Name: technique to target microinjection to the developing xenopus kidney
Uploaded: 2016-05-03T11:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 29 s
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Diese Arbeit wurde von einem National Institutes of Health NIDDK Zuschuss (K01DK092320) und Anschubfinanzierung von der Abteilung für Pädiatrie an der University of Texas Medical School McGovern unterstützt.

(: HSC-AWC-13-135-Protokoll #) Das folgende Protokoll wurde von der University of Texas Health Science Center in Houston Center for Laboratory Animal Medicine Animal Welfare Committee, das dient als Institutional Care und Verwenden Committee genehmigt. 1. Identifizierung und Auswahl von Blastomeren für Injektionszwecke Nieren-bezogenen <ol><li> Vor der Embryonen zu erzeugen, verwenden Sie die normale Tabelle der Xenopus - Entwicklung 21 , um die Ausrichtung der ersten Zellteilungen im Embryo zu verstehen. Alternativ Zugriffsdiagramme der frühen Entwicklungsstadien von Xenopus auf Xenbase 11. </li><li> Zugriff auf die interaktive Xenopus Zellschicksal Karten auf Xenbase 11 zu wählen , welche Blastomere für Mikroinjektionsausgerichtet sein. </li><li> Beachten Sie, dass die einzelne Zelle Embryo eine dunkel pigmentierte Tier Pol und einen vegetativen Pol, der weiß und yolky ist. Beachten Sie, dass eine Schutzmembran, wie die Dotter e bekanntnvelope, deckt den Embryo. </li><li> Beachten Sie, dass die erste Spaltungs typischerweise zwischen den linken und rechten Seite des Embryos erfolgt. Diese Zellen tragen gleichermaßen zur pronephric Linie. </li><li> Man beachte, dass die zweite Spaltungs die dorsale und ventrale Hälften des Embryos aufteilt, mit einem 4-Zellen-Embryo führt. Die dorsale Zellen sind kleiner und haben weniger Pigment als die ventralen Zellen (2A und 3A). <ol><li> Identifizieren der ventralen Blastomeren (V, die große, dunkle Zellen) auf der linken und rechten Seite, die mehr auf die Entwicklung von Nieren als der dorsal beitragen (D; kleine, leichte Zellen) Blastomeren (2A). </li><li> Wenn in ein 4-Zellen - Embryo eingespritzt wird , injizieren die linke ventrale Blastomere der linken Niere (3A und Abschnitt 3) zu richten. </li></ol></li><li> Die dritte Spaltungs halbiert den animalen und vegetativen Seiten, was zu einer Acht-Zellen-Embryos. An diesem Punkt gibt es vier Tier Blastomeren [linke und rechte ventrale(V1) und dorsal (D1)] und vier vegetabile Blastomeren [linke und rechte ventrale (V2) und dorsal (D2)] (2B und 3B). <ol><li> Suchen Sie die ventralen, pflanzliche Blastomeren (V2). Diese Blastomeren tragen mehr zur Entwicklung von Nieren alle anderen Zellen in dieser Phase (2B). Um die linke Niere eines 8-Zellen - Embryo Ziel, spritzen in die linke V2 Blastomere (3B und Abschnitt 3). </li></ol></li><li> Beachten Sie, dass die vierte und fünfte cleavages die tierischen und pflanzlichen Blastomeren bisect. Zwei Nachkommen werden von jedem Blastomere erzeugt, was zu einer 16-Zellen-Embryo. Die Zellen werden nach ihrem Vorgänger benannt. Beispielsweise gibt der V2 Blastomere von der 8-Zellen - Stadium zur V2.1 und V2.2 Nachkommen im 16-Zell - Stadium (Abbildung 2C). Die Zelle V2.2 an der 16-Zell-Stadium stellt die Mehrheit der beitragenden Zellen zu der Entwicklungs Niere. </li><li> Die dargestellten sechsten und siebten cleavages resultieren in einem 32-Zellen-embryO. Auch hier sind zwei Nachkommen aus jeder Blastomere erzeugt, die im Anschluss an ihre Vorgänger benannt sind. Zum Beispiel gibt der Blastomere V2.2 aus dem 16-Zellen-Stadium zur V2.2.1 und V2.2.2 im 32-Zell-Stadium. Es gibt eine Alternative Benennungssystem im 32-Zell-Stadium, in dem Zellen in vier Reihen als A, B bezeichnet sind, C und D (von Tier zu vegetabile) und in vier Spalten 1, 2, 3, und 4 ( von dorsal nach ventral). Somit ist die V2.2.2 Blastomere, die am meisten zu den Entwicklungs pronephros trägt, wird C3 unter dieser alternativen Benennungssystem (2D) genannt. </li></ol> 2. Herstellung von Embryonen <ol><li> Vorbereitung 50 ml Dejelly Lösung (2% Cystein, NaOH auf pH 8,0). </li><li> Isolieren Sie beide Hoden von einem einzigen männlichen Frosch nach Standardprotokollen 14. Legen Sie die Hoden in einer 60 mm Petrischale gefüllt mit 10 ml Testes - Storage - Lösung (1x Marc-modifiziertem Ringers [MMR; 0,1 M NaCl, 2 mM KCl, 1 mM MgSO 4, 2 mMCaCl 2, 5 mM HEPES pH 8, 0,1 mM EDTA] 12, 1% Rinderserumalbumin, 50 ug / ml Gentamycin). Lagern Sie die Hoden bei 4 ° C. Hinweis: Testes kann für etwa 7 gespeichert werden - 10 Tage bei 4 ° C, aber Befruchtungseffizienz abnimmt, je länger die Hoden gespeichert wurden. </li><li> Drücken Sie einen weiblichen Froscheier zu erhalten , nach Standardprotokollen 14. Sammeln Sie die Eier in einer 100 mm Petrischale. Gießen Sie überschüssiges Wasser ab. </li><li> Schneiden Sie ¼ eines Hodens aus, während es in Testes-Storage-Lösung ist Zange und mit einer Rasierklinge. Übertragen Sie das Stück Hoden in die Petrischale mit Eiern. Passen Sie die Größe des Abschnitts Hodens zu Konto für die Größe des Hodens verwendet, wie lange der Hoden gespeichert ist, und wie viele Eier sind befruchtet werden. Im Allgemeinen verwenden ¼ bis 1/3 eines frisch seziert Hoden ein Gelege zu befruchten. </li><li> Schneiden Sie den Hoden Teil in kleine Stücke mit einer Pinzette und eine Rasierklinge. Fügen Sie genug 0.3x MMR+ 30 mg / ml Gentamycin in die Petrischale um die Eier zu bedecken. Schwenken Sie die MMR in der Schale zu mischen. </li><li> Warten Sie ca. 30 Minuten für die Befruchtung bei Raumtemperatur zu nehmen. Beachten Sie, dass das Tier Hemisphäre (die pigmentierte Seite des Embryos) auf der Oberseite des Embryos auf wirksame Befruchtung sitzen. Entfernen Sie dann die MMR aus der Petrischale eine Transferpipette. Fügen Sie genug Dejelly Lösung in die Schale, die Embryonen zu decken. </li><li> In den nächsten paar Minuten, vorsichtig schwenken die intermittierend Gericht. Heftigem Schütteln der Schale zu diesem Zeitpunkt kann Achse Defekte verursachen. &#160; Die Gallerthülle auf den Embryonen wird sich auflösen, und die Embryonen werden während wirbeln in der Mitte der Schale versammeln. Sobald die Embryonen eng einander in der Mitte der Schale zu berühren, entfernen Sie die Dejelly Lösung mit einer Transferpipette. Lassen Sie keine Embryonen in der Dejelly Lösung für länger als 5 Minuten, oder die Embryonen möglicherweise beschädigt. </li><li> Waschen Sie die dejellied Embryonen 3-5 mal in 0.3xMMR + 30 mg / ml Gentamycin durch vorsichtiges Gießen oder Abpipettieren des MMR und die Schale mit neuen MMR füllen. Nicht alle der MMR von der Schale zu entfernen, oder die Embryonen möglicherweise beschädigt. </li><li> Entfernen Sie alle unbefruchteten Eiern oder Stücke von Hoden aus der Petrischale eine Transferpipette. </li><li> Inkubieren Embryonen zwischen 14 und 22 ° C. Hinweis: Die Embryonen bei niedrigeren Temperaturen gewachsen entwickeln langsamer als Embryonen bei höheren Temperaturen gewachsen. Zeitpunkt der Entwicklungsstadien auf Xenbase 22 zu finden. <ol><li> Um Platz aus ihrer Entwicklung, Platz Hälfte der Embryonen aus einer einzigen Befruchtung in einer Petrischale gehalten bei 14 ° C, und die andere Hälfte der Embryonen in einer Petrischale gehalten bei 18 ° C. Dies ermöglicht zwei Sätze von Injektionen in 4-Zellen-oder 8-Zellen-Embryos aus einer einzigen Befruchtung. </li></ol></li></ol> 3. Herstellung von Injektionslösungen und Mikroinjektion von Embry <ol><li> Bereiten Sie die Injektionslösung, die 0,01ng / nl membrangebundenen rot fluoreszierendes Protein (MEM-RFP) mRNA 9 , während sich die Embryonen im 4-Zellen - oder 