من تلك التي تحدثها عملية الحاجز. أي Fgf10 لا يزال أعرب وتتشكل براعم الأطراف. هذا ومن المرجح أن يكون ذلك بسبب تقتصر آثار BMS 493 محليا في جميع أنحاء الخرز وقد لا تكون قادرة على استعداء كل RA التي تنتجها AXIآل الأنسجة.
في وقت مبكر إشارات المحورية التخصص خلايا LPM أن عبر عن وقت لاحق Tbx4:
اختبرنا عندما LPM يكتسب القدرة على التعبير عن Tbx4 في المنطقة التي تشكل المحطة المرتقبة. أقرب المرحلة التي يمكن إدراج حاجزا التي من شأنها عرقلة في وقت لاحق الساق برعم ثمرة، هي مرحلة 10. نحن أول من وضع بروتوكول لادخال الحواجز على مراحل في وقت سابق من مرحلة 12. الحواجز تدرج بين الأديم المتوسط المجاور للمحور والساق الظني LPM في المرحلة 10 (انظر بروتوكول 3.4) تشكيل برعم كتلة الساق والتعبير عن Tbx4 في LPM تشكيل الساق (أرقام 2F و 2G، الجدول 2)، مما يدل على أن إشارة من الأنسجة المحورية في المرحلة 10 مطلوب للتعبير في وقت لاحق من Tbx4 في LPM hindlimb. قارن هذه النتيجة مع شخصيات 2D و E حيث يسمح لاحق حاجز الإدراج التعبير Tbx4حتى تتاسس. وعلاوة على ذلك، نحن اختبار ما إذا كان هذا إشارة محوري يمكن أن يكون التهاب المفاصل الروماتويدي من خلال مراقبة ما إذا كان ناهض معكوس من RAR يقلل التعبير Tbx4. وBMS 493 حبة توضع في LPM hindlimb في المرحلة 10 (انظر بروتوكول 3.4.1.3) downregulates التعبير Tbx4 (أرقام 2H و2I)، في حين حبات السيطرة غارقة في DMSO لا تؤثر Tbx4 التعبير (أرقام 2J و2K). معا، وهذه النتائج تدعم نموذجا إشارة RA من الأنسجة المحورية تنظم أطرافهم تحريض من خلال تنظيم إيجابيا Tbx4 في LPM hindlimb 7.
الموت بعد الجراحة:
الجدولين 1 و 2 و 3 تعطي تفاصيل النتائج التجريبية بما في ذلك عدد من افراخ الدجاج التي نفقت بعد العملية وقبل الحصاد. بعض الوفيات وينتظر أن تتم بعد جراحة من هذا النوع. الموت أرقام يمكن أن تظل إلى أدنى حد ممكن عن طريق التأكد من أن الصكوك نظيفة، وثقب في البيضة هو الحد الأدنى لحجم المطلوبة، التي تترك الأجنة دون حماية ختم شريط لاصق للحد الأدنى من الوقت وبالتزامن مع هذه النقطة الأخيرة أن العملية ونفذت في أسرع وقت ممكن. أيا من هذه العمليات هم قتا طويلا جدا ولكن العمليات التي تنطوي على الخرز والحواجز تأخذ وقتا أطول قليلا. وعلى الرغم من هذه الإجراءات، العمليات التي تتم في المراحل الأولى وتلك الموجودة في منطقة الجناح على الأرجح أن يؤدي إلى الوفاة. هناك الأوعية الدموية الكبيرة في جميع أنحاء المناطق التي تشكل الأطراف وتمزق عرضية من هذه السفن قد يؤدي إلى الوفاة بسبب فقدان الدم. نجد أن البيض فتحت في مرحلة 8 أو 9، الذي الأجنة لم تعمل على، وغالبا ما يموت في اليوم التالي. ولذلك، فإن الحل الوحيد لهذه المشاكل هو تنفيذ عدد كبير من التجارب.
