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Method Article
Se describe un protocolo eficiente para la generación de "filete" los preparativos de los embriones de Drosophila de genotipos específicos. Este protocolo permite la ejecución eficiente de una variedad de exámenes genéticos. También permite una excelente visualización de las estructuras en el embrión tarde.
Embriones de Drosophila entre las etapas 14 y 17 del desarrollo embrionario puede ser fácilmente disecado para generar "filete" los preparativos. En estos preparativos, el sistema nervioso central baja por la mitad, y está flanqueado por las paredes del cuerpo. Muchos diferentes fenotipos han sido examinadas con estos preparados. En la mayoría de los casos, los filetes se han generado por la disección de anticuerpo teñido de montaje fijo de todo el embrión. Estos "disecciones fijos" tienen algunas desventajas, sin embargo. Ellos llevan mucho tiempo en ejecutarse, y es difícil de clasificar mutante (GFP-negativos), los embriones de las existencias en los que las mutaciones se mantienen en el equilibrio de los cromosomas GFP. Desde 2002, nuestro grupo ha llevado a cabo la deficiencia y las pantallas ectópico expresión para identificar ligandos para los receptores huérfanos. Con el fin de hacer esto, hemos desarrollado protocolos simplificados para la disección de embriones vivos y la tinción de anticuerpos de las colecciones que contienen cientos de líneas equilibradas. Hemos concluido que es mucho más eficiente para examinar los fenotipos de las grandes colecciones de las reservas mediante la disección en vivo de la disección fijo. Utilizando el protocolo descrito aquí, una persona capacitada solo pueden detectar hasta 10 líneas por cada día de fenotipos, el examen de 4-7 embriones mutantes de cada línea con un microscopio compuesto. Esto permite la identificación de mutaciones que confieren sutil, de baja penetrancia fenotipos, ya que el 70 hemisegments por línea se anotan al gran aumento de 40X con una lente de inmersión en agua.
Introducción
Embriones de Drosophila entre las etapas 14 y 17 del desarrollo embrionario puede ser fácilmente disecado para generar "filete" los preparativos. En estos preparativos, el sistema nervioso central (SNC) se ejecuta en el medio, y está flanqueado por las paredes del cuerpo. El intestino es eliminado. Cuando se tiñen con anticuerpos, los filetes de permitir la visualización mucho mejor del sistema nervioso central y las estructuras del cuerpo de la pared (por ejemplo, los axones de motor, los músculos, sensorial periférica (PNS), las neuronas, tráqueas) que hacer todo el montaje embriones, porque no hay tejido intermedio entre la preparación y la cubreobjetos, y porque los filetes son planas, permitiendo que las estructuras que se extienden por la pared del cuerpo para ser visualizados en un plano focal. Muchos diferentes fenotipos han sido examinadas con estos preparados. En la mayoría de los casos, los filetes son generados por la disección de los equipos fijos de anticuerpos teñidos de montaje de todo el embrión. Estas preparaciones fijas son generados por los siguientes pasos: 1) la eliminación del corion con cloro, 2) la fijación con paraformaldehído / heptano, la tinción de anticuerpos 4) mediante inmunohistoquímica o inmunofluorescencia, y 3) eliminación de la membrana vitelina con metanol 5) claro en glicerol; 6) la disección con las agujas de tungsteno. Protocolos detallados para la tinción de estos "disecciones fija" se proporcionan en la ref. [1].
Disecciones fijos tienen algunas desventajas, sin embargo. En primer lugar, a menudo es difícil de clasificar fijo, manchada mutante (GFP-negativos), los embriones de las existencias o cruces en las que las mutaciones son equilibradas a lo largo balanceadores de las buenas prácticas agrarias, aun cuando el anti-GFP se utiliza para la detección. Esto se debe a una variedad de factores, incluyendo la expresión maternal de las buenas prácticas agrarias. Por ejemplo, hemos encontrado que es casi imposible de clasificar fijo, manchado embriones mutantes homocigotos de acciones equilibradas tercer cromosoma utilizando actina-GFP o armadillo (brazo)-GFP balanceadores. En segundo lugar, es bastante tiempo para generar alta calidad disecciones fijo. 10.15 por hora es casi tan rápido como la mayoría de la gente puede hacer esto. En tercer lugar, algunos anticuerpos no se manchan y en las disecciones fijo, ya sea porque los epítopos anticuerpos son sensibles a la solución, o por un anticuerpo que las manchas de ambas estructuras internas y externas es "absorbido" por las estructuras externas y no penetrar en las estructuras internas ( por ejemplo, anticuerpos contra fasciclin III (FAS3)). Tinción en cuarto lugar, vivir con las proteínas de fusión del receptor para detectar la expresión del ligando no se puede hacer sobre los preparativos fijo.
