Z.C. reconoce el apoyo del fondo de inicio de Dartmouth y el Branco Weiss - sociedad para la beca de ciencia, administrada por ETH Zurich. Los autores agradecen a los Drs. Larry A. Taber, Benjamen A. Filas, Qiaohang Guo y Yunfei Shi de discusiones útiles, así como los revisores anónimos por comentarios. Este material está basado en trabajo apoyado por la nacional ciencia Fundación graduados beca de investigación bajo la subvención no. DGE-1313911. Cualquier opinión, resultados y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son las de los autores (s) y no reflejan necesariamente las opiniones de la National Science Foundation.

1. preparación de medios de cultivo de tejidos
<ol><li>Utilice una botella de 0,5 L de medio modificado Eagle de Dulbecco (DMEM) con 4,5 g/L glucosa, bicarbonato de sodio y L-glutamina como la base para los medios de cultivo.</li>
	<li>En una campana de flujo laminar estéril, añadir 10 mL de antibióticos a lo 0,5 L de DMEM.</li>
	<li>Con una pipeta estéril, transferir 50 mL de la solución de antibióticos DMEM a un tubo cónico estéril 50 mL.</li>
	<li>Añadir 50 mL de suero de pollo a la solución de antibióticos DMEM restante en la botella de 0,5 L en la campana estéril.</li>
	<li>Almacenar la solución final (denominada en adelante medios de cultivo de garbanzos [CCM]) en alícuotas de tubo cónico de 50 mL a-20 ° C.</li>
</ol>2. incubación de los huevos
<ol><li>Toallitas de uso delicado con etanol al 70% para limpiar concreto libre de patógeno White Leghorn pollo huevos fertilizados. Arreglar huevos en una orientación longitudinal en los titulares.</li>
	<li>Encienda una incubadora de huevo para fijar una temperatura de 37.5 ° C y mantener la humedad en % de 48-55. La humedad se controla mediante la adición de una cantidad apropiada de agua a la incubadora.</li>
	<li>Incubar los huevos a HH11-13, aproximadamente de 40 a 44 h.</li>
	<li>Dejar que enfríen los huevos a temperatura ambiente durante aproximadamente 15-30 min antes de la fumigación y limpieza con etanol al 70%.</li>
</ol>3. Tire de Capillares de vidrio de
<ol><li>Montar un 10 tubos capilares de vidrio cm de largo con un diámetro externo de 1,0 mm y un diámetro interno de 0,5 mm en un tirador de la micropipeta.</li>
	<li>Ajuste el calor y tire parámetros a 750 y 400, respectivamente. Presione el botón de extracción para extraer el tubo capilar en finas agujas.</li>
</ol>4. papel de filtro portador método
<ol><li>Cortar círculos de aproximadamente 3 cm de diámetro de papel de filtro.</li>
	<li>Cortar un rectángulo de aproximadamente 1 cm por 2 cm del círculo utilizando una perforadora. Asegúrese de quitar cualquier salientes o esquinas.</li>
</ol>5. embrión cosecha y preparación
<ol><li>Romper huevos en la parte inferior, separe la cáscara con suavidad y con cuidado depositar contenidos en un plato de petri de 150 x 15 mm. Para asegurar que la parte del embrión es, mantenga los huevos en la misma orientación que se incubaron mientras se les agrieta.</li>
	<li>Eliminar la albúmina fina utilizando una pipeta de Pasteur desechable.</li>
	<li>Separar la albúmina gruesa de la yema de huevo con unas pinzas terminadas embotadas. Asegúrese de que la albúmina gruesa se ha quitado raspando suavemente la parte superior de la yema con el fórceps terminó contundente.</li>
	<li>Use pinzas de punta fina para centrar y colocar un anillo de papel de filtro sobre el embrión, que el eje largo del anillo con el eje longitudinal del embrión.</li>
	<li>Cortar la yema de huevo que rodea el anillo de filtro de papel con las tijeras.</li>
	<li>Tire el anillo y el embrión de la yema en una dirección oblicua hacia el sitio donde primero fue cortar la yema de huevo.</li>
	<li>Enjuague los embriones en dos platos de 100 mm secuenciales con temperatura 1 x de tampón fosfato salino (PBS).</li>
	<li>Coloque primero un anillo de papel de filtro en un plato de petri de 35 mm. Luego coloque el lado dorsal del embrión hacia arriba sobre el papel de filtro ya en plato de petri de 35 mm.</li>
	<li>Coloque un anillo de acero inoxidable en la parte superior el sándwich de papel de filtro. Asegúrese de no dañar el embrión.</li>
	<li>Añadir 3 mL del CCM previamente preparado a cada caja Petri.</li>
	<li>Retirar la VM de cada embrión rozando ligeramente la aguja capilar tirada en la parte superior del embrión y la VM a la peladura, a partir del extremo anterior (sobre el forebrain) y proceder a la notocorda (figura 1A).</li>