8-Zell - Stadium entwickeln. Lagern Sie die Injektionslösung auf Eis, bis die Injektion bereit. </li><li> Legen Sie eine 7 &quot;Ersatz Glaskapillarrohrs in eine Nadel Abzieher, mit der Spitze des Ersatzröhre mit der Spitze der Nadel Abzieher Fall ausgerichtet ist. Stellen Sie die Hitze # 2-Wert bis 800 und der Pull-Wert auf 650. Drücken Sie die&quot; ziehen &quot;, um die Nadel zu ziehen. Dies erzeugt zwei Nadeln aus einer einzigen 7&quot; Glaskapillarrohrs. </li><li> Snip die Spitze einer Nadel gezogen mit einem Paar von Dumont Zange ab. Hinweis: Nach der Nadel ziehen, wird die Spitze dicht verschlossen und muss aufgeschnitten werden. Je näher an der Spitze der Nadel, die es geschnitten wird, je kleiner der Durchmesser der Nadelspitze ist. Obwohl der Durchmesser der Spitze nicht das Injektionsvolumen mit dem Mikroinjektionssystem hier verwendet beeinflussen, eine Spitze mit einem größeren Durchmesser ist wahrscheinlicher, den Embryo zu beschädigen. </li><li> Schieben Sie die micropipette Spannzange auf die Rückseite der Nadel. Als nächstes schieben Sie die große Loch O-Ring hinter der Spannzange der Nadel auf der Rückseite. </li><li> Füllen Sie die Nadel mit Mineralöl mit einer 27-Gauge-Injektionsnadel verwenden, wobei darauf geachtet, keine Luftblasen in der Nadel zu bekommen. </li><li> Schieben Sie die Nadel auf den Kolben der Mikroinjektors, die Nadel in das große Loch der weißen Plastikabstandhalter auf dem Kolben installiert Sitz. Der Kolben sollte einen kleinen O-Ring am nächsten zu dem Körper des Mikroinjektors, gefolgt von den weißen Abstandhalter, großes Loch O-Ring und Spannzange. Befestigen Sie die Nadel durch die Spannzange festziehen. Ziehen Sie vorsichtig an der Nadel, um sicherzustellen, dass es richtig gesichert ist. </li><li> Drücken und halten Sie die &quot;leere&quot; -Taste auf der Mikroinjektors Steuerbox, bis zwei Pieptöne sind. </li><li> Pipette 3 ul Injektionslösung auf ein Stück Parafilm. Legen Sie die Spitze der Nadel in die Perle der Injektionslösung auf dem Parafilm. Drücken und halten Sie die &quot;füllen&quot; -Taste auf der microinjector Kontrollkästchen, um die Injektionslösung in die Nadel zu ziehen. </li><li> Füllen Sie eine 60 mm Petrischale mit 500 Mikron Polyester ausgekleidet Netz mit 5% Ficoll in 0.3x MMR + 30 mg / ml Gentamycin. Sorgfältig pipettieren 20-30 April-Zell-oder 8-Zellen-Embryonen in die Schale. </li><li> Verwendung einer Haarschleife 14, manipulieren die Embryonen so dass die Blastomere einzuspritzen ist die Nadel gegenüber . Zur Ausrichtung auf die linke Niere, richten Sie die Embryonen, so dass die linke ventrale Blastomeren von 4-Zellen-Embryonen oder links V2 Blastomeren von 8-Zellen-Embryonen, die Nadel stellen. </li><li> Einzuspritzen 10 nl der Injektionslösung in den ausgewählten Blastomere von jedem Embryo in der Schale. Hinweis: Das Gitter am Boden der Petrischale stabilisiert die Embryonen und verhindert, dass sie rollen, so dass sie für die Stabilisierung ohne die Verwendung eines Haarschleife injiziert werden. </li><li> Transfer Embryonen in die Vertiefungen einer Kulturplatte eingespritzt, die mit 5% Ficoll in 0.3x MMR + 30 mg / ml Gentamycin gefüllt wurden. Inkubieren des injizierten Embryos bei 16 ° C für mindestens eine Stunde, um die injizierte Blastomere zu erlauben, zu heilen. </li><li> Übertragen Sie die geheilt Embryonen in die Vertiefungen einer neuen Kulturplatte, die mit 0.3x MMR + 30 mg / ml Gentamycin von Stufe 9 (vor der Gastrulation) gefüllt wurden. </li><li> Inkubieren Sie die Embryonen bei 14 bis 40 21 - 22 ° C , bis die Embryonen Stufe 38 erreichen. </li></ol> 4. Fixierung und Immunfärbung von Embryonen <ol><li> Vorbereitung 50 ml MOPS / EGTA / Magnesium sulfat / Formaldehyde Buffer [MEMFA: 100 mM MOPS (pH 7,4), 2 mM EGTA, 1 mM MgSO 4, 3,7% (v / v) Formaldehyd]. </li><li> Mit Hilfe einer Transferpipette, setzen 10 - 20 Stufe 38 bis 40 Embryonen in einem Glasfläschchen. Fügen Sie 10 &amp; mgr; l 5% Benzocain in 100% igem Ethanol in das Fläschchen und invert Phiole zu mischen. Warten Sie 10 min, die Embryonen zu betäuben. </li><li> Entfernen Sie die MMR aus dem Fläschchen mit einer Glaspipette. Wenn mehrere Ampullen gleichzeitig Verarbeitung können die Phiolen aufrecht in einer Platte mit 24 Vertiefungen Zellkultur gehalten werden. </li><li> Mit einem Glasrohrtte, füllen Sie das Fläschchen mit MEMFA. Legen Sie das Fläschchen auf einem dreidimensionalen Schüttler für 1 Stunde bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen Sie die MEMFA aus dem Fläschchen mit einer Glaspipette. Füllen Sie das Fläschchen mit 100% Methanol. Legen Sie das Fläschchen auf einem dreidimensionalen Schüttler für 10 Minuten bei Raumtemperatur. Wiederholen Sie diesen Waschschritt ein weiteres Mal, und speichern Sie die Embryonen in 100% Methanol über Nacht bei -20 ° C. </li><li> Vorbereitung 1x Phosphate Buffered Saline-Rinderserumalbumin-Triton (PBT): 1x PBS, 2 mg / ml Rinderserumalbumin, 0,1% Triton X-100. </li><li> Bereiten Sie die primäre Antikörperlösung: 1x PBT mit 10% Ziegenserum mit einem 1: 5 - Verdünnung von Maus - monoklonalen Antikörper 4A6 (zu etikettieren die Membranen der Zwischen, distalen und Verbindungs ​​Tubuli 20), eine 01.30 Verdünnung von Maus - monoklonalen Antikörpers 3G8 (zu Etikett Lumen der proximalen Tubuli 20) und einer 1: 250 Verdünnung von Kaninchen - polyklonalen Antikörper RFP (um die MEM-RFP - Tracer - Label). Lagerung bei 4 ° C. </li><li> Bereiten Sie die secondary-Antikörper-Lösung: 1x PBT mit 10% Ziegenserum, 1: 500 Alexa 488 Ziegen-Anti-Maus-IgG (Stammkonzentration 2 mg / ml; beschriften 4A6 und 3G8) und 1: 500 Alexa 555 Ziegen-Anti-Kaninchen-IgG (Lager Konzentration 2 mg / ml; die MEM-RFP-Tracer zur Markierung). Lagerung bei 4 ° C, für den Schlauch in Folie vor Licht zu schützen. </li><li> Alternativ sammeln die primären und sekundären Antikörper nach der Färbung, und in zukünftigen Experimenten bei 4 ° C zur Wiederverwendung speichern. Wenn der Antikörper zur Wiederverwendung gespeichert werden soll, fügen Sie 0,01% Natriumazid. </li><li> Immunostain die Embryonen etablierten Protokollen unter Verwendung von 18. </li></ol> 5. Visualisierung von Embryonen und Analyse von Zielgerichtete Pronephric Tissue <ol><li> Bildschirm, um die immunhistochemisch Embryonen zu überprüfen, ob die korrekte Blastomere durch Betrachten der Fluoreszenz des Tracers unter einem Fluoreszenz-Stereomikroskop bei 1X injiziert wurde (zu sehen ganze Embryo) und D5 (zu sehen Niere) Vergrößerung. Platz Embryonen in einer Multi-Well-Glasplatte mit dem wirlls gefüllt mit 1x PBT einer Transferpipette mit der Spitze mit abgeschnitten. Manipulieren die Embryonen mit einer Haarschleife. Nur Embryonen , die die co-injizierten Tracer , die in den pronephros auf der linken Seite des Embryos (3C, F und 4C, F) für die Gen - Überexpression oder Zuschlagsanalyse haben. </li><li> Alternativ deaktivieren Sie die Embryonen in Murrays Clear (2 Teile Benzylbenzoat: 1 Teil Benzylalkohol) durch die Embryonen in einem Glasfläschchen und das Fläschchen mit Murrays Klar füllen. Visualisieren Sie die Embryonen ein Glas-Well-Platte verwendet wird. Hinweis: Murray Clear ist ein organisches Lösungsmittel, und sollte mit Vorsicht behandelt werden. Handschuhe tragen, und verwenden Sie nur Glasfläschchen und Pipetten mit Murrays Clear. </li><li> Store Embryonen bei 4 ° C in 1x PBT für 2 - 3 Wochen. Für die Langzeitlagerung von Embryonen, dehydratisieren die Embryonen durch zweimal in 100% Methanol bei Raumtemperatur für 10 min gewaschen. Speichern der Embryonen bei -20 ° C in 100% Methanol. </li></ol>

