This research was supported by grant from INSERM, University of Lille 1, University of Lille 2, Regional Hospital Center of Lille (CHR de Lille). MCCH acknowledges supports from the Fondation de France and wishes to thank IRCL, Pr. Sonenberg for the gift of the V5-plasmids, Dr. Dissous (Pasteur Institute, Lille) for the gift of anti-GFP antibodies, UMS 3387 (University of Rennes) where Xenopus oocytes are purchased and Dr Taymans (JPArc, Lille) for critical reading of the manuscript text.

Toutes les expériences de Xenopus ont été effectuées à l&#39;animalerie de l&#39;Université Lille 1 selon les règles des directives du Conseil de la Communauté européenne (86/609 / CEE) pour l&#39;expérimentation des animaux de laboratoire. Le protocole de l&#39;animal a été approuvé par la commission d&#39;examen institutionnel local (Comité d&#39;Ethique en Expérimentation Animale Nord-Pas-De-Calais, CEEA 07/2010). 1. Manipulation d&#39;ovocytes <ol><li> Préparer la solution anesthésique: dissoudre 1 g de méthane sulfonate de tricaïne poudre dans un 1 L d&#39;eau stérile. </li><li> Plunge femme Xenopus laevis dans cette solution, couvrir le bécher pour éviter l&#39;évasion et attendre environ 45 minutes pour que l&#39;animal soit complètement sous sédation (sans aucune réaction à une pincée de la jambe). </li><li> Laver la grenouille avec du savon et rincer avec de l&#39;eau du robinet puis placez l&#39;animal sur son dos sur une feuille d&#39;aluminium propre. </li><li> Serrez la peau de la partie latérale de l&#39;abdomen et au niveau des ovaires avec des pinces.Faire une incision d&#39;environ 1 cm avec des ciseaux nettoyés avant utilisation avec de l&#39;éthanol 70%. Assurez-vous que la section est assez profond et d&#39;atteindre la paroi abdominale sous-jacente pour permettre l&#39;excision du tissu ovarien dans laquelle se trouvent plusieurs ovocytes à différents stades de développement. </li><li> On dissèque les lobes ovaire, les laver 4 fois dans une boîte de Petri (50 mm) avec du milieu ND96 (mM NaCl 96, 2 mM de KCl, 1 mM de MgCl2, 1,8 mM de CaCl2, 5 mM de HEPES ajusté à pH 7,4 avec NaOH, complétée avec 50 pg / ml de streptomycine / pénicilline, 225 ug / ml de pyruvate de sodium, 30 ug / ml d&#39;inhibiteur de trypsine de soja, 1 pl / ml de tetracycline) pour éliminer toute trace de sang et de débris. Remarque: la tétracycline permet une conservation optimale et une bonne récupération après le traitement de micro-injection. </li><li> Rangez-les dans une boîte de Petri couverte immergée dans le milieu à 14 ° C, ce qui permet leur conservation pendant une semaine. </li><li> Piquer la paroi abdominale et la peau avec vétérinaire absorbable tHLit et une aiguille de suture (3 ou 4 points seront nécessaires). </li><li> Placez l&#39;animal dans un bécher sans eau et plus humide de la peau avec de l&#39;eau du robinet jusqu&#39;à ce que la grenouille se déplace à nouveau. Couvrir le bécher pour empêcher la fuite. </li><li> Séparer les lobes d&#39;ovaire soigneusement dans le milieu en groupes de 5 à 10 en utilisant des ovocytes de 2 paires de pinces sous un stéréomicroscope avec un grossissement de 10 fois. Sélectionnez ovocytes au stade VI. Ils peuvent être reconnus par i) leur forme et leur couleur avec un pôle animal pigmenté brun et jaune pôle végétatif séparés par une bande claire ii) leur taille supérieure à 1,2 mm de diamètre 10. </li><li> Incuber les ovocytes sélectionnés dans une solution de collagénase (1 mg / ml de collagénase A de Clostridium histolyticum, dissous dans ND96 sans tetracycline) dans une boîte de Pétri sous agitation douce pendant 45 min à faciliter la defolliculation de l&#39;ovocyte (collagénase digère les connexions des cellules folliculaires des ovocytes /). Rincer le ovocytes 3 ou 4 fois avec du milieu ND96 maintenus à 14° C. Note: Ne pas incuber les ovocytes moins ou plus de 45 min en raison du risque de détruire les protéines de surface de l&#39;ovocyte et de provoquer faible viabilité. Traitement à la collagénase peut induire GVBD spontanée. </li><li> Incuber ovocytes dans le milieu pendant 3-4 heures. Éliminer les cellules folliculaires avec pinces fines sous loupe binoculaire et gardez-les à 19 ° C dans un milieu ND96. </li></ol> 2. Préparation de l&#39;ARNm de synthèse <ol><li> Linéariser 5 ug des plasmides suivants par digestion enzymatique à l&#39;aide Pme I enzyme. REMARQUE: pcDNA6.2 / V5-DEST contenant un amino-acides eIF4G1 ADNc de type sauvage 1599 (eIF4G1-WT; NM_198241), pcDNA6.2 / V5-DEST contenant un ADNc dominant négatif eIF4G1 (eIF4G1-DN) avec des mutations c.2105T &gt; G c.2106A&gt; C, c.2120-&gt; G, c.2122T&gt; A, 2125T&gt; - et c.2126T&gt; G dans la région d&#39;interaction entre eIF4E eIF4G1 et à la position 612 à 618 de la protéine correspondante perturber le interaction between eIF4G1 et eIF4E 8, pcDNA6.2 / C-EmGFP contenant chloramphénicol acétyl-transférase (GFP). Préparer les mélanges 2 pour chacune des 3 plasmides: la première comprenant Pme I enzyme et la seconde enzyme comme sans contrôle. </li><li> Précipiter l&#39;ADN plasmidique en utilisant un mode opératoire classique à l&#39;éthanol et remise en suspension dans 20 ul de nuclease-free H 2 O. </li><li> Déterminer sa concentration à l&#39;aide d&#39;un spectrophotomètre. La concentration doit être supérieure à 150 ng / pl pour transcrire l&#39;ARNc. </li><li> Run 1 pi d&#39;échantillons et leurs