	<li>Lugar ocho platos de Petri de 35 mm en un plato de 150 mm que fue alineado con agua saturada de tarea delicada toallitas (para mantener la humedad).</li>
	<li>Lugar el plato de petri de 150 mm en una bolsa de plástico sellable entonces llenar la bolsa con una mezcla de gas compuesta por 95% O2 y 5% CO2.</li>
	<li>Selle la bolsa y colocarlo en una incubadora de 37,5 ° C.</li>
	<li>Incubar los embriones para un adicional 27 h hasta HH15-HH16 (figura 1B).</li>
</ol>6. inducción de tensión superficial
<ol><li>Eliminar los embriones del incubador y utiliza un sistema de tomografía de coherencia óptica a los de la imagen. Usar OCT para determinar el ángulo de torsión del tubo neural (NT) (figura 2).</li>
	<li>Transfiera los embriones a un microscopio óptico y visualizar con 10 aumentos. Utilice una pipeta de 200 microlitros para quitar progresivamente 0,2 mL de medios de comunicación de la caja Petri.</li>
	<li>Tomar imágenes de brightfield en cada intervalo para observar los efectos de la interfaz de aire de los medios de comunicación sobre el embrión.</li>
	<li>Quitar los medios de comunicación hasta que la tensión superficial en el embrión induce torsión (figura 1).</li>
	<li>La imagen del embrión usando el sistema de OCT una vez más para establecer un ángulo de torsión final de comparación para el control de embriones.  Nota: Las imágenes del brillante-campo fueron adquiridas mediante el uso de un microscopio de disección. Un sistema de tomografía de coherencia óptica con un microscopio Unido fue utilizado para adquirir pilas de imágenes transversales de embriones vivos. Imágenes fueron obtenidas en un dominio de exploración de3 de 3 x 10 mm x 3 mm, luego procesadas en un software de proyección de imagen. Por último, las imágenes de modelo físico fueron tomadas con una cámara réflex digital de objetivo único.</li>
</ol>7. física modelo de fuerzas de tensión superficial/VM
<ol><li>Desarrollar una geometría 3D simplificada que se asemeja a un embrión entre HH14-17 en software de modelado comercial (Figura 3A).</li>
	<li>Diseñar el molde negativo de la geometría 3D de software de gráficos de computadora 3D comercial.</li>
	<li>Usar una impresora 3D cargada de 1,75 mm acrilo butadieno estireno del filamento a 3D imprimir el molde del diseño, en formato stereolithographic (.stl).</li>
	<li>Para realizar el molde, mezclar componentes de elastómero de caucho de silicona A y B en partes iguales y verter la mezcla en el molde rápidamente; Coloque el molde de fundición para curar a temperatura ambiente durante 12 horas (figura 3B).</li>
	<li>La marca el modelo físico del embrión a lo largo de el NT en el lado dorsal visualizar torsión.</li>
	<li>Utilizar un cubreobjetos para replicar la fuerza ejercida sobre el modelo físico 3D que imita el de la VM o tensión de superficie (figura 3D).</li>
	<li>Introducir una serie de cables rígidos de longitud igual al lado del modelo físico. Después de que el cubreobjetos ejerce una fuerza externa en el modelo de cerebro, los cables se convierten en inclinado en un ángulo que depende de la ubicacion. Determinar el ángulo de rotación por arctan de la longitud proyectada sobre la longitud original de cada cable (figura 3E).</li>
</ol>8. alteración de la dirección del bucle de corazón
<ol><li>Siga los pasos en 3.1 y 3.2 para obtener un tubo capilar tirado.</li>
	<li>Siga los pasos de 5.1 a través de 5.10 a preparar el embrión.</li>
	<li>Utilice un par de pinzas para voltear el papel de filtro para que el embrión se convierte en ventral lado hacia arriba.</li>
	<li>Utilizar el tubo capilar se corte una abertura en la membrana del splanchnopleure (SPL).</li>
	<li>Utilizar el tubo capilar para ejercer una fuerza mecánica para empujar el corazón de la derecha a la izquierda.</li>
	<li>Siga los pasos de 5.12 a 5.15 para observar la evolución de la torsión.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Taber, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanics+of+Growth,+Remodeling,+and+Morphogenesis.">Biomechanics of Growth, Remodeling, and Morphogenesis.</a> Appl. Mech. Rev. 48, 487-545 (1995).</li><li>Wyczalkowski, M. A., Chen, Z., Filas, B. A., Varner, V. D., Taber, L. 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Los autores no declaran conflictos de interés.