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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+chloride+conductance+channel+ClC-K+is+a+specific+marker+for+the+Xenopus+pronephric+distal+tubule+and+duct.">The chloride conductance channel ClC-K is a specific marker for the Xenopus pronephric distal tubule and duct.</a> Gene Expr. Patterns. 3 (3), 347-350 (2003).</li><li>Uochi, T. S., Takahashi, S., Ninomiya, H., Fukui, A., Asashima, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Na+,+K+-ATPase+alpha+subunit+requires+gastrulation+in+the+Xenopus+embryo.">The Na+, K+-ATPase alpha subunit requires gastrulation in the Xenopus embryo.</a> Dev. Growth Differ. 39 (5), 571-580 (1997).</li><li>Nieuwkoop, P. D., Faber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Normal table of Xenopus laevis (Daudin): A systematical &amp; chronological survey of the development from the fertilized egg till the end of metamorphosis. , (1994).</li><li>Ubbels, G. A., Hara, K., Koster, C. H., Kirschner, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+a+functional+role+of+the+cytoskeleton+in+determination+of+the+dorsoventral+axis+in+Xenopus+laevis+eggs.">Evidence for a functional role of the cytoskeleton in determination of the dorsoventral axis in Xenopus laevis eggs.</a> J. Embryol. Exp. Morphol. 77, 15-37 (1983).</li><li>Huang, S., Johnson, K. E., Wang, H. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blastomeres+show+differential+fate+changes+in+8-cell+Xenopus+laevis+embryos+that+are+rotated+90+degrees+before+the+first+cleavage.">Blastomeres show differential fate changes in 8-cell Xenopus laevis embryos that are rotated 90 degrees before the first cleavage.</a> Dev. Growth Differ. 40 (2), 189-198 (1998).</li><li>Colman, A., Drummond, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+stability+and+movement+of+mRNA+in+Xenopus+oocytes+and+embryos.">The stability and movement of mRNA in Xenopus oocytes and embryos.</a> J. Embryol. Exp. Morph. 97, 197-209 (1986).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Targeting die pronephros der Entwicklung von Xenopus - Embryonen stützt sich auf die Identifizierung und die richtige Blastomere zu injizieren. Die Injektion des V2 Blastomere von 8-Zellen - Embryonen zielt auf die linke pronephros 18. Dies lässt die Gegenseite rechts pronephros als interne Kontrolle. Wenn Morpholino Knockdown oder RNA-Überexpression wird verwendet, Nierenentwicklung zu verändern, können die Gegenseite rechts pronephros verwendet werden, um die Auswirkungen von Knock-Down oder ?...