د / 54618 / 54618fig2.jpg "/>
الشكل 2. ماركر التغييرات التعبير الجيني التالية الحاجز أو الخرزة الإدراج في افتراض والساق مستوى. (أ) وضع عرض تخطيطي الحاجز (الخط الأخضر) في الظني مستوى الساق (القطع البدنية النمطية 26-32) في جنين المرحلة 15. (B - E و G) تحليل WISH على الأجنة تشغيلها. ويرد منطقة الساق (بين قوسين). (ب) التعبير Fgf10 غائب في LPM تعمل، ولكن تم الكشف عن التعبير القوي في مهدها الأيسر. (ج) التعبير Fgf8 غائب في الجانب تشغيلها، مما يشير إلى عدم وجود هيئة تنظيم الكهرباء. (C ') نفس الجنين قبل إزالة الجدار. وأعرب عن (D) Tbx4 في LPM على نفس المستوى rostro-الذيلية كما مهدها السيطرة. وحافظت (E) التعبير Tbx4 في منطقة الساق اليمنى على الرغم من عدم وجود نمو أطرافهم. (F) رسم تخطيطي للمرحلة 10 كتكوت الجنين الذي يظهر في موضع الحاجز (الخط الأخضر) على مستوى الساق الافتراضي. (G) التعبير Tbx4 غائب في تشغيلها الصحيح LPM (قوس). (H) رسم تخطيطي للكتكوت الجنين المرحلة 10 يظهر BMS 493 موقف حبة (دائرة البنفسجية) على مستوى الساق الافتراضي. وdownregulated (I) التعبير Tbx4 على الجانب الأيمن تشغيلها بعد العلاج مع BMS 493. (J) رسم تخطيطي للكتكوت الجنين المرحلة 10 يظهر سيطرة على الموقف DMSO حبة (الدائرة الرمادية). وأعرب عن (K) Tbx4 على الجانب الأيمن تعمل على مستوى مماثل لتلك التي تحكم الجانب الأيسر بعد العلاج مع DMSO وحدها. تم تعديل هذا الرقم من 7. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
د / 54618 / 54618fig3.jpg "/>
غياب الشكل 3. RA تنقذ برعم الطرف الناجمة عن الجدار الإدراج وضروري في LPM قبل الساق برعم ثمرة. (A) رسم تخطيطي مشيرا إلى موقف الحاجز (الخط الأخضر) على مستوى الساق المفترض (القطع البدنية النمطية 26-32) وحبة غارقة RA (الدائرة الحمراء). (B - D) RA الإنقاذ الساق برعم ثمرة (يتضح من النجمة). (ب) التعبير Tbx4 موجود في مهدها الساق انقاذ مماثلة إلى جانب الامم المتحدة وتعمل. وأعرب عن (C) Fgf10 في ساقه انقاذ برعم على غرار الجانب تديرها الامم المتحدة. وأعرب عن (D) Fgf8 في هيئة تنظيم الكهرباء من المهد الساق اليمنى انقاذهم. (E) التخطيطي مشيرا إلى حيث وضعت BMS 493 الخرز (الدوائر البنفسجية) في LPM الساق افتراضية المرحلة 15 الأجنة. وdownregulated (F) التعبير Fgf10 على الجانب الأيمن تشغيلها وبرعم الساق صغير التالي BMS 493 العلاج. حبات بنجمة. (G) التخطيطي على غرار (E)، مما يدل على موقف السيطرة الخرز DMSO (الدوائر الرمادية). لم (H) حبات DMSO (كما هو موضح من قبل العلامات النجمية) لن يؤثر على التعبير Fgf10 أو حجم الساق مهدها. تم تعديل هذا الرقم من 7. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
مرحلة الحاجز وضعت (+ حبة) * | عدد تعمل | الجناح المفقودين ** | الجناح الحاضر ** | العدد القتلى |
مرحلة 12-14 | 40 | 24 | 1 | 15 |
مرحلة 8/9 | 65 | 23 | 0 | 42 |
مرحلة 12-13 (FGF4 حبة) | 41 | 7 (المفقودين حبة) | 17 | 17 |
مرحلة 12-13 (RA حبة) | 75 | 9 (المفقودين حبة) | 32 | 34 |
المرحلة 13 (حبة السيطرة) | 5 | 3 | 0 | 2 |
* 0،7-1 ملم الحواجز احباط وضعت بين القطع البدنية النمطية 15-20 ولوحة الأديم المتوسط الجانبي. 0.35 ملغ / مل FGF4 حبة. 0،05-،1 ملغ / مل RA حبة. | ||||
[دمس] حبة السيطرة. | ||||
** مراحل الأجنة الفرخ ثابتة 21-23 |
الجدول 1. الجناح مستوى الجدار والخرزة تجربة النتائج.