Desde 2002, nuestro grupo ha llevado a cabo la deficiencia (DF) y pantallas ectópico expresión para identificar ligandos RPTP. Con el fin de hacer esto, hemos desarrollado protocolos simplificados para la disección de embriones vivos y la tinción de las colecciones que contienen cientos de líneas equilibradas. La tinción de ligandos del receptor huérfano con las proteínas de fusión del receptor es una aplicación especializada que no es empleado por muchos grupos. Sin embargo, muchos grupos hacen uso de la tinción de anticuerpos de los filetes de visualizar los fenotipos de embriones. A través de nuestro desarrollo de estos métodos, hemos concluido que es mucho más eficiente para examinar los fenotipos de las grandes colecciones de las reservas mediante la disección en vivo de la disección fijo. Hemos utilizado la disección en vivo para caracterizar axón motor, sistema nervioso central, y los fenotipos de los músculos en más de 600 DFS, y también se han caracterizado los fenotipos del sistema nervioso producida por la expresión ectópica de más de 400 superficie de células y proteínas secretadas (AW et al, en preparación.; HK. L. et al., en preparación).
Los protocolos de la disección en vivo que hemos utilizado han evolucionado a lo largo de los años. Uno de los autores (KZ) fue introducido por primera vez a vivir la disección de más de 20 años por Nipam Patel, quien era entonces un estudiante graduado en el laboratorio de Corey Goodman. En los últimos años, hemos utilizado este método para teñir el SNC con anticuerpos anti-FAS3 [2], sino que emplea la disección fija para todos los otros experimentos. En 1999, Aloisia Schmid, entonces un postdoctorado en nuestro grupo, nos presentó a vivir la disección con agujas de cristal, que se utiliza para examinar los fenotipos de ARN de doble cadena de inyección de embriones [3, 4]. Cuando empezamos a hacer el ligando RPTP pantallas de unos pocos años más tarde, modificó su protocolo para permitir un rápido análisis de grandes colecciones de reservas mantenidas sobre los equilibradores de las buenas prácticas agrarias. Hemos encontrado que las buenas prácticas agrarias-negativos embriones pueden ser fácilmente ordenados a partir de buenas prácticas agrarias de las poblaciones de equilibrio, incluso cuando no es la expresión de GFP sustancial materna (por ejemplo, para el equilibrador de TM3armGFP), porque los embriones son ordenados en vivo y las diferencias sutiles en la expresión de GFP se puede detectar fácilmente. Nuestra pantalla Df éxito de un ligando Lar se describe en [5].
Utilizando los protocolos actuales, una persona capacitada solo pueden detectar líneas 5.10 por día para los fenotipos, el examen de 4-7 embriones mutantes de cada línea con un microscopio compuesto. Después de seleccionar y formar arreglos de los embriones, que dura aproximadamente una hora de diseccionar 50 embriones. Este método nos permite identificar las mutaciones que confieren sutil, de baja penetraciónna vez que fenotipos, ya que el 70 hemisegments por línea se anotan al gran aumento de 40X con una lente de inmersión en agua. Fenotipos sería difícil o imposible de detectar en las pantallas de todo el montaje manchadas embriones bajo un microscopio de disección.
Hemos definido un kit para la detección fenotípica Df que contiene alrededor de 250 líneas y representa aproximadamente la mitad del genoma (AW et al., En preparación). El desarrollo de este kit se inició como parte de nuestra pantalla del kit de Bloomington Df, tal como existía en el período 2002-2003 de los genes necesarios para la síntesis de ligandos RPTP [5]. En el curso de esta pantalla, que sustituye Bloomington DFS kit para el que Df / Df homocigotos no se desarrolló un sistema nervioso central (y por lo tanto no podían ser examinados para la expresión del ligando del SNC) y en menor DFS, preferiblemente molecularmente asignada, que tenía un mejor desarrollo.