Mientras que los fenómenos físicos juegan un papel integral en la morfogénesis26,27,28,29,30, los mecanismos mecánicos específicos, junto con la coordinación de mecánica y mecanismos moleculares, siguen siendo en gran parte inexplorado. Es sabido que la flexión ventral y la torsión hacia la derecha de cerebro primitivo son dos procesos centrales que c...

Investigación de la biología moderna del desarrollo se centra en gran medida en el desarrollo de la comprensión desde la perspectiva de la genética molecular1,2,3,4,5,6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. se sabe que fenómenos físicos juegan un papel central en la morfogénesis, o la generación de biológico forma14,15,16,17; sin embargo, mecanismos mecánicos específicos de desarrollo siguen siendo en gran medida estudiados. Flexión ventral y la torsión hacia la derecha del tubo cerebro primitivo después de Hamburger-Hamilton etapa 11 (HH 11)18 son los dos principales procesos que contribuyen a la forma embrionaria de cambian19,20. En particular, el mecanismo físico subyacente el desarrollo torsional en el cerebro embrionario sigue incompleto entendido.
La torsión embrionaria en embrión de pollo es uno de los primeros eventos morfogenéticos de asimetría (L-R) de izquierda a derecha en desarrollo. Cuando es perturbado el proceso de la asimetría de izq. a der., defectos de nacimiento como situs inversus, isomerismoo heterotaxia ocurrirá21. Aquí presentamos un protocolo que combina ex ovo experimentos22,23 con modelado físico para caracterizar las fuerzas mecánicas durante el desarrollo temprano del cerebro embrionario. El objetivo del método presentado es identificar las fuerzas mecánicas responsables de torsión del cerebro y los factores que afectan el grado de torsión durante el temprano desarrollo12. Basado en la observación experimental de que la membrana vitelina (VM) limita el lado dorsal del embrión, presumimos que el VM proporciona la fuerza necesaria para inducir la torsión del cerebro en desarrollo. Por lo tanto, en este método, hemos eliminado la parte de la VM que cubre el área del cerebro para averiguar los efectos de torsión de cerebro. Además, el método de aplicación de fluidos tensión superficial fue utilizado para confirmar el papel mecánico de la máquina virtual y proporcionar una estimación de la fuerza necesaria por torsión del cerebro, que no se había hecha anteriormente. Medición de las fuerzas durante la morfogénesis embrionaria es una tarea difícil. En particular, en un estudio pionero, Campàs y colaboradores24 desarrolló un novedoso método para cuantificar el estrés celular utilizando inyección de microgotas. Sin embargo, este método se limita a medir fuerzas en el nivel celular, por lo tanto no aplicable para sondear las fuerzas en el nivel organismo o tejido. El protocolo presentado en este trabajo se desarrolló para llenar parcialmente este vacío.