Die Xenopus embryonale Niere, die pronephros, ist ein gutes Modell der Nierenentwicklung und Krankheit zu studieren. Die Embryonen entwickeln extern, sind groß, in großen Stückzahlen hergestellt werden und werden durch Mikroinjektion oder chirurgische Eingriffe leicht manipulierbar. Darüber hinaus werden die Gene regeln Nierenentwicklung in Säugetieren und Amphibien konserviert. Mammalian Nieren Fortschritte durch drei Phasen: die pronephros, Mesonephros und metanephros 1, während der embryonalen Amphibien haben ein pronephros und erwachsene Amphibien haben ein metanephros. Die grundlegende Filtereinheit dieser Nierenformen ist das Nephron, und beide Säugetiere und Amphibien benötigen , um die gleiche Signalkaskaden und induktive Ereignisse 3 Nephrogenese 2, zu unterziehen. Die Xenopus pronephros einen einzigen nephron enthält proximaler zusammengesetzt, Zwischen-, distalen und Anschluss Tubuli, und eine Glomus (analog dem Säuger Glomerulus) 1, 4-6 (1 </strOng&gt;). Die einzelne, große Nephron in den Xenopus pronephros macht es geeignet als einfaches Modell für die Untersuchung von Genen in Nierenentwicklung und Krankheitsprozessen beteiligt. Zellschicksal Karten wurden für frühen Xenopus - Embryonen hergestellt und sind frei im Internet unter Xenbase 7-11 zur Verfügung. Hier beschreiben wir ein Verfahren zur Mikroinjektion von Lineage Tracern , die Entwicklungs Xenopus pronephros zu zielen, wobei die gleiche Technik angepasst werden kann , andere Gewebe zu zielen, wie das Herz oder die Augen. Lineage Tracern sind Etiketten (einschließlich Vitalfarbstoffen, fluoreszierend markierte Dextrane, histochemisch nachweisbare Enzyme und mRNA kodiert, fluoreszierende Proteine), die in einem frühen Blastomere injiziert werden kann, so dass die Visualisierung der Nachkommen dieser Zelle während der Entwicklung. Dieses Protokoll nutzt MEM-RFP - mRNA, die Codierung Membran rot fluoreszierendes Protein 12 als Linie Tracer gezielt. Die gezielte Mikroinjektions techniken für einzelne Blastomeren in 4- und 8-Zellen-Embryonen hier beschriebene zur Injektion mit Morpholinos genutzt werden, um knock down Genexpression oder mit exogenen RNA ein Gen von Interesse überexprimiert. Durch die Injektion in die Bauch, pflanzliche Blastomere, in erster Linie die pronephros des Embryos wird gezielt werden, die kontralateralen pronephros als Entwicklungskontrolle verlassen. Co-Einspritzen eines Tracers verifiziert, dass der korrekte Blastomere injiziert wurde, und zeigt, welche in der Embryogeweben ergaben sich aus dem injizierten Blastomere, Verifizieren der pronephros Targeting. Immunostaining der pronephros ermöglicht die Visualisierung, wie gut die pronephric Tubuli gezielt wurden. Überexpression und Zuschlags Effekte können dann auf die Gegenseite des Embryos erzielt werden, die als Entwicklungskontrolle dient und verwendet werden kann , die pronephric Index 13 zu berechnen. Die Verfügbarkeit von Zellschicksal Karten ermöglicht diese gezielte Mikroinjektionstechnik verwendet werden, an Zielgewebe other als die pronephros und Co-Injektion eines fluoreszierenden Indikators erlaubt die gezielte Mikroinjektions zu jedem Gewebe vor der Analyse überprüft werden. Während der Embryomikroinjektions sollte Entwicklungstemperatur fest geregelt werden, da die Rate der Xenopus Entwicklung auf sie stark abhängig ist 14. (- 16 ° C 14) 4- und 8-Zellinjektionen, da die Entwicklungszeit verlangsamt Embryonen bei kühleren Temperaturen inkubiert werden. Bei 22 ° C, die Entwicklungszeit von Stufe 1 (1 Zelle) auf Stufe 3 (4 Zellen) beträgt etwa 2 Stunden, während bei 16 ° C Entwicklungszeit zu Stufe 3 ca. 4 Stunden. Es dauert etwa 15 Minuten von einem 4-Zellen-Embryo zu einem 8-Zellen (Stufe 4) Embryo bei 22 ° C zu gehen, aber dauert etwa 30 Minuten bei 16 ° C. In ähnlicher Weise bei 22 ° C, dauert es nur 30 Minuten für eine 8-Zell-Embryo zu einem 16-Zellen-Embryo (Stufe 5) fortzuschreiten. Diese Zeit wird bei 16 ° C auf 45 Minuten erhöht. Dasrefore, ist es nützlich, um die Entwicklungsrate der Embryonen zu verlangsamen, an der 8-Zellen-Stadium für Injektionszwecke ausreichend Zeit zu ermöglichen, bevor die Embryonen auf die Bühne 16-Zelle fortzuschreiten. Außerdem können Wachstumstemperaturen moduliert werden embryonale Entwicklung zu beschleunigen oder zu verlangsamen, bis die Niere vollständig entwickelt hat. Die Epidermis der Kaulquappe stufigen Xenopus - Embryonen ist relativ transparent, erlaubt eine einfache Abbildung der Entwicklung pronephros ohne Dissektion oder Lichtung des Gewebes 15. Aufgrund der relativen Transparenz von Xenopus - Embryonen ist die Abbildung lebender Zellen auch denkbar , 16,17. Whole-mount die pronephros zu visualisieren immunostaining ist möglich , mit etablierten Antikörper, die die proximalen, mittleren distalen und Verbindungs ​​Tubuli der Stufe 38 beschriften - 40 Embryonen , die für die Beurteilung der pronephric Entwicklung ermöglichen nach Manipulation der Genexpression gezielt in Xenopus - Embryonen 18-20.