مرحلة الحاجز وضعت (+ حبة) * td> | عدد تعمل | ساق في عداد المفقودين ** | الساق الحاضر ** | العدد القتلى |
مرحلة 12-15 | 43 | 39 | 0 | 4 |
مرحلة 10/11 | 23 | 16 | 0 | 7 |
المرحلة 15 (حبة FGF4) | 8 | 0 | 5 | 3 |
المرحلة 15 (حبة RA) | 18 | 0 | 18 | 0 |
* 0،7-1،3 مم الحواجز احباط وضعت بين القطع البدنية النمطية 26-32 ولوحة الأديم المتوسط الجانبي. 0.35 ملغ / مل FGF4 حبة. 0،05-،1 ملغ / مل RA حبة. | ||||
** مراحل الأجنة الفرخ ثابتة 18-24 |
الجدول 2. الساق مستوى الجدار والخرزة تجربة النتائج.
عدد تعمل | برعم صغير الساق | برعم صغير الساق قليلا | الساق برعم الحجم العادي | العدد القتلى |
BMS 493 الخرز * | ||||
15 | 12 | 3 | 0 | 0 |
حبات DMSO ** | ||||
12 | 0 | 3 | 9 | 0 |
* 2-3 حبات غارقة في 5 ملغ / مل BMS 493 وضعت في حق مرحلة 14-15 LPM على مستوى الساق. | ||||
** 2-3 حبات غارقة في DMSO ضعت وحدها في حق المرحلة 15 LPM على مستوى الساق. | ||||
افراخ الدجاج ثابتة في مراحل 17-19. |
الجدول 3. الساق مستوى BMS 493 حبة تجربة النتائج.
وصفنا استخدام الحواجز غير منفذة لمنع تشكيل براعم الأطراف في أجنة الدجاج. هذه التقنية لديها عدد من الخطوات الحاسمة. وبعد التجارب الأولية، وجدنا أن الحواجز يتوقف على شكل المستخدمة في 9 و 10 تبقى في مكانها في الجنين أفضل بكثير من الحواجز على التوالي. الجانب المسطح البعيدة من الجدار العصي على الغشاء المحي ويحافظ على حاجز في مكان (الشكل 2C). التحضير المتأني للالمفصلي على شكل حواجز من رقائق الألومنيوم كما هو موضح في البروتوكول خطوة 1.6 ضروري لنجاح العملية. والخطوة الثانية المهمة هي ضمان أن البيض لا استبعد من الحاضنة لفترة طويلة جدا بعد النوافذ وتنظيم قبل التشغيل على الجنين. في تجربتنا، والأجنة البقاء على قيد الحياة لعملية جراحية أفضل إذا كانوا في أو بالقرب من درجة حرارة الحضانة عند تنفيذ العملية. ولذلك، ينبغي تنفيذ العمليات في أسرع وقت ممكن والبيض أعادت موجهلاي لضمان بقاء معدلات جيدة. العديد من الباحثين إضافة قطرة من المضادات الحيوية إلى الجنين بعد جراحة قبل أن تعود البيض إلى الحاضنة. وجود السائل منعت الحواجز من الالتصاق جيدا في الموقف. يمكن إضافة المضادات الحيوية أيضا طرد حبات بعد التنسيب. لذلك لا تستخدم المضادات الحيوية، وعمليات سريعة ونظافة جيدة مع الصكوك ينصح لتجنب العدوى. محو الأدوات مع 70٪ من الإيثانول بعد كل مرحلة من مراحل العملية أمر ضروري لمنع الأدوات من أن تصبح لزجة من الاتصال مع الغشاء المحي الذي يمكن أن يسبب كل من الحواجز أو الخرز التمسك ملقط (انظر بروتوكول خطوة 3.1.2.2). كلا أصناف من الخرز المستخدمة يمكن تسقط من مكان بعد العملية. عندما تم فحص موقف حاجز في اليوم التالي لم يكن من الممكن أن نرى من خلال حاجز للتأكد ما إذا كانت حبة بقيت في مكانها أم لا. في الحالات التي يكون فيها حبة قد انخفض من لم انقاذ الجناح برعم ثمرة ( الجدول 1). تجنب نقل السائل مع حبة عند زرعها يعني أن حبات عصا بسهولة أكبر إلى قطع وجه LPM (انظر بروتوكول 2.3.2.3). وأخيرا ضمان أن الأجنة ثابتة مباشرة بعد الحصاد أمر بالغ الأهمية لتحليل التعبير الجيني لاحق جيدة (انظر بروتوكول خطوة 4.2).