commandes avec 5 pl de tampon de charge sur un gel d&#39;agarose à 0,8% afin de vérifier la linéarisation du plasmide. </li><li> Utilisation d&#39;un kit de transcription in vitro et la purification d&#39;ARNc selon les instructions du fabricant. Les ARNc transcrits sont remises en suspension dans 20 pi de sans nucléase H 2 O. Les échantillons peuvent être conservés à -80 ° C si nécessaire. </li><li> Préparer le tampon de migration MOPS 10X contenant 0,2 M de MOPS (pH 7,0), 20 mL&#39;acétate de sodium M et EDTA 10 mM (pH 8,0). Stériliser la solution avec un filtre de 0,45 um. Garnissez la solution à l&#39;abri de la lumière à température ambiante pour éviter l&#39;oxydation de la solution. </li><li> Nettoyer le réservoir d&#39;électrophorèse successivement avec NaOH, HCl et rincer abondamment avec de l&#39;eau filtrée double pour un O / N pour éviter RNase et prévenir la dégradation de l&#39;ARN. </li><li> Monter un gel d&#39;agarose à 1,5% contenant du formaldehyde et MOPS. Chaud jusqu&#39;à ce que la dissolution de l&#39;agarose complète et laissez-le refroidir à 55 ° C. Sous une hotte, ajouter 0,1 volume de MOPS 10X, 6,6% de formaldéhyde et 4 pg de bromure d&#39;éthidium (10 mg / ml). Verser le gel sous la hotte et attendre environ 1 h pour le gel de durcir. Remarque: le formaldéhyde et le bromure d&#39;éthidium sont toxiques. </li><li> Préparer les échantillons pour la migration dans un tube de 0,2 ml avec 1 pi d&#39;ARNc, 8,8% de formaldéhyde, 60% de formamide et 0,1 volume de MOPS 10X. Incuber pendant 3 min à 70 ° C et de mettre les tubes sur de la glace pendant 10 min. Centrifuger les échantillons quelques secondes à5000 x g. Ajouter 2 ul de tampon de chargement de gel. Remarque: Le formamide est toxique. </li><li> Exécutez échantillons pendant 20 min à 90V. Faire tremper le gel dans exempte de nucléase H 2 OO / N pour décolorer le gel avant de l&#39;analyser pour vérifier la qualité ARNc. </li><li> Déterminer la concentration ARNc aide d&#39;un spectrophotomètre et les stocker à -80 ° C. </li></ol> 3. microinjection d&#39;ovocytes synthétisé l&#39;ARN et de maturation Stimulation <ol><li> Préparer le matériel nécessaire pour les ovocytes microinjection. Utilisez un extracteur micropipette à tirer petite capillaire en verre. Sous stéréoscopique, rompre l&#39;extrémité du capillaire avec la pince à épiler pour créer une extrémité franche. Remplir la micropipette capillaire avec l&#39;huile minérale en utilisant une seringue de 1 ml avec un filtre Millipore de 0,45 um à l&#39;extrémité opposée. Montez la micropipette sur la pipette de micro-injection. Choisissez une micropipette précise calibré par le fabricant pour donner une bonne précision lorsqu&#39;il est utilisé avec capillaire en verre approprié. </li><li> Effectuer microinjection 1-2 heures après defolliculation, délai nécessaire pour la récupération d&#39;ovocytes sur les ovocytes maintenue à 14 ° C. Utilisez des plats de Pétri avec le fond grattées avec une pince pour créer une surface adhésive pour les ovocytes et les remplir avec du milieu ND96. </li><li> Disposer ovocytes long d&#39;une voie raclée dans une boîte de Petri permettant une injection successive des ovocytes avec la micropipette capillaire à un angle de 45 ° C. </li><li> Injecter dans la zone équatoriale de l&#39;ovocyte, sous la zone de l&#39;animal pigmenté pour une diffusion optimale d&#39;échantillons dans le cytoplasme. Insérez seulement la partie la plus mince de la pointe capillaire sur environ 150-200 um de profondeur. </li><li> Injecter 30 ng d&#39;ARNc obtenues respectivement à partir des plasmides différents dans un volume de 60 nl dans un premier ovocyte. Après l&#39;injection, attendez 5-10 secondes avant de retirer la pointe capillaire pour éviter évasion échantillon (figure 2A). Note: Ne pas dépasser 120 nl. Injecter aussi lentement que vous le pouvez. Un contrôle à l&#39;eau distillée est recommandé. </li><li> Déplacer manuellement la boîte de Pétri pour injecter la prochaine ovocyte. Remarque: Assurez-vous que la pointe ne soit pas bouché en générant une petite impulsion sur la solution de bain après 2 à 3 micro-injections. </li><li> Transfert injecté ovocytes dans 24 puits des plaques de culture (10 ovocytes / bien) rempli avec 3 ml de milieu ND96 fraîche et laissez-les à 19 ° C. </li><li> Incuber les ovocytes dans ND96 avec de la progestérone (PG) (2 ug / ml) pour déclencher la maturation méiotique (GVBD) à 19 ° C, 15 heures ou 4 heures après la micro-injection d&#39;ARNc polyadénylés obtenus respectivement à partir pcDNA6.2 / V5-DESTeIF4G1 et pcDNA6 0,2 / C-EmGFP utilisé comme contrôle (figure 2A). Remarque: Co-injection de marqueur fluorescent avec l&#39;ARNc est un bel outil pour garantir que l&#39;ARNc a été injecté et est resté dans l&#39;ovocyte. Effectuez ces expériences préliminaires utilisant un ARNc d&#39;intérêt avec une étiquette de la GFP. </li><li> Micro-injection comme dans # 3.5 différents rapports (1: 3, 2: 2, 3: 1) de polyadénylé eIF4G1-WT et eIF4G1-DN ARNc afin de TEST Le effet de conversion des ARNc eIF4G1-WT sur le phénotype mutant (figure 2D). </li></ol> 4. Répartition des vésicules Germinal Détermination <ol><li> Comptez le nombre d&#39;ovocytes matures après PG stimulation par l&#39;observation de la présence d&#39;une tache blanche au pôle animal noir avec une loupe binoculaire. Répétez le comptage toutes les heures