<table><tbody><tr><td>Sodium chloride</td><td>Fisher</td><td>S271-3</td><td></td></tr><tr><td>Potassium chloride</td><td>Fisher</td><td>P217-500</td><td></td></tr><tr><td>Magnesium sulfate&amp;nbsp;</td><td>Fisher</td><td>M63-500</td><td></td></tr><tr><td>Calcium chloride</td><td>Fisher</td><td>C79-500</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Fisher</td><td>BP310-500</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Fisher</td><td>S311-500</td><td></td></tr><tr><td>Gentamycin solution, 50 mg/ml</td><td>Amresco</td><td>E737-20ML</td><td></td></tr><tr><td>L-Cysteine, 99%+</td><td>Acros Organics</td><td>52-90-4</td><td></td></tr><tr><td>Ficoll</td><td>Fisher</td><td>BP525-100</td><td></td></tr><tr><td>100 mm x 15 mm Petri dish</td><td>Fisher</td><td>FB0875712</td><td></td></tr><tr><td>Mini Fridge II</td><td>Boekel</td><td>260009</td><td>Benchtop incubator for embryos.</td></tr><tr><td>Gap43-RFP plasmid</td><td></td><td></td><td>For making tracer RNA. Ref: Davidson &lt;em&gt;et al.&lt;/em&gt;, 2006.</td></tr><tr><td>Rhodamine dextran, 10,000 M.W.</td><td>Invitrogen</td><td>D1817</td><td>Tracer.</td></tr><tr><td>Molecular biology grade, USP sterile purified water</td><td>Corning</td><td>46-000-CI</td><td></td></tr><tr><td>7&quot; Drummond replacement tubes</td><td>Drummond</td><td>3-000-203-G/XL</td><td>Microinjection needles.</td></tr><tr><td>Needle puller</td><td>Sutter Instruments</td><td>P-30</td><td></td></tr><tr><td>Fine forceps</td><td>Dumont</td><td>11252-30</td><td>For breaking microinjection needle tip.</td></tr><tr><td>Nanoject II</td><td>Drummond</td><td>3-000-204</td><td>Microinjector.</td></tr><tr><td>Mineral oil, heavy</td><td>Fisher</td><td>CAS 8042-47-5</td><td>Oil for needles.</td></tr><tr><td>27 G Monoject hypodermic needle</td><td>Covidien</td><td>8881200508</td><td>For loading mineral oil into microinjection needle.</td></tr><tr><td>5 ml Luer-Lok syringe</td><td>BD</td><td>309646</td><td>For loading mineral oil into microinjection needle.</td></tr><tr><td>60 mm x 15 mm Petri dish</td><td>Fisher</td><td>FB0875713A</td><td></td></tr><tr><td>800 micron Polyester mesh</td><td>Small Parts</td><td>CMY-0800-C</td><td></td></tr><tr><td>Transfer pipets</td><td>Fisher</td><td>13-711-7M</td><td>For transferring embryos. Cut off the tip so that the embryos are easily taken up by the pipette.</td></tr><tr><td>6-well cell culture plate</td><td>Nest Biotechnology</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MOPS</td><td>Fisher</td><td>BP308-500</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Acros Organics</td><td>67-42-5</td><td></td></tr><tr><td>Formaldehyde</td><td>Fisher</td><td>BP531-500</td><td></td></tr><tr><td>15 mm x 45 mm Screw thread vial</td><td>Fisher</td><td>03-339-25B</td><td>For fixing, staining, and storing embryos.</td></tr><tr><td>24-well cell Culture plate</td><td>Nest Biotechnology</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Benzocaine</td><td>Spectrum</td><td>BE130</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Fisher</td><td>BP2818-4</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Fisher</td><td>A412-4</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate buffered saline (PBS) 1x powder</td><td>Fisher</td><td>BP661-50</td><td></td></tr><tr><td>Bovine serum albumen</td><td>Fisher</td><td>BP1600-100</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Fisher</td><td>BP151-500</td><td></td></tr><tr><td>3D Mini rocker, model 135</td><td>Denville Scientific</td><td>57281</td><td></td></tr><tr><td>Goat serum, New Zealand origin</td><td>Invitrogen</td><td>16210064</td><td></td></tr><tr><td>Sodium azide</td><td>Fisher</td><td>S227I-25</td><td></td></tr><tr><td>Monoclonal 3G8 antibody</td><td>European Xenopus Resource Centre</td><td></td><td>Primary antibody to label proximal tubules.</td></tr><tr><td>Monoclonal 4A6 antibody</td><td>European Xenopus Resource Centre</td><td></td><td>Primary antibody to label intermediate, distal and connecting tubules.</td></tr><tr><td>anti-RFP pAb, purified IgG/rabbit</td><td>MBL</td><td>PM005</td><td>Primary antibody to label Gap43-RFP tracer.</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG</td><td>Life Technologies</td><td>A11001</td><td>Secondary antibody to label kidney tubules.</td></tr><tr><td>Alexa Fluor 555 goat anti-rabbit IgG</td><td>Life Technologies</td><td>A21428</td><td>Secondary antibody to label Gap43-RFP tracer.</td></tr><tr><td>9 Cavity spot plate</td><td>Corning</td><td>7220-85</td><td></td></tr><tr><td>Benzyl benzoate</td><td>Fisher</td><td>105862500</td><td>Optional - for clearing embryos</td></tr><tr><td>Benzyl alcohol</td><td>Fisher</td><td>A396-500</td><td>Optional - for clearing embryos</td></tr></tbody></table>

