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Method Article
Nous décrivons un protocole simplifié pour générer des «filets» des préparations d'embryons de drosophile de génotypes spécifiques. Ce protocole permet l'exécution efficace d'une variété d'écrans génétique. Il permet également une excellente visualisation des structures dans l'embryon en retard.
Embryons de drosophile entre les étapes 14 et 17 du développement embryonnaire peut être facilement découpé à générer "filet" préparations. Dans ces préparations, le système nerveux central descend au milieu, et est flanqué par les parois du corps. Beaucoup de phénotypes différents ont été examinés à l'aide de ces préparations. Dans la plupart des cas, les filets ont été générés par la dissection des anticorps fixés teinté toute monture embryons. Ces «dissections fixes" ont quelques inconvénients, cependant. Ils sont longs à exécuter, et il est difficile de trier mutant (GFP-négatif) des embryons à partir des stocks dans lequel les mutations sont maintenues sur les chromosomes d'équilibrage GFP. Depuis 2002, notre groupe a effectué des carences et des écrans expression ectopique d'identifier des ligands pour les récepteurs orphelins. Pour ce faire, nous avons développé des protocoles rationalisé pour la dissection embryon vivant et coloration des anticorps de collections contenant des centaines de lignes équilibrées. Nous avons conclu qu'il est beaucoup plus efficace d'examiner les phénotypes dans les grandes collections des stocks par dissection vivre que par dissection fixe. En utilisant le protocole décrit ici, un seul individu formé peut filtrer jusqu'à 10 lignes par jour pour les phénotypes, en examinant 4-7 embryons mutants de chaque ligne sous un microscope composé. Cela permet l'identification de mutations conférant subtile, faible pénétrance phénotypes, puisque jusqu'à 70 hemisegments par ligne sont notés à fort grossissement 40X avec une immersion dans l'eau de l'objectif.
Présentation
Embryons de drosophile entre les étapes 14 et 17 du développement embryonnaire peut être facilement découpé à générer "filet" préparations. Dans ces préparations, le système nerveux central (SNC) descend au milieu, et est flanqué par les parois du corps. L'intestin est enlevée. Lorsque colorées avec des anticorps, des filets permettent de visualiser beaucoup mieux de la CNS et structures de la paroi du corps (par exemple, les axones moteurs, les muscles, sensitive périphérique (SNP) neurones, trachées) que l'ensemble de montage des embryons, car il n'ya pas de tissu intermédiaire entre la préparation et la lamelle, et parce que les filets sont à plat, permettant aux structures qui s'étendent à travers la paroi du corps pour être visualisées dans un plan focal unique. Beaucoup de phénotypes différents ont été examinés à l'aide de ces préparations. Dans la plupart des cas, les filets sont générés par la dissection de fixe, d'anticorps teinté l'ensemble de montage embryons. Ces préparations fixes sont générés par les étapes suivantes: 1) le retrait chorion de javel; 2) de fixation au paraformaldéhyde / heptane; coloration des anticorps 4) par immunohistochimie ou immunofluorescence;; 3) l'élimination membrane vitelline avec le méthanol 5) de compensation dans le glycérol; 6) une dissection avec des aiguilles de tungstène. Des protocoles détaillés pour la coloration de ces «dissections fixe» sont fournis dans la réf. [1].
Dissections fixes ont quelques inconvénients, cependant. D'abord, il est souvent difficile de trier fixés, colorés mutant (GFP-négatif) des embryons provenant de stocks ou de croix dans lequel les mutations sont équilibrés sur les équilibreurs GFP, même quand l'anti-GFP est utilisée pour la détection. Cela est dû à une variété de facteurs, y compris l'expression maternelle de la GFP. Par exemple, nous avons constaté qu'il est presque impossible de trier fixés, colorés homozygotes embryons mutants d'être équilibré stocks troisième chromosome en utilisant soit l'actine-GFP ou le tatou (bras)-GFP équilibreurs. Deuxièmement, il est assez fastidieux pour générer de haute qualité dissections fixe. 10-15 par heure est presque aussi rapide que la plupart des gens peuvent faire cela. Troisièmement, certains anticorps ne tache pas bien dans les dissections fixe, soit parce que les épitopes des anticorps sont sensibles à corriger, ou parce que les taches d'un anticorps à la fois les structures internes et externes est «absorbé» par les structures externes et ne pénètre pas à des structures internes ( par exemple des anticorps contre le fasciclin III (Fas3)). Quatrièmement, coloration vivre avec les protéines de fusion du récepteur pour détecter l'expression du ligand peut pas être fait sur des préparations fixées.