jusqu&#39;à la vingt-quatrième heure (figure 2B, 2C). </li></ol> 5. Western Blot (WB) Analyse <ol><li> Homogénéiser le groupe de 10 ovocytes par allers et retours avec une pointe de micropipette, à 4 ° C dans 200 pi dans le tampon suivant: 50 mM Hepes, pH 7,4, NaCl 500 mM, 0,05% de SDS, 5 mM MgCl2, 1 mg / ml d&#39;albumine de sérum bovin, 10 mg / ml de leupeptine, 10 mg / ml d&#39;aprotinine, inhibiteur ml 10 mg / trypsine de soja, 10 mg / ml de benzamidine, 1 mM PMSF, vanadate de sodium 1 mM. </li><li> Centrifuger les échantillons pendant 15 min à 10 000 x g pour éliminer les lipides (phase supérieure) et la membrane (phase inférieure) fractions. Recueillir la fraction cytoplasmique, stocker une partie aliquote pour déterminer la concentration de protéine et compléter avec le restant Laemmli ou un tampon d&#39;échantillon de Bis-Tris (1: 1). Remarque: gels Bis-Tris et le tampon de charge ont un pH plus neutre qui protège les protéines de l&#39;hydrolyse </li><li> Chauffer 20 ug d&#39;échantillon à 95 ° C pendant 10 min. Charger chaque échantillon dans les puits du gel d&#39;acrylamide. Placer le gel dans un réservoir avec un tampon approprié. </li><li> Effectuer une électrophorèse pendant 1 h à 200 V. </li><li> Réaliser un WB dans du TBS à pH 8,0 (Tris-HCl 15 mM, NaCl 150 mM, Tween à 0,1%, contenant 10% d&#39;albumine de sérum bovin) avec un anticorps de chèvre anti-Aurora A / Eg2 (1: 3 000, 2 h), ou avec un anti-lapin -Aurora A / Eg2-P (1: 1 000, O / N à 4 ° C), de souris anti-ERK2 (1: 3000, 2 h), de chèvre anti-ERK2-P (Tyr204) (1: 3000, 2 h ), de lapin anti-mos (1: 5000, 4 h), de lapin anti-GFP (1: 3000, 2 h) antibodies.Use anticorps de souris anti-V5 (1: 10.000, 2 h) et de lapin anti-Rsk (1 : 1000, 2 h) (comme contrôles de chargement). </li><li> lavagela membrane 3 fois pendant 10 min dans du TBS-Tween et on incube 1 heure avec soit un anticorps anti-souris ou anti-lapin ou anti-chèvre (IgM) d&#39;anticorps secondaire peroxydase de raifort marquée à des dilutions de 1: 5000, 1: 7500 et 1 : 5000 respectivement. </li><li> Effectuez 3 lavages de 10 min dans du TBS-Tween et de détecter les complexes antigène-anticorps avec le système de détection avancée ECL. </li></ol> 6. Polyadénylation Assay <ol><li> Echantillon 5 ovocytes par état dans un 1,5 ml. Lavez-les avec 1 ml de PBS sans nucléase 1X (pH 7,4). Les étapes suivantes seront effectuées sous une hotte. </li><li> Extraire l&#39;ARN en utilisant une procédure organique classique (voir les instructions du fabricant). </li><li> Récupérer l&#39;ARN par centrifugation (10 000 xg) pendant 5 min à 4 ° C. Retirer le surnageant et l&#39;ARN sécher à l&#39;air pendant 10 min. </li><li> ARN Resuspendre le culot dans 30 ul de sans nucléase H 2 O. </li><li> Prenez 15 ul d&#39;échantillons dans un nouveau tube et ajouter 85 ul de sans nucléase H 2 O. Nettoyez leéchantillons soi pour améliorer leur qualité sur colonne de silice le selon les instructions du fabricant. Éluer l&#39;ARN en utilisant 30 pi de sans nucléase H 2 O </li><li> Exécutez 1 pi d&#39;échantillons avec 5 pi de tampon de charge sur un gel d&#39;agarose à 0,8% pour vérifier l&#39;intégrité de l&#39;ARN. </li><li> Déterminer la concentration d&#39;ARN en utilisant un spectrophotomètre. </li><li> Préparez 2 mélanges de ligation par la condition (c.-à-eIF4G1-WT, eIF4G1-DN et le H 2 O témoin) avec les réactifs suivants: 10 U d&#39;ARN ligase, 0,1 volume de tampon 10X, 1 mM d&#39;ATP, 10% de PEG8000 à 50% , 0,1 ug de l&#39;amorce P1 (5&#39;-P-GGTCACCTTGATCTGAAGC-NH2-3 &#39;) 11 et amener le volume final à 10 pi avec sans nucléase H 2 O. Ajouter dans le premier ARN obtenu à partir d&#39;ovocytes mélange PG sans stimulation et dans le deuxième ARN mélange obtenu à partir des ovocytes PG stimulée. </li><li> Incuber pendant 1 heure à 37 ° C puis pendant 20 min à 65 ° C pour inactiver l&#39;enzyme. </li><li> NousEA ADNc transcription inverse (RT) kit. Préparer le mélange RT, par tube: 0,1 volume de tampon 10X RT, 0,1 pg de l&#39;amorce P2 (5&#39;-GCTTCAGATCAAGGTGACCTTTTT) 10, mélange 4 mM dNTP, 50 U de transcriptase inverse et avec sans nucléase H 2 O au volume final de 10 ul. Ajouter 10 ul de la réaction de ligature obtenu précédemment. Effectuez la RT dans les conditions décrites par le fabricant. </li><li> Préparer la réaction en chaîne de la polymérase mélange (PCR), par tube: 0,1 volume de tampon 10X, 1,5 mM de MgCl2, 133 mélange uM de dNTP, 0,2 uM de l&#39;amorce spécifique, 0,2 uM de l&#39;amorce P2, 0,025 U de Taq polymerase, 1 pi de l&#39;ADNc et avec sans nucléase de H 2 O à volume final de 50 ul. Effectuer la PCR dans les conditions suivantes: 50 ° C pendant 2 min, 95 ° C pendant 10 min, [95 ° C pendant 1 min, 56 ° C pendant 30 sec, 72 ° C pendant 30 s] * 40 cycles, 72 ° C 9 pendant 10 min. Les amorces spécifiques sont les suivants: G MOS,B4 TTGCATTGCTGTTTAAGTGGTAA Histone-like, AGTGACAAACTAGGCTGATATACT; Cyclin A1, CATTGAACTGCTTCATTTTCCCAG; Cycline B1: GTGGCATTCCAATTGTGTATTGTT 9. </li><li> Préparation d&#39;un gel d&#39;agarose à 3%. Ajouter dans chaque produits de PCR 10 pi de tampon de charge. Exécuter le gel avec 10 pi d&#39;échantillons à 110 V pour une migration optimale. Analyse du gel au bout de 10 et 20 min pour observer un changement de taille reflétant la longueur de la queue poly (A) et donc la maturation de l&#39;ARN qui est une condition préalable à leur traduction. </li></ol>