<table><tbody><tr><td>Fertilized Specific pathogen-free White Leghorn chicken eggs</td><td>Charles River</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optical Coherent Tomography Microscope</td><td>Thorlabs</td><td>GAN220C1</td><td></td></tr><tr><td>Silicone elastomer</td><td>Smooth-On, Inc.</td><td>EcoFlex 00-50</td><td></td></tr><tr><td>Dissecting microscope</td><td>Leica</td><td>MZ8</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&amp;rsquo;s Modified Eagle&amp;rsquo;s Medium (DMEM)</td><td>Lonza</td><td>12-604F</td><td></td></tr><tr><td>Antibiotics</td><td>Sigma</td><td>P4083</td><td></td></tr><tr><td>Chick serum</td><td>Sigma</td><td>C5405</td><td></td></tr><tr><td>Micropipette puller</td><td>Sutter Instrument</td><td>Model P-30</td><td></td></tr><tr><td>Filter paper</td><td>Whatman</td><td>5202-110</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate buffered saline (PBS)</td><td>Corning</td><td>21-040-CV</td><td></td></tr><tr><td>Comsol MultiPhysics</td><td>Comsol</td><td></td><td></td></tr><tr><td>3D computer graphics software</td><td>Rhino 5</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscope attached with OCT</td><td>Nikon&amp;nbsp;</td><td>FN1</td><td></td></tr><tr><td>Digital single-lens reflex camera</td><td>EOS&amp;nbsp;</td><td>Rebel T3i</td><td></td></tr></tbody></table>

probing the roles of physical forces in early chick embryonic morphogenesis

Desarrollo embrionario tradicionalmente es estudiado desde la perspectiva de la genética biomolecular, pero la importancia fundamental de la mecánica en la morfogénesis se está reconociendo cada vez más. En particular, el tubo embrionario chick corazón y el cerebro, que sufren cambios morfológicos drásticos que se desarrollan, están entre los principales candidatos a estudiar el papel de las fuerzas físicas en la morfogénesis. Progresiva flexión ventral y la torsión hacia la derecha de la cerebro de pollo embrionario tubular ocurren en la etapa más temprana de órgano nivel de izquierda a derecha asimetría en el desarrollo embrionario del pollo. La membrana vitelina (VM) limita el lado dorsal del embrión y se ha implicado en la prestación de la fuerza necesaria para inducir la torsión del cerebro en desarrollo. Aquí presentamos una combinación de nuevas experiencias de ex ovo y modelado para identificar los mecanismos de torsión del cerebro físico. En etapa de Hamburger-Hamilton 11, embriones son cosechados y cultivados ex ovo (en los medios de comunicación). La VM se elimina posteriormente mediante un tubo capilar tirado. Controlar el nivel del líquido y someter al embrión a una interfaz de aire líquido, el líquido tensión superficial de los medios de comunicación puede utilizarse para reemplazar el papel mecánico de la máquina virtual. También se realizaron experimentos de microcirugía para alterar la posición del corazón para encontrar el cambio resultante en la quiralidad de la torsión del cerebro. Resultados de este protocolo ilustran las funciones fundamentales de la mecánica en la morfogénesis que conduce.

En este estudio, la VM del embrión en HH11 fue quitada desde el extremo anterior a la flexión torácica. Los embriones fueron reflejados por un sistema de OCT. En esta etapa, la torsión del tubo de cerebro no ha iniciado (figura 1A). Después de ser incubados a HH15-16, embriones con su VM quitados expuesto cerebro reducido tubo torsión, aproximadamente 35 grados (figura 1B) en comparación con el control de embriones, que ex...

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Probing the Roles of Physical Forces in Early Chick Embryonic Morphogenesis

Los Roles de las fuerzas físicas en principios Chick morfogénesis embrionaria de sondeo

Aquí, presentamos un protocolo de introducción de un conjunto de nuevos experimentos ex ovo y enfoques de modelado físico para el estudio de la mecánica de la morfogénesis durante temprano chick cerebro embrionario la torsión.

Embryonic development is traditionally studied from the perspective of biomolecular genetics, but the fundamental importance of mechanics in morphogenesis ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.2K vistas.  Dartmouth College. Aquí, presentamos un protocolo de introducción de un conjunto de nuevos experimentos ex ovo y enfoques de modelado físico para el estudio de la mecánica de la morfogénesis durante temprano chick cerebro embrionario la torsión.