Depuis 2002, notre groupe a effectué des carences (DF) et écrans expression ectopique d'identifier des ligands RPTP. Pour ce faire, nous avons développé des protocoles rationalisé pour la dissection embryon vivant et la coloration des collections contenant des centaines de lignes équilibrées. Coloration pour des ligands de récepteurs orphelin avec des protéines de fusion récepteur est une application spécialisée qui n'est pas employé par de nombreux groupes. Toutefois, de nombreux groupes utilisent des filets de coloration des anticorps pour visualiser phénotypes embryonnaire. Grâce à notre développement de ces méthodes, nous avons conclu qu'il est beaucoup plus efficace d'examiner les phénotypes dans les grandes collections des stocks par dissection vivre que par dissection fixe. Nous avons utilisé une dissection en direct à caractériser les axones moteurs, SNC, et les phénotypes musculaires dans plus de 600 DFS, et avons également caractérisé les phénotypes du système nerveux produites par l'expression ectopique de plus de 400 de surface des cellules différentes et des protéines sécrétées (AW et al en préparation.; HK. L. et al., en préparation).
Les protocoles de dissection en direct, nous avons utilisées ont évolué au fil des ans. Un des auteurs (KZ) a été introduit à vivre une dissection plus de 20 ans par NIPAM Patel, qui était alors un étudiant diplômé en laboratoire Corey Goodman. En plus de ces dernières années, nous avons utilisé cette méthode pour colorer le SNC avec des anti-Fas3 [2], mais employées dissections fixe pour tous les autres expériences. En 1999, Aloisia Schmid, puis un postdoc dans notre groupe, nous a présenté une dissection de vivre avec des aiguilles de verre, dont elle utilisée pour examiner les phénotypes de l'ARN double brin à injection embryons [3, 4]. Quand nous avons commencé à faire le ligand RPTP écrans quelques années plus tard, nous avons modifié son protocole pour permettre une analyse rapide de grandes collections de stocks maintenus au cours des équilibreurs GFP. Nous avons constaté que la GFP-négatif embryons peuvent être facilement triés du GFP équilibré stocks, même quand il est substantiel expression de la GFP maternelle (par exemple pour l'équilibreur TM3armGFP), car les embryons sont triés différences direct et subtil dans l'expression de la GFP peut être facilement détectée. Notre écran Df réussie pour un ligand Lar est décrit dans [5].
En utilisant nos protocoles actuels, un seul individu qualifié peut l'écran 5-10 lignes par jour pour les phénotypes, en examinant 4-7 embryons mutants de chaque ligne sous un microscope composé. Après avoir sélectionné et rangeant les embryons, il faut environ une heure pour disséquer 50 embryons. Cette méthode nous permet d'identifier des mutations conférant subtile, à faible pénétrationphénotypes nce, puisque jusqu'à 70 hemisegments par ligne sont notés à fort grossissement 40X avec une immersion dans l'eau de l'objectif. Ces phénotypes serait difficile, voire impossible à détecter dans les écrans de toute tachée de montage embryons sous un microscope à dissection.
Nous avons défini un kit de dépistage phénotypique Df qui contient environ 250 lignes et représente environ la moitié du génome (AW et al., En préparation). Le développement de ce kit a été entamé dans le cadre de notre écran du kit Bloomington Df tel qu'il existait en 2002-2003 pour les gènes nécessaires à la synthèse du ligand RPTP [5]. Au cours de cet écran, nous avons remplacé Bloomington DFS kit pour lequel Df / Df homozygotes n'ont pas développé une SNC (et donc ne pouvait pas être projeté pour le ligand d'expression SNC) avec de petites DFS, de préférence moléculairement cartographié, qui avait un meilleur développement.
