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Method Article
Este protocolo describe tres pasos para preparar los lóbulos ópticos de larvas y adultos de Drosophila para la obtención de imágenes: 1) disecciones cerebrales, 2) inmunohistoquímica y 3) montaje. Se hace hincapié en el paso 3, ya que se requieren distintas orientaciones de montaje para visualizar estructuras específicas de lóbulos ópticos.
El lóbulo óptico de Drosophila , compuesto por cuatro neuropilas: la lámina, la médula, la lóbula y la placa de lóbula, es un excelente sistema modelo para explorar los mecanismos de desarrollo que generan la diversidad neuronal e impulsan el ensamblaje de circuitos. Dada su compleja organización tridimensional, el análisis del lóbulo óptico requiere que se comprenda cómo se colocan sus neurópilos adultos y sus progenitores larvarios en relación con el cerebro central. Aquí, describimos un protocolo para la disección, inmunotinción y montaje de cerebros de larvas y adultos para la obtención de imágenes del lóbulo óptico. Se hace especial hincapié en la relación entre la orientación del montaje y la organización espacial del lóbulo óptico. Describimos tres estrategias de montaje en la larva (anterior, posterior y lateral) y tres en el adulto (anterior, posterior y horizontal), cada una de las cuales proporciona un ángulo de imagen ideal para una estructura de lóbulo óptico distinta.
El sistema visual de Drosophila, compuesto por el ojo compuesto y el lóbulo óptico subyacente, ha sido un excelente modelo para el estudio del desarrollo y la función de los circuitos neuronales. En los últimos años, el lóbulo óptico en particular ha surgido como un poderoso sistema en el que estudiar los procesos del neurodesarrollo como la neurogénesis y el cableado de circuitos 1,2,3,4,5,6,7,8. Está formado por cuatro neurópilas: la lámina, la médula, la lóbula y la placa de lóbula (estas dos últimas forman parte del complejo lóbula)1,2,3,4,5,6. Los fotorreceptores del ojo, se dirigen a las neuronas de la lámina y la médula, que procesan las entradas visuales y las transmiten a los neuropilos del complejo lóbulo 1,2,3,4,5,6. Las neuronas de proyección en el complejo lóbulo envían posteriormente información visual a los centros de procesamiento de orden superior en el cerebro central 1,5,9. La compleja organización del lóbulo óptico, necesaria para mantener la retinotopía y procesar diferentes tipos de estímulos visuales, lo convierte en un sistema atractivo para estudiar cómo se ensamblan circuitos neuronales sofisticados. En particular, la médula comparte sorprendentes similitudes tanto en su organización como en su desarrollo con la neurorretina, que ha sido durante mucho tiempo un modelo para el desarrollo de circuitos neuronales de vertebrados 3,8.
El desarrollo del lóbulo óptico comienza durante la embriogénesis, con la especificación de ~ 35 células ectodérmicas que forman la placa óptica 2,4,5,6,7,8. Después de la eclosión de las larvas, la placa óptica se subdivide en dos primodios distintos: 1) el centro de proliferación externa (OPC), que genera las neuronas de la lámina y la médula externa y 2) el centro de proliferación interna (IPC), que genera neuronas del complejo de médula y lóbulainterna 4,5,6,10 . En la larva de segundo estadio tardío, las células neuroepiteliales de OPC e IPC comienzan a transformarse en neuroblastos que posteriormente generan neuronas a través de células madre ganglionares intermedias 4,5,11,12. Los neuroblastos del lóbulo óptico están modelados por factores de transcripción restringidos espacial y temporalmente, que actúan juntos para generar diversidad neuronal en su progenie 11,12,13,14. En la pupa, los circuitos de los neuropilos del lóbulo óptico se ensamblan a través de la coordinación de varios procesos, incluida la muerte celular programada 11,15, la migración neuronal12,16, la orientación axonal/dendrítica10,17, la formación de sinapsis18,19 y las rotaciones de neuropilas10,17.