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D., Wu, M., Wickens, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyadenylation+of+c-mos+mRNA+as+a+control+point+in+Xenopus+meiotic+maturation.">Polyadenylation of c-mos mRNA as a control point in Xenopus meiotic maturation.</a> Nature. 374 (6522), 511-516 (1995).</li><li>Gebauer, F., Richter, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+function+of+Mos:+the+control+switch+of+vertebrate+oocyte+meiosis.">Synthesis and function of Mos: the control switch of vertebrate oocyte meiosis.</a> Bioessays. 19 (1), 23-28 (1997).</li><li>Le Sommer, C., Lerivray, H., Lesimple, M., Hardy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Xenopus+as+a+model+to+study+alternative+splicing+in+vivo.">Xenopus as a model to study alternative splicing in vivo.</a> Biol Cell. 99 (1), 55-65 (2007).</li><li>Au, S., Cohen, S., Pant&#233;, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microinjection+of+Xenopus+laevis.oocytes+as+a+system+for+studying+nuclear+transport+of+viruses.">Microinjection of Xenopus laevis.oocytes as a system for studying nuclear transport of viruses.</a> Methods. 51 (1), 114-120 (2010).</li><li>Gotoh, T., Villa, L. M., Capelluto, D. G., Finkielstein, C. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulatory+pathways+coordinating+cell+cycle+progression+in+early+Xenopus+development.">Regulatory pathways coordinating cell cycle progression in early Xenopus development.</a> Results Probl Cell Differ. 53, 171-199 (2011).</li><li>Schmidt, E. K., Clavarino, G., Ceppi, M., Pierre, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SUnSET,+a+nonradioactive+method+to+monitor+protein+synthesis.">SUnSET, a nonradioactive method to monitor protein synthesis.</a> Nat Methods. 6 (4), 275-277 (2009).</li><li>Moreno, J. A., Halliday, M., Molloy, C., Radford, H., Verity, N., Axten, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+treatment+targeting+the+unfolded+protein+response+prevents+neurodegeneration+and+clinical+disease+in+prion-infected+mice.">Oral treatment targeting the unfolded protein response prevents neurodegeneration and clinical disease in prion-infected mice.</a> Sci Transl Med. 5 (206), 206ra138 (2013).</li><li>Doyle, K. M., Kennedy, D., Gorman, A. M., Gupta, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unfolded+proteins+and+endoplasmic+reticulum+stress+in+neurodegenerative+disorders.">Unfolded proteins and endoplasmic reticulum stress in neurodegenerative disorders.</a> J Cell Mol Med. 15 (10), 2025-2039 (2011).</li><li>Gandin, V., Sikstr&#246;m, K., Alain, T., Morita, M., McLaughlan, S., Larsson, O., Topisirovic, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polysome+fractionation+and+analysis+of+mammalian+translatomes+on+a+genome-wide+scale.">Polysome fractionation and analysis of mammalian translatomes on a genome-wide scale.</a> J Vis Exp. (87), e51455 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