technique to target microinjection to the developing xenopus kidney

Die embryonale Niere von Xenopus laevis (Frosch), die pronephros, besteht aus einem einzigen Nephron, und kann als ein Modell für eine Nierenerkrankung verwendet werden. Xenopus - Embryonen sind groß, entwickeln außen und leicht durch Mikroinjektion oder chirurgische Verfahren manipuliert werden können. Darüber hinaus wurden für die frühen Xenopus - Embryonen Schicksal Karten hergestellt. Gezielte Mikroinjektion in den einzelnen Blastomeren, die Anlass schließlich zu einem Organ oder Gewebe von Interesse geben kann selektiv verwendet werden, um überexprimiert oder knock down Genexpression in diesem begrenzten Bereich, sinkende Nebenwirkungen in den Rest des sich entwickelnden Embryos. In diesem Protokoll beschreiben wir , wie etabliert Xenopus Schicksal Karten verwenden , um die Entwicklung von Xenopus Niere (die pronephros), durch Mikroinjektion in spezifischen Blastomere von 4- und 8-Zellembryos zu zielen. Die Injektion von Lineage Tracer ermöglicht die Verifizierung der spezifischen Ausrichtung der Injektion.Nach Embryonen entwickelt haben, 38 auf die Bühne - 40, ganz-mount Immunfärbung verwendet pronephric Entwicklung sichtbar zu machen, und der Beitrag von Zellen gezielt zu den pronephros beurteilt werden kann. Die gleiche Technik kann andere Gewebetypen angepasst werden, um den pronephros zusätzlich zu zielen.

Mikroinjektionen von 4- und 8-Zell Xenopus - Embryonen mit MEM-RFP mRNA zeigen verschiedene Ebenen zu den pronephros Targeting. 4 zeigt Stufe 40 Embryonen mit korrektem MEM-RFP mRNA Expressionsmuster. Embryos wurden in der linken ventral Blastomere (4A), und sortiert die richtige Expressionsmuster von MEM-RFP mRNA injiziert. Zusätzlich MEM-RFP im proximalen zum Ausdruck zu bringen, Zwischen- und distalen Tubuli der Niere, richtig injizierten Em...

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Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Here, we present a protocol to use fate maps and lineage tracers to target injections into individual blastomeres that give rise to the kidney of Xenopus laevis embryos.

Technik auf Zielmikroinjektions an die Entwicklungs<em&gt; Xenopus</em&gt; Kidney

The embryonic kidney of Xenopus&#160;laevis (frog), the pronephros, consists of a single nephron, and can be used as a model for kidney disease. Xenopus ...

technique-to-target-microinjection-to-the-developing-xenopus-kidney

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

11.2K Aufrufe.  University of Texas McGovern Medical School. Here, we present a protocol to use fate maps and lineage tracers to target injections into individual blastomeres that give rise to the kidney of Xenopus laevis embryos. 

Serie: Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Using Confocal Analysis of Xenopus laevis to Investigate Modulators of Wnt and Shh Morphogen Gradients

This protocol describes a method to visualise ligands distributed across a field of cells. The ease of expressing exogenous proteins, together with the large size of their cells in early embryos, make Xenopus laevis a useful model for visualising GFP-tagged ligands. Synthetic mRNAs are efficiently translated after injection into early stage Xenopus embryos, and injections can be targeted to a single cell. When combined with a lineage tracer such as membrane tethered RFP, the injected cell (and its descendants) that are producing the overexpressed protein can easily be followed. This protocol describes a method for the production of fluorescently tagged Wnt and Shh ligands from injected mRNA. The methods involve the micro dissection of ectodermal explants (animal caps) and the analysis of ligand diffusion in multiple samples. By using confocal imaging, information about ligand secretion and diffusion over a field of cells can be obtained. Statistical analyses of confocal images provide quantitative data on the shape of ligand gradients. These methods may be useful to researchers who want to test the effects of factors that may regulate the shape of morphogen gradients.

Using Confocal Analysis of Xenopus laevis to Investigate Modulators of Wnt and Shh Morphogen Gradients

The manuscript here provides a simple set of methods for analysing the secretion and diffusion of fluorescently tagged ligands in Xenopus. This provides a context for testing the ability of other proteins to modify ligand distribution and allowing experiments that may give insight into mechanisms regulating morphogen gradients.

Mittels konfokaler Analyse<em&gt; Xenopus laevis</em&gt; Um Modulatoren der Wnt und Shh Morphogen Gradienten Untersuchen

This protocol describes a method to visualise ligands distributed across a field of cells. The ease of expressing exogenous proteins, together with the ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Visualization and Quantitative Analysis of Embryonic Angiogenesis in Xenopus tropicalis

Blood vessels supply oxygen and nutrients throughout the body, and the formation of the vascular network is under tight developmental control. The efficient in vivo visualization of blood vessels and the reliable quantification of their complexity are key to understanding the biology and disease of the vascular network. Here, we provide a detailed method to visualize blood vessels with a commercially available fluorescent dye, human plasma acetylated low density lipoprotein DiI complex (DiI-AcLDL), and to quantify their complexity in Xenopus tropicalis. Blood vessels can be labeled by a simple injection of DiI-AcLDL into the beating heart of an embryo, and blood vessels in the entire embryo can be imaged in live or fixed embryos. Combined with gene perturbation by the targeted microinjection of nucleic acids and/or the bath application of pharmacological reagents, the roles of a gene or of a signaling pathway on vascular development can be investigated within one week without resorting to sophisticated genetically engineered animals. Because of the well-defined venous system of Xenopus and its stereotypic angiogenesis, the sprouting of pre-existing vessels, vessel complexity can be quantified efficiently after perturbation experiments. This relatively simple protocol should serve as an easily accessible tool in diverse fields of cardiovascular research.

Visualization and Quantitative Analysis of Embryonic Angiogenesis in Xenopus tropicalis

This protocol demonstrates a fluorescence-based method to visualize the vasculature and to quantify its complexity in Xenopus tropicalis. Blood vessels can be imaged minutes after the injection of a fluorescent dye into the beating heart of an embryo after genetic and/or pharmacological manipulations to study cardiovascular development in vivo.

Visualisierung und quantitative Analyse der embryonalen Angiogenese in<em&gt; Xenopus tropicalis</em

Blood vessels supply oxygen and nutrients throughout the body, and the formation of the vascular network is under tight developmental control. The ...