Aquí, describimos la metodología por la cual los cerebros de larvas y adultos son diseccionados, inmunoteñidos y montados para obtener imágenes del lóbulo óptico. Dada su compleja organización tridimensional, el análisis del lóbulo óptico requiere que se comprenda cómo se colocan sus neurópilos adultos y sus progenitores larvarios en relación con el cerebro central. Por lo tanto, ponemos especial énfasis en cómo la orientación del montaje se relaciona con la organización espacial de las estructuras de los lóbulos ópticos. Describimos tres estrategias de montaje para cerebros de larvas (anterior, posterior y lateral) y tres para cerebros adultos (anterior, posterior y horizontal), cada una de las cuales proporciona un ángulo óptimo para obtener imágenes de una población específica de progenitores del lóbulo óptico o neuropilo.
1. Preparación de cerebros de larvas para la obtención de imágenes confocales
2. Preparación de cerebros adultos para la obtención de imágenes confocales
En la Figura 1 y la Figura 2 se presentan imágenes confocales de lóbulos ópticos larvales y adultos montados en las orientaciones descritas en el protocolo.
La Figura 1 muestra esquemas y cortes confocales representativos de cerebros de larvas colocados en las orientaciones anterior, posterior y lateral. En la orientación de montaje anterior, el epitelio OPC (DE-Cadherin), los neuroblastos del bulbo r...
En este protocolo, describimos un método para inmunoteñir cerebros de larvas y adultos de Drosophila y montarlos en varias orientaciones. Si bien los métodos para teñir cerebros de larvas y adultos se han descrito previamente 22,23,24,27,28, las estrategias de montaje para la visualización óptima de estructuras específicas del lóbulo óptico han recibido menos atención
Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.
Nos gustaría agradecer a Claude Desplan por compartir con nosotros una alícuota del anticuerpo Bsh. Los anticuerpos monoclonales DE-Cadherin, Dachshund, Eyes Absent, Seven-up y Bruchpilot se obtuvieron del Banco de Hibridomas de Estudios del Desarrollo, creado por el NICHD de los NIH y mantenido en la Universidad de Iowa, Departamento de Biología, Iowa City, IA 52242. Este trabajo fue apoyado por una beca NSERC Discovery Grant otorgada a T.E.. U.A. cuenta con el apoyo de una beca de posgrado Alexander Graham Bell de NSERC Canadá. P.V. cuenta con el apoyo de una beca de posgrado de Ontario.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10x PBS | Bioshop | PBS405 | |
37% formaldehyde | Bioshop | FOR201 | |
Alexa Fluor 488 (goat) secondary | Invitrogen | A-11055 | use at 1:500 |
Alexa Fluor 555 (mouse) secondary | Invitrogen | A-31570 | use at 1:500 |
Alexa Fluor 647 (guinea pig) secondary | Invitrogen | A-21450 | use at 1:500 |
Alexa Fluor 647 (rat) secondary | Invitrogen | A-21247 | use at 1:500 |
Cover slips | VWR | 48366-067 | |
Dissecting forceps - #5 | Dumont | 11251-10 | |
Dissecting forceps - #55 | Dumont | 11295-51 | |
Dissection Dish | Corning | 722085 | |
Dry wipes | Kimbery Clark | 34155 | |
Goat anti-Bgal primary antibody | Biogenesis | use at 1:1000 | |
Guinea pig anti-Bsh primary antibody | Gift from Claude Desplan | use at 1:500 | |
Guinea pig anti-Vsx1 primary antibody | Erclik et al. 2008 | use at 1:1000 | |
Laboratory film | Parafilm | PM-996 | |
Microcentrifuge tubes | Sarstedt | 72.706.600 | |
Microscope slides | VWR | CA4823-180 | |
Mouse anti-dac primary antibody | Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB) | mabdac2-3 | use at 1:20 |
Mouse anti-eya primary antibody | DSHB | eya10H6 | use at 1:20 |
Mouse anti-nc82 primary antibody | DSHB | nc82 | use at 1:50 |
Mouse anti-svp primary antibody | DSHB | Seven-up 2D3 | use at 1:100 |
Polymer Clay | Any type of clay can be used | ||
Rabbit anti-GFP | Invitrogen | A-11122 | use at 1:1000 |
Rat anti-DE-Cadherin primary antibody | DSHB | DCAD2 | use at 1:20 |
Slowfade mounting medium | Invitrogen | S36967 | Vectashield mounting medium ( cat# H-1000) can also be used |
Triton-x-100 | Bioshop | TRX506 |
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