La traduction est un mécanisme impliqué dans la physiopathologie de nombreuses maladies humaines, y compris plusieurs maladies neurodégénératives. Par exemple, dans la maladie de Parkinson plusieurs rapports ont suggéré la déficience en translation associée à des mutations héréditaires 8,12,13. Plusieurs modèles cellulaires sont disponibles pour étudier la traduction. Ici, dans le but d&#39;étudier les conséquences d&#39;une mutation de la traduction en eIF4G1 qui ...

Les protéines sont des éléments essentiels de la vie cellulaire et donc à plus grande échelle de l&#39;organisme. Ils assurent la majorité des fonctions cellulaires, y compris la structure, le transport, la réaction de catalyse, la réglementation, l&#39;expression des gènes, etc. Leur expression est le résultat d&#39;un mécanisme complexe de traduction permettant la conversion d&#39;un ARNm en protéine. La traduction est soumise à divers contrôles d&#39;adapter et de réguler l&#39;expression des gènes en fonction des besoins de la cellule, au cours de la différenciation et le développement, le vieillissement, les stress physiologiques ou manifestations pathologiques. La traduction est divisé en 3 phases (initiation, l&#39;élongation et la terminaison) et présente 3 systèmes de traduction d&#39;initiation afin de répondre à ces besoins: cap-dépendante, coiffe-indépendante par l&#39;intermédiaire interne des ribosomes Entrée Segment (IRES) structures et les exhausteurs de traduction cap-indépendante ( CITE). La plupart des ARNm eucaryotes sont convertis dans un bouchon-dependent manière par la 7-méthylguanosine capuchon 5&#39;-triphosphate qui sert de caractéristique de reconnaissance pendant la synthèse de la protéine. Ce bouchon se lie à eIF4E, un composant du complexe eIF4F avec eIF4G1 et eIF4A. Associé à d&#39;autres partenaires tels que le poly (A) Binding Protein (PABP), eIF2-GTP-Met-ARNt Met, ces facteurs d&#39;initiation de traduction permettent de circulariser l&#39;ARNm et améliorer son accessibilité à des formes complexes 43S jusqu&#39;à ce que le codon d&#39;initiation AUG reconnaissance 1. Cet événement correspond à la fin de l&#39;à-dire d&#39;initiation de traduction, la première étape de la traduction. Traduction cap-indépendante est utilisée par les ARNm codant pour les protéines essentielles de conditions de stress qui provoquent la prolifération cellulaire et de l&#39;apoptose de l&#39;instance. Ce mécanisme comporte des structures secondaires dans l&#39;ARNm 5 &#39;non traduite (UTR) appelé IRES, l&#39;extrémité carboxy-terminale de eIF4G1 associé à eIF4A et le complexe 43S. La liaison de ce 43S pré-initiation complex à IRES initie la traduction indépendante de cap sans la nécessité pour le facteur eIF4E 2,3. Enfin, un autre mécanisme de translation pas encore bien compris soutient cette activité de traduction coiffe-indépendante dans des conditions stressées, par la CITE structures situées dans l&#39;ARNm UTR 4. Grâce à ces différents modes de traduction différant par leurs étapes d&#39;initiation, la traduction joue un rôle essentiel dans l&#39;homéostasie cellulaire et tout changement dans l&#39;un de ces processus serait donc un impact sur l&#39;organisme auprès des petites et grandes effets d&#39;échelle. En effet, l&#39;initiation est une étape limitante taux régissant les processus de traduction correcte de l&#39;ARNm en protéines et est donc la cible de nombreux contrôles et des points 5 de régulation. Que ce soit pour ce dernier ou des composants de ces processus, si l&#39;on se révèle être défectueux, il sera perturber l&#39;équilibre établi dans la cellule et donc pourrait conduire à Condi pathologiquetions. Dans ce contexte, les mutations dans les facteurs de conversion ont été impliqués dans plusieurs maladies dont les maladies neurodégénératives telles que `leucoencéphalopathie avec fuite matter&#39; blanc (eIF2B1-5 de sous-unité) 6, dans le syndrome de Walcott-Rallison (EIF2AK3 gène codant pour PERK) 7, éventuellement en maladie (eIF4G1 la p.R1205H) de Parkinson 8. Il est donc important de mener des études cellulaires et moléculaires de ces protéines mutantes d&#39;accroître nos connaissances sur le développement de la maladie et sur le processus général d&#39;initiation de la traduction. Pour mener à bien ces études, il est essentiel de choisir les modèles les plus adéquats pour observer les conséquences de ces mutations ovocytes de Xenopus laevis sont particulièrement bien adaptés en raison de leurs propriétés physiologiques et biochimiques:. Synchronicité physiologique (bloqué en phase G2 du cycle cellulaire) , grande capacité de synthèse des protéines (200-400 ng / jour / ovocyte), nombre élevé de ooc extraitytes à partir d&#39;un même animal (800-1000 ovocytes / femme) et la taille des cellules (1,2-1,4 mm de diamètre), qui facilite leur manipulation. Microinjection d&#39;ovocytes de Xenopus avec synthétisé ARNm peut facilement être effectuée à disséquer étapes de traduction. Dans cette vue, il présente d&#39;autres avantages. Compte tenu de la vitesse de progression de la méiose et de la traduction de l&#39;ARNm après la micro-injection (~ 24 h), des ovocytes de Xenopus représente un système rapide par rapport aux systèmes reconstitués cellulaires de E. coli (extrait de germes de blé, ou de reticulocytes de lapin ...) dans laquelle est un ARNm traduit par un taux de conversion réduit et à une vitesse inférieure. Ainsi, les effets d&#39;une mutation introduite dans un ARNm seront rapidement et facilement observable étudié dans plusieurs ovocytes. Un autre avantage d&#39;ovocytes de Xenopus est que les ARNm maternels sont latente et la traduction des protéines est bloqué avant la stimulation de la progestérone. L&#39;addition de la progestérone est donc un bon moyen de commande de l&#39;induction de la traduction. P cytoplasmiqueolyadenylation ne se produit pas lors de l&#39;ovogenèse. Il commence au cours de la maturation ovocytaire dans des ovocytes de progestérone stimulée dans un ordre temporel et se poursuit durant le développement précoce et pourrait être utilisé pour étudier les différentes étapes de la traduction. La polyadénylation du mos ARNm est parmi les premiers à se produire et il appartient à Aurora A / Eg2, Histone-Like B4 ARNm à la classe des gènes «maturation précoce» au sens de Charlesworth et al. (2004) 9. L&#39;induction de la traduction de l&#39;ARNm &quot;tardives&quot; tels que la cycline A1 et B1 cycline se produit autour du moment de la rupture de la vésicule germinale (GVBD). Mos ARNm code pour une sérine / thréonine protéine-kinase. Sa traduction est cruciale car elle induit la cascade de kinase MAP qui active indirectement la maturation de l&#39;ovocyte. En effet, en réponse à la progestérone, la polyadénylation de l&#39;ARNm mos est renforcée par un processus impliquant Aurora A / Eg2 protéines régulatrices et d&#39;autres protéines de liaison d&#39;ARN avec ee 3&#39;UTR de l&#39;ARNm mos. Cette augmentation de polyadénylation de l&#39;ARNm mos conduit à une augmentation du niveau de protéine de mos, qui à son tour active MEK1. Ce processus médie l&#39;activation de la kinase extracellulaire régulée de signalisation 2 (ERK2) (Figure 1). Cette cascade de signalisation peut alors déclencher la maturation phase M facteurs favorisant, un complexe formé par la cycline B kinase Cdc2 et, et, éventuellement, conduit à la reprise de la méiose. Par conséquent, dans ovocytes de Xenopus laevis, l&#39;étude de l&#39;ARNm maternels tels que mos pourrait facilement être utilisé pour tester leur traductibilité avec plusieurs paramètres de leur polyadénylation efficace à la traduction de plusieurs composants MOS de signalisation, y compris également la détermination du taux GVBD. Ce système est donc intéressant d&#39;évaluer les premières conséquences de mutations dans les facteurs d&#39;initiation de traduction, sans ingérence de nouveaux ARNm transcrit ou de l&#39;efficacité de transfection, les problèmes surviennent souvent avec eukaryétudes sur les cellules auriculaires. Ici, un protocole est établi lorsque ARNm eIF4G1 mutantes sont micro-injectés dans des ovocytes de Xenopus laevis et la traduction de l&#39;ARNm maternelle est testé. En présence d&#39;un défaut de progression GVBD, mos ARNm polyadénylation qui est essentiel pour la progression à travers le cycle cellulaire méiotique des ovocytes et pour la traduction ultérieure des ARNm de classe précoces et tardifs est constatée. La phosphorylation Aurora A / Eg2 et ERK est également étudié pour confirmer la conséquence de mos deregulation.Thus, des ovocytes de Xenopus représentent un moyen simple d&#39;analyser les différentes étapes de traduction de l&#39;ARNm.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Tricaine methane sulphonate</td>