Microinjection of Xenopus Laevis Oocytes

Microinjection of Xenopus laevis oocytes followed by thin-sectioning electron microscopy (EM) is an excellent system for studying nucleocytoplasmic transport. Because of its large nucleus and high density of nuclear pore complexes (NPCs), nuclear transport can be easily visualized in the Xenopus oocyte. Much insight into the mechanisms of nuclear import and export has been gained through use of this system (reviewed by Pant&eacute;, 2006). In addition, we have used microinjection of Xenopus oocytes to dissect the nuclear import pathways of several viruses that replicate in the host nucleus. 
Here we demonstrate the cytoplasmic microinjection of Xenopus oocytes with a nuclear import substrate. We also show preparation of the injected oocytes for visualization by thin-sectioning EM, including dissection, dehydration, and embedding of the oocytes into an epoxy embedding resin. Finally, we provide representative results for oocytes that have been microinjected with the capsid of the baculovirus Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcMNPV) or the parvovirus Minute Virus of Mice (MVM), and discuss potential applications of the technique.

Here we demonstrate cytoplasmic microinjection of Xenopus laevis oocytes with a nuclear import substrate, as well as preparation of the injected oocytes for visualization by thin-sectioning electron microscopy.

Mikroinjektion von Xenopus laevis Oozyten

Microinjection of Xenopus laevis oocytes followed by thin-sectioning electron microscopy (EM) is an excellent system for studying nucleocytoplasmic ...

Biologie

Microinjection of mRNA and Morpholino Antisense Oligonucleotides in Zebrafish Embryos.

An essential tool for investigating the role of a gene during development is the ability to perform gene knockdown, overexpression, and misexpression studies. In zebrafish (Danio rerio), microinjection of RNA, DNA, proteins, antisense oligonucleotides and other small molecules into the developing embryo provides researchers a quick and robust assay for exploring gene function in vivo. In this video-article, we will demonstrate how to prepare and microinject in vitro synthesized EGFP mRNA and a translational-blocking morpholino oligo against pkd2, a gene associated with autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD), into 1-cell stage zebrafish embryos. We will then analyze the success of the mRNA and morpholino microinjections by verifying GFP expression and phenotype analysis. Broad applications of this technique include generating transgenic animals and germ-line chimeras, cell-fate mapping and gene screening. Herein we describe a protocol for overexpression of EGFP and knockdown of pkd2 by mRNA and morpholino oligonucleotide injection.

Microinjection is a well-established and effective method for introducing foreign substances into fertilized zebrafish embryos. Here, we demonstrate a robust microinjection technique for performing mRNA overexpression, and morpholino oligonucleotide gene knockdown studies in zebrafish.

Mikroinjektion von mRNA und Morpholino Antisense Oligonukleotide in Zebrafisch-Embryonen.

An essential tool for investigating the role of a gene during development is the ability to perform gene knockdown, overexpression, and misexpression ...

Neural Explant Cultures from Xenopus laevis

The complex process of axon guidance is largely driven by the growth cone, which is the dynamic motile structure at the tip of the growing axon. During axon outgrowth, the growth cone must integrate multiple sources of guidance cue information to modulate its cytoskeleton in order to propel the growth cone forward and accurately navigate to find its specific targets1. How this integration occurs at the cytoskeletal level is still emerging, and examination of cytoskeletal protein and effector dynamics within the growth cone can allow the elucidation of these mechanisms. Xenopus laevis growth cones are large enough (10-30 microns in diameter) to perform high-resolution live imaging of cytoskeletal dynamics (e.g.2-4 ) and are easy to isolate and manipulate in a lab setting compared to other vertebrates. The frog is a classic model system for developmental neurobiology studies, and important early insights into growth cone microtubule dynamics were initially found using this system5-7 . In this method8, eggs are collected and fertilized in vitro, injected with RNA encoding fluorescently tagged cytoskeletal fusion proteins or other constructs to manipulate gene expression, and then allowed to develop to the neural tube stage. Neural tubes are isolated by dissection and then are cultured, and growth cones on outgrowing neurites are imaged. In this article, we describe how to perform this method, the goal of which is to culture Xenopus laevis growth cones for subsequent high-resolution image analysis. While we provide the example of +TIP fusion protein EB1-GFP, this method can be applied to any number of proteins to elucidate their behaviors within the growth cone.

Neural Explant Cultures from Xenopus laevis

Culturing neural explants from dissected Xenopus laevis embryos that express fluorescent fusion proteins allows for imaging of growth cone cytoskeletal dynamics.

Neural Explantatkulturen aus<em&gt; Xenopus laevis</em

The complex process of axon guidance is largely driven by the growth cone, which is the dynamic motile structure at the tip of the growing axon. During ...

Neurowissenschaften

Microinjection of DNA into Eyebuds in Xenopus laevis Embryos and Imaging of GFP Expressing Optic Axonal Arbors in Intact, Living Xenopus Tadpoles

The primary visual projection of tadpoles of the aquatic frog Xenopus laevis serves as an excellent model system for studying mechanisms that regulate the development of neuronal connectivity. During establishment of the retino-tectal projection, optic axons extend from the eye and navigate through distinct regions of the brain to reach their target tissue, the optic tectum. Once optic axons enter the tectum, they elaborate terminal arbors that function to increase the number of synaptic connections they can make with target interneurons in the tectum. Here, we describe a method to express DNA encoding green fluorescent protein (GFP), and gain- and loss-of-function gene constructs, in optic neurons (retinal ganglion cells) in Xenopus embryos. We explain how to microinject a combined DNA/lipofection reagent into eyebuds of one day old embryos such that exogenous genes are expressed in single or small numbers of optic neurons. By tagging genes with GFP or co-injecting with a GFP plasmid, terminal axonal arbors of individual optic neurons with altered molecular signaling can be imaged directly in brains of intact, living Xenopus tadpoles several days later, and their morphology can be quantified. This protocol allows for determination of cell-autonomous molecular mechanisms that underlie the development of optic axon arborization in vivo.

Microinjection of DNA into Eyebuds in Xenopus laevis Embryos and Imaging of GFP Expressing Optic Axonal Arbors in Intact, Living Xenopus Tadpoles

This protocol aims to demonstrate how to microinject a DNA/DOTAP mixture into eyebuds of one day old Xenopus laevis embryos, and how to image and reconstruct individual green fluorescent protein (GFP) expressing optic axonal arbors in tectal midbrains of intact, living Xenopus tadpoles.

Mikroinjektion von DNA in Augenknospen in Xenopus laevis Embryonen und Bildgebung von GFP Expressing Optic Axonal Arbors in Intact, Living Xenopus Tadpoles

The primary visual projection of tadpoles of the aquatic frog Xenopus laevis serves as an excellent model system for studying mechanisms that regulate the ...