Video: Probing the Roles of Physical Forces in Early Chick Embryonic Morphogenesis

Grafting of Beads into Developing Chicken Embryo Limbs to Identify Signal Transduction Pathways Affecting Gene Expression

Using chicken embryos it is possible to test directly the effects of either growth factors or specific inhibitors of signaling pathways on gene expression and activation of signal transduction pathways. This technique allows the delivery of signaling molecules at precisely defined developmental stages for specific times. After this embryos can be harvested and gene expression examined, for example by in situ hybridization, or activation of signal transduction pathways observed with immunostaining.
In this video heparin beads soaked in FGF18 or AG 1-X2 beads soaked in U0126, a MEK inhibitor, are grafted into the limb bud in ovo. This shows that FGF18 induces expression of MyoD and ERK phosphorylation and both endogenous and FGF18 induced MyoD expression is inhibited by U0126. Beads soaked in a retinoic acid antagonist can potentiate premature MyoD induction by FGF18.
This approach can be used with a wide range of different growth factors and inhibitors and is easily adapted to other tissues in the developing embryo.

By grafting beads soaked in growth factors or specific inhibitors of signaling pathways into developing embryos it is possible to directly test their effects in vivo. In this protocol beads are grafted into the limb bud to determine the effects of these molecules on gene expression and signal transduction.

Injerto de Cuentas en desarrollo Miembros de embrión de pollo para identificar señales de transducción Pathways afectan la Expresión Génica

Using chicken embryos it is possible to test directly the effects of either growth factors or specific inhibitors of signaling pathways on gene expression ...

Investigación

Biología del Desarrollo

Application of Impermeable Barriers Combined with Candidate Factor Soaked Beads to Study Inductive Signals in the Chick

The chick embryo provides a superb vertebrate model that can be used to dissect developmental questions in a direct way. Its accessibility and robustness following surgical intervention are key experimental strengths. Mica plates were the first barriers used to prevent chick limb bud initiation1. Protocols that use aluminum foil as an impermeable barrier to wing bud or leg bud induction and or initiation are described. We combine this technique with bead placement lateral to the barrier to exogenously supply candidate endogenous factors that have been blocked by the barrier. The results are analyzed using in situ hybridization of subsequent gene expression. Our main focus is on the role of retinoic acid signaling in the induction and later initiation of the chick embryo fore and hindlimb. We use BMS 493 (an inverse agonist of retinoic acid receptors (RAR)) soaked beads implanted in the lateral plate mesoderm (LPM) to mimic the effect of a barrier placed between the somites (a source of retinoic acid (RA)) and the LPM from which limb buds grow. Modified versions of these protocols could also be used to address other questions on the origin and timing of inductive cues. Provided the region of the chick embryo is accessible at the relevant developmental stage, a barrier could be placed between the two tissues and consequent changes in development studied. Examples may be found in the developing brain, axis extension and in organ development, such as liver or kidney induction.

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.

La aplicación de barreras impermeables combinadas con empapó las bolas Factor Candidato para el Estudio de señales inductivas en el polluelo

The chick embryo provides a superb vertebrate model that can be used to dissect developmental questions in a direct way. Its accessibility and robustness ...

Double Whole Mount in situ Hybridization of Early Chick Embryos

The chick embryo is a valuable tool in the study of early embryonic development. Its transparency, accessibility and ease of manipulation, make it an ideal tool for studying  gene expression in brain, neural tube, somite and heart primordia formation. This video demonstrates the different steps in 2-color whole mount in situ hybridization; First, the embryo is dissected from the egg and fixed in paraformaldehyde. Second, the embryo is processed for prehybridization. The embryo is then hybridized with two different probes, one coupled to DIG, and one coupled to FITC.  Following overnight hybridization, the embryo is incubated with DIG coupled antibody. Color reaction for DIG substrate is performed, and the region of interest appears blue. The embryo is then incubated with FITC coupled antibody. The embryo is processed for color reaction with FITC, and the region of interest appears red. Finally, the embryo is fixed and processed for phtograph and sectioning. A troubleshooting guide is also presented.