			<td>Sandoz</td>
			<td>MS-222</td>
			<td rowspan="8">oocytes handling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Moria</td>
			<td>Dumont MC40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptomycin/penicillin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>781</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pyruvate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P2256</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soybean trypsin inhibitor</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T9128</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetracyclin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T7660</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinarian absorbable Vicryl thread</td>
			<td>Johnson&#38;Johson Intl</td>
			<td>JV1205</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase A</td>
			<td>Roche diagnostics</td>
			<td>10103586001</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PmeI</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td>R0560S</td>
			<td rowspan="14">Preparation of synthetic mRNA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNAse/RNAse free H2O</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>10977</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Acetate</td>
			<td>Merck</td>
			<td>6268</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absolute ethanol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>02854</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nano Drop</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TBE 10X</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>0032006.507</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethidium bromide 10 mg/mL</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>15585-011</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mMESSAGE mMACHINE&#174; Kit</td>
			<td>Ambion by Life Technologies</td>
			<td>AM1344</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MOPS</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M1254</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Fluka</td>
			<td>03609</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>16500-500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde 37%</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.04003.1000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formamide</td>
			<td>Fluka</td>
			<td>47671</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gel Doc Imager</td>
			<td>Biorad</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oocyte Pipet with 100 8&#34; Glass Capillaries</td>
			<td>Drummond Scientific Company</td>
			<td>3-000-510-X</td>
			<td rowspan="4">microinjection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Replacement Glass 8&#34;</td>
			<td>Drummond Scientific Company</td>
			<td>3-000-210-G8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0,45 &#181;m filter</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SLHA025NB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Progesterone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P0130</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3375</td>
			<td rowspan="32">Western Blot</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S5886</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SDS</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>161-0301</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A3294</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A4612</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>leupeptin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L8511</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>aprotinin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A1153</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>benzamidine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>B6506</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMSF</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P7626</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium vanadate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S6508</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laemmli buffer</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>161-0737</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NuPAGE Novex 4-12% Bis-Tris Protein Gels, 1.0 mm, 15 well</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>NP0323BOX</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SDS-PAGE electrophoresis, mini-Protean TGX</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>456-1036 and -1096</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>horizontal semi-dry blotting system</td>
			<td>W.E.P. Compagny</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>161-0718</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-HCl</td>
			<td>Biorad</td>
			<td>161-0719</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybond ECL Membrane</td>
			<td>Amersham Life Science</td>
			<td>10401180</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>VWR</td>
			<td>20846-292</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ponceau Red (0,5%)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P3504</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P2287</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-GFP</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>A11122</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-V5</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-58052</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-Eg2</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-27884</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-Eg2-P</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>C39D8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-ERK2</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-1647</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-ERK2-P (Tyr204)</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-7976</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-Rsk</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-231</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mos</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-86</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-mouse horseradish peroxidase labeled secondary antibody</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-2005</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-rabbit horseradish peroxidase labeled secondary antibody</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-2812</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-goat horseradish peroxidase labeled secondary antibody</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-2378</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Advanced ECL Detection System</td>
			<td>Amershan Life Science</td>
			<td>RPN2135</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS 1x</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P4417</td>
			<td rowspan="11">polyadenylation assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIZOL (Qiazol Lysis Reagent)</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>79306</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>31998-8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>278475-1L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNeasy mini kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>74106</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RTL buffer&#160;</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>79216</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNAse free DNAse set</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>79254</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primers</td>
			<td>Eurogentec</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T4 RNA ligase 1&#160;</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td>M0204S</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High capacity c-DNA Reverse Transcription kit</td>
			<td>Applied Biosystems, Life Technologies</td>
			<td>4368813</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taq polymerase</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>10342020</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