Df / Df homozygotes à partir de lignes dans notre trousse de dépistage phénotypique normale ont des morphologies globale au stade 16, permettant à un enquêteur de l'écran systématiquement pour les gènes affectant le développement du SNC, le SNP, les fibres musculaires, le réseau de la trachée et de nombreux autres tissus. Toute la structure, le modèle d'expression, ou un motif de localisation subcellulaire qui est visualisable avec un anticorps spécifique ou un marqueur GFP à des stades de 14 à 16 peuvent être sélectionnés pour les phénotypes en utilisant ce kit. Cela signifie que, en utilisant le protocole décrit ici, on dépense environ la moitié des personnes de son / ses temps sur ce projet pourrait systématiquement l'écran de la moitié des gènes de drosophile pour tout phénotype souhaité embryonnaire dans les six mois à un an.
Collection A. embryon de drosophile
1. Préparer «Cinq-Barrel" chambres de collecte d'œufs
Ces chambres économiser temps et effort lors de l'examen d'un grand nombre de lignes de voler.
2. Préparer les plaques collecte des œufs
3. Préparer des mouches
4. Transfert des mouches à cinq le baril chambres de collecte d'œufs.
5. Recueillir des embryons
6. Embryons Âge
Placer la plaque collecte des œufs à l'envers sur une plaque recouverte de Pétri humide du papier 90 mm Filtre cercle et de garder à la température désirée. Pour les dissections de l'étape 16 embryons à partir équilibrée lignées mutantes, nous font généralement une collection en fin de matinée, puis incuber les embryons à des finsr> 22 h à 19 ° C. Pour le gain de fonction des études utilisant le système UAS/GAL4, nous recueillons des embryons à TA dans l'après-midi et incuber pendant 16 heures à 19 ° C. Le lendemain, nous transférons les embryons d'un incubateur à 29 ° C pour activer le système UAS/GAL4 pour 1 ou 2 heures. Après ce laps de temps, les embryons sont souvent l'étape 15, ce qui permet de suffisamment de temps pour trier les embryons pour expression de la GFP et de les aligner, alors qu'ils seront au stade de 16 lors de la dissection est faite.
7. Staging des embryons et de tri pour expression de la GFP.
Pour discriminer les génotypes des embryons, nous utilisons les équilibreurs GFP. Nous examinons embryons dechorionated sur le double bâton de bande (voir la section suivante), sous une GFP Olympus dissection étendue, et nous les sélectionner pour l'âge et expression de la GFP dans le même temps.
a) la GFP de tri:
b) Mise en scène
L'outil principal de mise en scène autour de St embryons. 14-16 est la morphologie intestinale. Le témoin intestin avec autofluorescence sous le coup GFP. Avant d'essayer de embryons au stade, on devrait consulter des livres de référence ou des sites qui ont des photos et des schémas d'embryons (par exemple le Hartenstein et Campos-Ortega livre vert), de sorte que l'on comprend ce qu'ils devraient ressembler. L'étape idéale pour la dissection, c'est quand l'intestin est divisé en trois bandes. Avant cela, l'intestin apparaît comme une tache unique. On a souvent des embryons au stade sortes blob et puis les âges jusqu'à ce qu'ils atteignent la meilleure scène pour la dissection. Après l'étape à trois bandes, l'intestin commence à se développer des bandes diagonales près de la queue, puis les bobines, et l'embryon devient plus claire. Durant cette période, l'embryon devient difficile de disséquer, car elle ne colle pas sur la lame de verre. Si l'on veut décortiquer stade tardif 16/early stade de 17 embryons, il est nécessaire de disséquer plusieurs embryons et d'évaluer ce qui morphologies intestin sont associées avec des embryons qui collent ou ne collent pas. Cela varie quelque peu entre les génotypes ainsi.
Dissection B. drosophile embryon vivant
Nous espérons que cette vidéo de démonstration a affiché nos méthodes pour la dissection embryon vivant et coloration avec suffisamment de détails qu'ils peuvent maintenant être facilement exécutées par toute personne qui a une certaine expérience de la drosophile génétique et en embryologie. Bien sûr, la pratique considérable sera toujours nécessaire, surtout pour les dissections eux-mêmes. Dans notre expérience, toute personne qui apprend les méthodes de dissection direct va créer un pr...
Nous remercions Nicki Fox et Aloisia Schmid pour leur contribution au développement de ces protocoles. Ce travail a été soutenu par une subvention du NIH RO1 au 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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