Polarized Translocation of Fluorescent Proteins in Xenopus Ectoderm in Response to Wnt Signaling

Cell polarity is a fundamental property of eukaryotic cells that is dynamically regulated by both intrinsic and extrinsic factors during embryonic development 1, 2. One of the signaling pathways involved in this regulation is the Wnt pathway, which is used many times during embryogenesis and critical for human disease3, 4, 5. Multiple molecular components of this pathway coordinately regulate signaling in a spatially-restricted manner, but the underlying mechanisms are not fully understood. Xenopus embryonic epithelial cells is an excellent system to study subcellular localization of various signaling proteins. Fluorescent fusion proteins are expressed in Xenopus embryos by RNA microinjection, ectodermal explants are prepared and protein localization is evaluated by epifluorescence. In this experimental protocol we describe how subcellular localization of Diversin, a cytoplasmic protein that has been implicated in signaling and cell polarity determination6, 7 is visualized in Xenopus ectodermal cells to study Wnt signal transduction8. Coexpression of a Wnt ligand or a Frizzled receptor alters the distribution of Diversin fused with red fluorescent protein, RFP, and recruits it to the cell membrane in a polarized fashion 8, 9. This ex vivo protocol should be a useful addition to in vitro studies of cultured mammalian cells, in which spatial control of signaling differs from that of the intact tissue and is much more difficult to analyze.

Polarized Translocation of Fluorescent Proteins in Xenopus Ectoderm in Response to Wnt Signaling

Xenopus embryonic ectoderm has become an attractive model for studies of cell polarity. An assay is described, in which subcellular distribution of fluorescent proteins is assessed in ectoderm cells. This protocol will help address questions related to spatial control of signaling.

Polarized Translokation von fluoreszierenden Proteinen in Xenopus Ektoderm in Response to Wnt Signaling

Cell polarity is a fundamental property of eukaryotic cells that is dynamically regulated by both intrinsic and extrinsic factors during embryonic ...

Nephrotoxin Microinjection in Zebrafish to Model Acute Kidney Injury

The kidneys are susceptible to harm from exposure to chemicals they filter from the bloodstream. This can lead to organ injury associated with a rapid decline in renal function and development of the clinical syndrome known as acute kidney injury (AKI). Pharmacological agents used to treat medical circumstances ranging from bacterial infection to cancer, when administered individually or in combination with other drugs, can initiate AKI. Zebrafish are a useful animal model to study the chemical effects on renal function in vivo, as they form an embryonic kidney comprised of nephron functional units that are conserved with higher vertebrates, including humans. Further, zebrafish can be utilized to perform genetic and chemical screens, which provide opportunities to elucidate the cellular and molecular facets of AKI and develop therapeutic strategies such as the identification of nephroprotective molecules. Here, we demonstrate how microinjection into the zebrafish embryo can be utilized as a paradigm for nephrotoxin studies.

Renal injuries incurred from nephrotoxins, which include drugs ranging from antibiotics to chemotherapeutics, can result in complex disorders whose pathogenesis remains incompletely understood. This protocol demonstrates how zebrafish can be used for disease modeling of these conditions, which can be applied to the identification of renoprotective measures.

Nephrotoxin Mikroinjektion in Zebrabärbling akuten Nierenschädigung zu Modell

The kidneys are susceptible to harm from exposure to chemicals they filter from the bloodstream. This can lead to organ injury associated with a rapid ...

Xenopus Oocytes: Optimized Methods for Microinjection, Removal of Follicular Cell Layers, and Fast Solution Changes in Electrophysiological Experiments

The Xenopus oocyte as a heterologous expression system for proteins, was first described by Gurdon et al.1 and has been widely used since its discovery (References 2 - 3, and references therein). A characteristic that makes the oocyte attractive for foreign channel expression is the poor abundance of endogenous ion channels4. This expression system has proven useful for the characterization of many proteins, among them ligand-gated ion channels.
The expression of GABAA receptors in Xenopus oocytes and their functional characterization is described here, including the isolation of oocytes, microinjections with cRNA, the removal of follicular cell layers, and fast solution changes in electrophysiological experiments. The procedures were optimized in this laboratory5,6 and deviate from the ones routinely used7-9. Traditionally, denuded oocytes are prepared with a prolonged collagenase treatment of ovary lobes at RT, and these denuded oocytes are microinjected with mRNA. Using the optimized methods, diverse membrane proteins have been expressed and studied with this system, such as recombinant GABAA receptors10-12, human recombinant chloride channels13, Trypanosome potassium channels14, and a myo-inositol transporter15, 16.
The methods detailed here may be applied to the expression of any protein of choice in Xenopus oocytes, and the rapid solution change can be used to study other ligand-gated ion channels.

Xenopus Oocytes: Optimized Methods for Microinjection, Removal of Follicular Cell Layers, and Fast Solution Changes in Electrophysiological Experiments

Optimized procedures for the isolation of single follicles, cytoplasmic RNA microinjections, the removal of surrounding cell layers, and protein expression in Xenopus oocytes are described. In addition, a simple method for fast solution changes in electrophysiological experiments with ligand-gated ion channels is presented.

Xenopus Oozyten: Optimierte Methoden für die Mikroinjektion, Entfernen von Follicular Zellschichten und schnelle Lösung Änderungen in elektrophysiologischen Experimenten

The Xenopus oocyte as a heterologous expression system for proteins, was first described by Gurdon et al.1 and has been widely used since its discovery ...

Hydrodynamic Renal Pelvis Injection for Non-viral Expression of Proteins in the Kidney

Hydrodynamic injection creates a local, high-pressure environment to transfect various tissues with plasmid DNA and other substances. Hydrodynamic tail vein injection, for example, is a well-established method by which the liver can be transfected. This manuscript describes an application of hydrodynamic principles by injection of the mouse kidney directly with plasmid DNA for kidney-specific gene expression. Mice are anesthetized and the kidney is exposed by a flank incision followed by a fast injection of a plasmid DNA-containing solution directly into the renal pelvis. The needle is kept in place for ten seconds and the incision site is sutured. The following day, live animal imaging, Western blot, or immunohistochemistry may be used to assay gene expression, or other assays suited to the transgene of choice are used for detection of the protein of interest. Published methods to prolong gene expression include transposon-mediated transgene integration and cyclophosphamide treatment to inhibit the immune response to the transgene.

This protocol describes a method to inject plasmid DNA into the mouse kidney via the renal pelvis to produce transgene expression specifically in the kidney.

Hydrodynamische Nierenbecken Injektion für nicht-virale Expression von Proteinen in der Niere

Hydrodynamic injection creates a local, high-pressure environment to transfect various tissues with plasmid DNA and other substances. Hydrodynamic tail ...

Technik auf Zielmikroinjektions an die Entwicklungs

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Mittels konfokaler Analyse

Visualisierung und quantitative Analyse der embryonalen Angiogenese in