xenopus laevis as a model to identify translation impairment

La synthèse des protéines est un processus fondamental de l&#39;expression du gène impact divers processus biologiques, notamment d&#39;adaptation à des conditions environnementales. L&#39;étape d&#39;initiation, qui implique l&#39;ensemble des sous-unités ribosomiques à l&#39;ARNm codon d&#39;initiation, facteur d&#39;initiation impliqués y compris eIF4G1. Les défauts de ce taux étape limitante de la traduction sont liées à divers troubles. Pour étudier les conséquences potentielles de ces dérégulations, Xenopus laevis ovocytes constituent un modèle attractif avec des degrés élevés de conservation des mécanismes cellulaires et moléculaires essentiels avec l&#39;homme. En outre, au cours de la maturation de la méiose, les ovocytes sont transcriptionnellement réprimés et toutes les protéines nécessaires sont traduits à partir préexistantes, ARNm maternels. Ce modèle peu coûteux permet ARNm exogène pour devenir parfaitement intégrés avec une traduction efficace. Ici, on décrit un protocole pour l&#39;évaluation de la traduction avec un facteur d&#39;intérêt (ici eIF4G1) en utilisant stored ARNm maternel qui sont les premiers à être polyadénylé et traduits au cours de la maturation ovocytaire comme une lecture physiologique. Dans un premier temps, l&#39;ARNm synthétisé par transcription in vitro de plasmides d&#39;intérêt (ici eIF4G1) sont injectés dans des ovocytes et la cinétique de maturation de l&#39;ovocyte par la détection de panne Germinal vésicule est déterminé. La cible de l&#39;ARNm maternelle étudié est la sérine / thréonine mos-protéine-kinase. Son polyadénylation et sa traduction subséquente sont étudiées conjointement avec l&#39;expression et la phosphorylation de protéines des mos cascade impliqué dans la maturation des ovocytes de signalisation. Variations de l&#39;actuel protocole à mettre en avant les défauts de traduction sont également proposées pour souligner son applicabilité générale. À la lumière de la preuve que la synthèse protéique aberrante peut être impliquée dans la pathogenèse de troubles neurologiques émergents, un tel modèle offre la possibilité d&#39;évaluer facilement l&#39;dépréciation et d&#39;identifier de nouvelles cibles.

Cinétique de maturation des ovocytes de Xenopus et la détermination du pourcentage d&#39;ovocytes GVBD après 24 h de stimulation PG (figures 2B, 2C): Afin d&#39;étudier les conséquences de translation de la mutation eIF4G1-DN, la réponse de PG dans des ovocytes de Xenopus laevis micro-injectés avec l&#39;ARNc-DN eIF4G1 est comparée à eIF4G1-WT et à d&#39;autres conditions de commande (H 2 O, GFP). Les contrôles permettent d&#39;évalue...

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Xenopus laevis as a Model to Identify Translation Impairment

Protein synthesis control occurs mainly at the translation initiation step, deficiencies in which are linked to diverse disorders. To better understand their etiology, we described here a protocol using Xenopus laevis oocytes assessing the translation of mos transcript in the presence of a mutant of translation initiation factor eIF4G1.

Xenopus laevis comme un modèle pour identifier traduction Dépréciation

Protein synthesis is a fundamental process to gene expression impacting diverse biological processes notably adaptation to environmental conditions. The ...

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Research

JoVE Journal

Biology

Xenopus laevis as a Model to Identify Translation Impairment

10.6K vues.  INSERM UMR-S1172, CHRU Lille, University of Lille 1 and Lille 2. Protein synthesis control occurs mainly at the translation initiation step, deficiencies in which are linked to diverse disorders. To better understand their etiology, we described here a protocol using Xenopus laevis oocytes assessing the translation of mos transcript in the presence of a mutant of translation initiation factor eIF4G1.

Vidéo: Xenopus laevis as a Model to Identify Translation Impairment

Plastic Embedding and Sectioning of Xenopus laevis Embryos

Plastic sections maintain true tissue morphology in thin sections of tissue that can be immunostained with fluorescent secondary antibodies, making this method more useful than paraffin-embedded or frozen sections for many types of tissue. The method for staining, plastic embedding, and sectioning is demonstrated in this video.

Plastique Embedding et le sectionnement des embryons de Xenopus laevis

Recherche

Biologie

Obtaining Eggs from Xenopus laevis Females

The eggs of Xenopus laevis intact, lysed, and/or fractionated are useful for a wide variety of experiments. This protocol shows how to induce egg laying, collect and dejelly the eggs, and sort the eggs to remove any damaged eggs.

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Obtention des oeufs de Xenopus laevis femelles

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Preparation and Fractionation of Xenopus laevis Egg Extracts

Crude and fractionated Xenopus egg extracts can be used to provide ingredients for reconstituting cellular processes for morphological and biochemical analysis. Egg lysis and differential centrifugation are used to prepare the crude extract which in turn in used to prepare fractionated extracts and light membrane preparations.