DF / DF homocigotos de las líneas en nuestro kit de detección fenotípica han normal morfología general en la etapa 16, lo que permite a un investigador a la pantalla de forma sistemática por los genes que afectan el desarrollo del SNC, SNP, las fibras musculares, la red de la tráquea, y muchos otros tejidos. Cualquier estructura, patrón de expresión, o el patrón de localización subcelular que es visualizable con un anticuerpo específico o marcador GFP en las etapas 14 a 16 pueden ser examinados para los fenotipos de usar este kit. Esto significa que, utilizando el protocolo descrito aquí, un gasto por persona alrededor de la mitad de su / su tiempo en este proyecto de manera sistemática podría pantalla de la mitad de los genes de Drosophila para cualquier fenotipo deseado embrión dentro de seis meses a un año.
A. Drosophila de recogida de embriones
1. Prepare "Five-Barril" cámaras de recolección de huevos
Estas cámaras de ahorrar tiempo y esfuerzo al examinar un gran número de líneas de mosca.
2. Preparar las placas de recolección de huevos
3. Prepare las moscas
4. Transferencia vuela a cinco barriles cámaras recolección de huevos.
5. Recoger los embriones
6. Embriones edad
Coloque la placa de la recolección de huevos al revés sobre una placa de Petri cubiertas con papel húmedo 90 mm círculo de filtro y mantener a la temperatura deseada. Para la disección de la etapa 16 embriones a partir de equilibrado de líneas mutantes, por lo general hacer una colección en la final de la mañana, luego incubar los embriones parar> 22 horas a 19 ° C. Para los estudios de ganancia de función mediante el sistema de UAS/GAL4, recogemos los embriones a temperatura ambiente en la tarde y se incuba durante 16 horas a 19 ° C. Al día siguiente nos trasladamos a los embriones a una incubadora de 29 ° C para activar el sistema UAS/GAL4 para 1 o 2 horas. Después de este tiempo, los embriones son en su mayoría la etapa 15, lo que permite suficiente tiempo para resolver los embriones para la expresión de las buenas prácticas agrarias y la línea a ellos, para que puedan estar en la etapa 16 cuando la disección se realiza.
7. Puesta en escena de embriones y la clasificación para la expresión de GFP.
Al discriminar los genotipos de los embriones, se utiliza balanceadores de las buenas prácticas agrarias. Se examinan los embriones dechorionated en doble vara de cinta (ver próxima sección) en una disección de las buenas prácticas agrarias Olympus alcance, y los seleccionamos para la edad y la expresión de las buenas prácticas agrarias, al mismo tiempo.
a) las buenas prácticas agrarias de clasificación:
b) La estadificación
La herramienta principal para la puesta en escena alrededor de embriones st. 14-16 es la morfología intestinal. El intestino brilla con autofluorescencia en el ámbito GFP. Antes de tratar de embriones etapa, se debe consultar libros de referencia o en los sitios que tienen imágenes y diagramas de los embriones (por ejemplo, el Hartenstein y Campos-Ortega libro verde), por lo que uno entiende lo que debe ser similar. El escenario ideal para la disección es cuando el intestino se ha dividido en tres bandas. Antes de eso, el intestino aparece como una masa única. A menudo las clases de embriones en la etapa de burbuja y las edades ellos hasta que alcancen el mejor escenario para la disección. Después de la etapa de tres bandas, el intestino se empieza a desarrollar bandas diagonales cerca de la cola, y luego las bobinas, y el embrión se vuelve más clara. Dentro de este período, el embrión se convierte en difícil de analizar debido a que no se pegue en el portaobjetos de vidrio. Si uno quiere analizar última etapa 16/early etapa 17 embriones, es necesario analizar y evaluar la cantidad de embriones que morfologías intestino son los embriones que se adhieren o no se pegan. Esto varía un poco entre los genotipos también.
B. Drosophila disección embrión vivo
Esperamos que este video de demostración ha mostrado nuestros métodos de disección de embriones vivos y la tinción con el suficiente detalle que ahora pueden ser fácilmente ejecutadas por cualquier persona que tenga alguna experiencia en Drosophila genética y la embriología. Por supuesto, mucha práctica seguirá siendo necesaria, sobre todo para las propias disecciones. En nuestra experiencia, cada persona que aprende los métodos de disección en vivo va a crear un protocolo de disección sutilmente di...
Damos las gracias a Nicki Fox y Schmid Aloisia por sus contribuciones al desarrollo de estos protocolos. Este trabajo fue apoyado por una subvención del NIH RO1 a KZ, NS28182.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Borosilicate Tubing With Filament | Sutter Instrument Co. | BF120-60-10 | |
Narishige model PC-10 needle puller | Narishige International | Tubes pulled using a heater level of 58.9 |
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