هذا البروتوكول يعدل التجارب التي نشرت في وقت سابق ان تستخدم الحواجز لمنع برعم الطرف بدء، ويعرف بعرض المثلى محددة الحواجز ويقدم الجمع بين الجدار ووضع حبة تليها تحليل التعبير الجيني. لقد وجدنا باستخدام رقائق الألومنيوم التقليدية، وهي رخيصة ومتاحة بسهولة في جميع المختبرات، وتنتج نتائج مساوية لتلك التي كانت تستخدم في السابق احباط التنتالوم. احباط يمكن أن تترك في الجنين عند تنفيذ في الموقع التهجين (الشكل 2C ') لكننا عادة إزالته إذا كان يتم تجهيزها أكثر من جنين واحد لمنع الحواف الحادة من احباط إتلاف الأجنة. Pأثبتت الدراسات في Ilot أن عرض الحواجز منطقة الساق أهمية خاصة. في البداية كانت الحواجز محاكمتهم قصيرة جدا ولم تمنع نمو الساق مهدها. 1،2-1،3 مم هو العرض الأمثل لحاجز لمنع الساق ثمرة برعم تماما. أضيق الحواجز الجناح يمكن للمرء أن وضع بدقة لمنع نمو برعم تعطي أفضل معدلات البقاء على قيد الحياة. وهذا يمكن أن تكون ضيقة مثل 0،5-0،7 مم. ومع ذلك، الحواجز التي هي أوسع قليلا من المرجح أن يؤدي إلى إتمام حظر الجناح برعم ثمرة لأنها تسمح لعدم دقة صغيرة من وضع (كنا 0،7-1 ملم). تجنب الأوعية الدموية عندما جعل شق أمر بالغ الأهمية للحواجز مستوى الجناح مهدها. وقد سبق استخدام حواجز شبه منفذة للشطر برعم كتكوت أطرافهم. MacCabe وباركر، 1976 وSummerbell، 1979 مرشحات كلاهما يستخدم 0.45 ميكرون و 0،8 ميكرون حجم المسام، على التوالي 16، 17. وذكرت ان اشارات إنتشاري يمكن أن تمر من خلال المسام في الفلاتر والتياكتسبت النتائج باستخدام حواجز شبه منفذة منتصف الطريق بين براعم الأطراف مع عدم وجود حاجز الحالي واحد مع حاجز احباط التنتالوم بردة. ويمكن تكييف هذا البروتوكول لاستخدام الحواجز شبه منفذ متفاوتة حجم المسام للتمييز إشارات مرشح على أساس الحجم أو تعديل ديناميكية انتشار إشارة.
هذا البروتوكول لديه العديد من القيود المرتبطة أساسا مع كائن النموذج نفسه. ويمكن استخدام هذه التقنيات لتحقيق المزيد من الأسئلة في تطوير أطرافه وأيضا أسئلة أخرى من التطور الجنيني الفقاريات. والشرط هو أن الجهاز / المنطقة المعنية يجب أن تتطور عند الجنين الفرخ هو الوصول إلى التدخل. وجود الأوعية الدموية الكبيرة في المنطقة حيث يحتاج إلى حاجز لتوضع يجعل في وقت لاحق حاجز تنسيب من المرحلة 13 أو 14 تحديا تقنيا. إذا يتم قطع الأوعية الدموية الكبيرة خلال وضع حاجز هذا يمكن أن يسبب وفيات الأجنة. تحقيقنا متى عوامل النسخ Tوبفعل bx5 وTbx4 لأول مرة في LPM كان محدودا من قبل أقرب المرحلة التي نحن يمكن أن تضع حاجزا من شأنه أن ينهي في وقت لاحق العكس إما الجناح أو برعم الساق على التوالي. كان من الممكن إلقاء الضوء على محاولة لمنع TBX تحريض الجينات في مراحل سابقة، أقرب إلى تكون المعيدة. يمكن وضعها في أقرب حاجز في منطقة الجناح الظني كان بنجاح مرحلة 8 و في مرحلة منطقة الساق 10. هذا البروتوكول هو ربما غير مناسبة لدراسة التعبير الجيني وراء مراحل برعم الطرف بسبب النمو السريع لاحق من شأنه أن يزيح الحاجز والنتائج أن تتصل فقط على الموقف المبدئي من الجدار.
بعد أن تتصل القيود المفروضة على أجنة الدجاج في هذا السياق، مزاياه أكثر الكائنات نموذج الفقاريات الأخرى كثيرة. الجنين الفرخ هو نموذج حيواني مناسبة جدا لهذا النوع من التدخل المادي في جنين الفقاريات. الأجنة كبيرة نسبيا، ويمكن الوصول إليها بسهولة throuGH قشر البيض. يمكن للمرء أن العودة إلى جنين لمزيد من التجارب (على سبيل المثال، وإزالة حبة 18 أو حتى حاجز) أو للاطمئنان على التقدم ببساطة عن طريق إزالة نافذة الشريط. وهناك مجال الممكن إدراج التصوير الحي أو الوقت الفاصل بين التصوير. نحن تصف طريقة وضع النوافذ بيض الدجاج التي تناسب بشكل خاص لتعمل على الأجنة مرحلة مبكرة. في حالة الدراسات أطرافهم من المهم والمفيد جدا أن هناك أحد أطرافه السيطرة المقابل لكل التجربة التي تعد بمثابة الرقابة الداخلية مثالية لكل تكرار البيولوجي.