This video demonstrates 2-color whole mount in situ hybridization, a method by which the spatial and temporal expression pattern of 2 different genes can be visualized in young chick embryos. This method was originally introduced by David Wilkinson, Domingos Henrique, Phil Ingham and David Ish -Horowicz.

Monte doble entero hibridación in situ de embriones de pollo temprano

The chick embryo is a valuable tool in the study of early embryonic development. Its transparency, accessibility and ease of manipulation, make it an ...

Biología

Assay for Neural Induction in the Chick Embryo

The chick embryo is a valuable tool in the study of early embryonic development. Its transparency, accessibility and ease of manipulation, make it an ideal tool for studying the formation and initial patterning of the nervous system. This video demonstrates how to graft organizer tissue into a host, a method by which Hensen s node (the organizer in the chick embryo) is grafted to a host competent ectoderm. The organizer graft instructs overlying na ve tissue to adopt a neural fate via neural inducing signals. This mechanism is referred to as neural induction, and constitutes the initial step in the formation of brain and spinal cord in amniotes. This method is essentially used for the characterization of putative neural inducing molecules in chick. This video demonstrates the different steps in the assay for neural induction; First, the donnor embryo is explanted and pinned on a dish. Then, the host embryo is prepared for New culture. The graft is excised and transplanted to the host area pellucida margin. The host is cultured for 18-22 hrs. The assembly is fixed and processed for further applications (e.g. in situ hybridization). This method was originally devised by Waddington 1,2 and Gallera 3,4.

Neural induction is the first step in the formation of the brain. It is a mechanism by which Hensen's node (organizer), instructs adjacent tissue to adopt a neural fate, i.e. to give rise to the nervous system. This video demonstrates an assay for neural induction in chick embryo.

Ensayo de inducción neural en el embrión de pollo

Organotypic Culture Method to Study the Development Of Embryonic Chicken Tissues

The embryonic chicken is commonly used as a reliable model organism for vertebrate development. Its accessibility and short incubation period makes it ideal for experimentation. Currently, the study of these developmental pathways in the chicken embryo is conducted by applying inhibitors and drugs at localized sites and at low concentrations using a variety of methods. In vitro tissue&#160;culturing is a technique that enables the study of tissues separated from the host organism, while simultaneously bypassing many of the physical limitations present when working with whole embryos, such as the susceptibility of embryos to high doses of potentially lethal chemicals. Here, we present an organotypic culturing protocol for culturing the embryonic chicken half head in vitro, which presents new opportunities for the examination of developmental processes beyond the currently established methods.

Here, we present an organotypic culturing protocol to grow embryonic chicken organs in vitro. Using this method, the development of embryonic chicken tissue can be studied, while maintaining a high degree of control over the culture environment.

Cultura Organotypic método para estudiar el desarrollo de tejidos de embrión de pollo

The embryonic chicken is commonly used as a reliable model organism for vertebrate development. Its accessibility and short incubation period makes it ...

Chicken Recombinant Limbs Assay to Understand Morphogenesis, Patterning, and Early Steps in Cell Differentiation

Cell differentiation is the fine-tuned process of cell commitment leading to the formation of different specialized cell types during the establishment of developing tissues and organs. This process is actively maintained in adulthood. Cell differentiation is an ongoing process during the development and homeostasis of organs. Understanding the early steps of cell differentiation is essential to know other complex processes such as morphogenesis. Thus, recombinant chicken limbs are an experimental model that allows the study of cell differentiation and pattern generation under embryonic patterning signals. This experimental model imitates an in vivo environment; it assembles reaggregated cells into an ectodermal cover obtained from an early limb bud. Later, ectoderms are transferred and implanted in a chick embryo receptor to allow its development. This assay was mainly used to evaluate mesodermal limb bud cells; however, it can be applied to other stem or progenitor cells from other organisms.

Recombinant limbs are a powerful experimental model that allows for studying the process of cell differentiation and the generation of patterns under the influence of embryonic signals. This protocol presents a detailed method for generating recombinant limbs with chicken limb-mesodermal cells, adaptable to other cell types obtained from different organisms.