لم يتم الابلاغ عن مزيج من استخدام الحواجز غير منفذة لمنع نمو الأطراف والخرز غارقة في الجزيئات يشير من قبل. لدينا تحليل مرنا التعبير التالي مثل هذه التدخلات هو أيضا رواية. هذه التقنيات مكنتنا من تشريح المشكلة الصعبة المتمثلة في حين عوامل أطرافهم النسخ محددة هي التي يسببها Tbx5 وTbx4 في LPM وأيضالتظهر في وقت لاحق، وذلك قبل بدء أطرافهم برعم، فإن وجود هذه الجينات TBX في LPM لا يكفي لتفعيل Fgf10 النسخ وبداية نمو برعم الطرف. أرقام 2G، 2D و 2E توضح هذه النتائج أيضا. غياب التعبير Tbx4 بعد الإدراج حاجز في المرحلة 10 في الشكل 2G هو في تناقض صارخ مع وجودها في 2D و 2E التالية الإدراج حاجز في المرحلة 15، بعد تحريض Tbx4. غرس حبات RA غارقة تسهيل إنقاذ برعم الطرف بدء التالية الإدراج الحاجز وحتى نقطة لالتهاب المفاصل الروماتويدي من و somites أساسية في عملية LPM قبل برعم الطرف ثمرة يمكن أن تبدأ. ويمكن استخدام هذه التقنيات على حل المزيد من الأسئلة في تطوير أطرافه ولكن أيضا أسئلة أخرى من التطور الجنيني من الفقاريات. ومن المرجح أن تكون مناسبة مناطق الدماغ والعين والجذع.
The authors declare they have no competing financial interests.
This work was funded by MRC grant MC.PC_13052.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dumont No. 5 watchmakers forceps, x2 | Fine Science Tools www.finescience.de | 11251-20 | |
Dumont No. 4 watchmakers forceps, x2 | Fine Science Tools www.finescience.de | 11241-30 | |
Dumont strong forceps, type AA | Fine Science Tools www.finescience.de | 11210-10 | |
Curved scissors with blades 2.5 cm long | Fine Science Tools www.finescience.de | 14061-11 | |
Blunt ended curved forceps, ends approx 0.5 cm long | Fine Science Tools www.finescience.de | 11065-07 | |
Steel pin, 0.2 mm wide | Fine Science Tools www.finescience.de | 26002-20 | |
Sharpening stone, square | Fine Science Tools www.finescience.de | 29008-01 | |
Mineral oil | |||
Needle holder | Fine Science Tools www.finescience.de | 26016-12 | |
Clear tape, 50 mm x 66 m | www.5staroffice.com | 295985 | |
FGF4 protein | A gift from Cliff Tabin. | ||
all-trans-retinoic acid | Sigma www.sigmaaldrich.com | R2625-50MG | Remember to protect from light. |
BMS 493 | Sigma www.sigmaaldrich.com | B6688-5MG | |
Scalpel blade No. 15 | www.swann-morton.com | cat no. 0105 | |
Affi-Gel Blue, affinity chromatography gel | Bio-Rad www.bio-rad.com | 153-7301 | Beads for delivering protein. |
AG1-X2 Ion exchange resin | Bio-Rad www.bio-rad.com | 140-1251 | Beads for delivering RA or BMS 493. |
Incubator for eggs | Memmert www.hce-uk.com | LAB128 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma www.sigmaaldrich.com | P6148-1KG | Harmful, irritant, corrosive. Handle powder in fumehood with full protective clothing. |
Ethanol | Sigma www.sigmaaldrich.com | 32221-2.5L | |
DMEM, high glucose | Gibco www.thermofisher.com | 41965-039 | 500 ml |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Fisher Scientific webshop.fishersci.com | D/4121/PB08 | 500 ml |
Binocular Microscope | Leica www.leica-microsystems.com | MZ6 | Replaced by M60 |
Chicken eggs | Henry Stewart & Co Ltd sales@medeggs.com | Brown Eggs |
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