Ensayo de extremidades recombinantes de pollo para comprender la morfogénesis, los patrones y los primeros pasos en la diferenciación celular

Cell differentiation is the fine-tuned process of cell commitment leading to the formation of different specialized cell types during the establishment of ...

Analysis of Cell Differentiation, Morphogenesis, and Patterning During Chicken Embryogenesis Using the Soaked-Bead Assay

A multitude of genetic programs is activated during embryonic development that orchestrates cell differentiation to generate an astounding diversity of somatic cells, tissues, and organs. The precise activation of these genetic programs is regulated by morphogens, diffusible molecules that direct cell fate at different thresholds. Understanding how genetic activation coordinates morphogenesis requires the study of local interactions triggered by morphogens during development. The use of beads soaked in proteins or drugs implanted into distinct regions of the embryo enables studying the role of specific molecules in the establishment of digits and other developmental processes. This experimental technique provides information on the control of cell induction, cell fate, and pattern formation. Thus, this soaked bead assay is an extremely powerful and valuable experimental tool applicable to other embryonic models.

The soaked bead assay involves targeted delivery of test reagent at any developmental time point to study the regulation of cell differentiation and morphogenesis. A detailed protocol, applicable to any experimental animal model, for preparing three different types of soaked beads and implanting these in the interdigit of a chicken embryo is presented.

Análisis de la diferenciación celular, la morfogénesis y el patrón durante la embriogénesis del pollo utilizando el ensayo de cuentas empapadas

A multitude of genetic programs is activated during embryonic development that orchestrates cell differentiation to generate an astounding diversity of ...

Una revisión exhaustiva de los protocolos de cultivo de explantes de piel embrionaria aviar

Using Avian Skin Explants to Study Tissue Patterning and Organogenesis

The developing avian skin during embryogenesis is a unique model that can provide valuable insights into tissue patterning. Here three variations on skin explant cultures to examine different aspects of skin development are described. First, ex vivo organ cultures and manipulations offer researchers opportunities to observe and study the development of feather buds directly. Skin explant culture can grow for 7 days enabling direct analysis of cellular behavior and 4D imaging at intervals during this growth period. This also allows for physical and molecular manipulations of culture conditions to visualize tissue response. For example, growth factor-coated beads can be applied locally to induce changes in feather patterning in a limited area. Alternatively, viral transduction can be delivered globally in the culture media to up or downregulate gene expression. Second, the skin recombination protocol allows researchers to investigate tissue interactions between the epidermis and mesenchyme that are derived from different skin regions, different life stages, or different species. This affords an opportunity to test the time window in which the epithelium is competent to respond to signals and its ability to form different skin appendages in response to signals from different mesenchymal sources. Third, skin reconstitution using dissociated dermal cells overlaid with intact epithelium resets skin development and enables the study of the initial processes of periodic patterning. This approach also enhances our ability to manipulate gene expression among the dissociated cells before creating the reconstituted skin explant. This paper provides the three culture protocols and exemplary experiments to demonstrate their utility.

Autor destacado: Visión de las metodologías experimentales actuales de explantes de piel de ave

Here we describe protocols for three types of avian embryonic skin explant cultures that can be used to examine tissue interactions, 4D imaging timelapse movie (3D plus time), global or local perturbation of molecular function, and systems biology characterization.

Uso de explantes de piel de ave para estudiar el patrón de tejidos y la organogénesis

The developing avian skin during embryogenesis is a unique model that can provide valuable insights into tissue patterning. Here three variations on skin ...

Los Roles de las fuerzas físicas en principios Chick morfogénesis embrionaria de sondeo

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Ensayo de inducción neural en el embrión de pollo

Cultura Organotypic método para estudiar el desarrollo de tejidos de embrión de pollo

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Uso de explantes de piel de ave para estudiar el patrón de tejidos y la organogénesis

Uso de explantes de piel de ave para estudiar el patrón de tejidos y la organogénesis

Uso de explantes de piel de ave para estudiar el patrón de tejidos y la organogénesis