Crude and fractionated Xenopus egg extracts can be used to provide ingredients for reconstituting cellular processes for morphological and biochemical analysis. Egg lysis and differential centrifugation are used to prepare the crude extract which in turn in used to prepare fractionated extracts and light membrane preparations.

Préparation et fractionnement de Xenopus laevis oeufs Extraits

Crude and fractionated Xenopus egg extracts can be used to provide ingredients for reconstituting cellular processes for morphological and biochemical ...

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.

Microinjection d&#39;ovocytes de Xenopus laevis

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

Tissue Determination Using the Animal Cap Transplant (ACT) Assay in Xenopus laevis

Many proteins play a dual role in embryonic development. Those that regulate cell fate determination in a specific tissue can also affect the development of a larger region of the embryo. This makes defining its role in a particular tissue difficult to analyze. For example, noggin overexpression in Xenopus laevis embryos causes the expansion of the entire anterior region, including the eye1,2. From this result, it is not known if Noggin plays a direct role in eye determination or that by causing an expansion of neural tissue, Noggin indirectly affects eye formation. Having this complex phenotype makes studying its eye-specific role in cell fate determination difficult to analyze. We have developed an assay that overcomes this problem. Taking advantage of the pluripotent nature of the Xenopus laevis animal cap 3, we have developed an assay to test the ability of gene product(s), like noggin or the eye field transcription factors (EFTFs), to transform caps into particular tissue or cell types by transplanting this tissue onto the side of the embryo 4. While we have found either Noggin protein treatment or a collection of transcription factors can determine retinal cell fate in animal caps, this procedure could be used to identify gene product(s) involved in specifying other tissues as well.

Tissue Determination Using the Animal Cap Transplant ACT Assay in Xenopus laevis

Animal caps overexpressing gene product(s) are transplanted to the flank of developing Xenopus laevis embryos in order to establish whether tissue is determined.

Détermination des tissus Utilisation de la transplantation Cap animale (ACT) Dosage dans<em&gt; Xenopus laevis</em

Many proteins play a dual role in embryonic development. Those that regulate cell fate determination in a specific tissue can also affect the development ...

Live-cell Imaging and Quantitative Analysis of Embryonic Epithelial Cells in Xenopus laevis

Embryonic epithelial cells serve as an ideal model to study morphogenesis where multi-cellular tissues undergo changes in their geometry, such as changes in cell surface area and cell height, and where cells undergo mitosis and migrate. Furthermore, epithelial cells can also regulate morphogenetic movements in adjacent tissues1. A traditional method to study epithelial cells and tissues involve chemical fixation and histological methods to determine cell morphology or localization of particular proteins of interest. These approaches continue to be useful and provide "snapshots" of cell shapes and tissue architecture, however, much remains to be understood about how cells acquire specific shapes, how various proteins move or localize to specific positions, and what paths cells follow toward their final differentiated fate. High resolution live imaging complements traditional methods and also allows more direct investigation into the dynamic cellular processes involved in the formation, maintenance, and morphogenesis of multicellular epithelial sheets. Here we demonstrate experimental methods from the isolation of animal cap tissues from Xenopus laevis embryos to confocal imaging of epithelial cells and simple measurement approaches that together can augment molecular and cellular studies of epithelial morphogenesis.

Live-cell Imaging and Quantitative Analysis of Embryonic Epithelial Cells in Xenopus laevis

Xenopus embryonic epithelia are an ideal model system to study cell behaviors such as polarity development and shape change during epithelial morphogenesis. Traditional histology of fixed samples is increasingly being complemented by live-cell confocal imaging. Here we demonstrate methods to isolate frog tissues and visualize live epithelial cells and their cytoskeleton using live-cell confocal microscopy.

Imagerie des cellules vivantes et de l&#39;analyse quantitative des cellules embryonnaires épithéliales Xenopus laevis</em

Embryonic epithelial cells serve as an ideal model to study morphogenesis where multi-cellular tissues undergo changes in their geometry, such as changes ...

Production of Transgenic Xenopus laevis by Restriction Enzyme Mediated Integration and Nuclear Transplantation

Stable integration of cloned gene products into the Xenopus genome is necessary to control the time and place of expression, to express genes at later stages of embryonic development, and to define how enhancers and promoters regulate gene expression within the embryo. The protocol demonstrated here can be used to efficiently produce transgenic Xenopus laevis embryos. This transgenesis approach involves three parts: 1. Sperm nuclei are isolated from adult X. laevis testis by treatment with lysolecithin, which permeabilizes the sperm plasma membrane. 2. Egg extract is prepared by low speed centrifugation, addition of calcium to cause the extract to progress to interphase of the cell cycle, and a high-speed centrifugation to isolate interphase cytosol. 3. Nuclear transplantation: the nuclei and extract are combined with the linearized plasmid DNA to be introduced as the transgene and a small amount of restriction enzyme. During a short reaction, egg extract partially decondenses the sperm chromatin and the restriction enzyme generates chromosomal breaks that promote recombination of the transgene into the genome. The treated sperm nuclei are then transplanted into unfertilized eggs. Integration of the transgene usually occurs prior to the first embryonic cleavage such that the resulting embryos are not chimeric. These embryos can be analyzed without any need to breed to the next generation, allowing for efficient and rapid generation of transgenic embryos for analyses of promoter and gene function. Adult X. laevis resulting from this procedure also propagate the transgene through the germline and can be used to generate lines of transgenic animals for multiple purposes.

Production of Transgenic Xenopus laevis by Restriction Enzyme Mediated Integration and Nuclear Transplantation

This video protocol demonstrates a method for generating transgenic Xenopus laevis by introduction of transgenes into sperm nuclei followed by nuclear transplantation into unfertilized eggs.

La production de transgéniques Xenopus laevis Intégration par médiation des enzymes de restriction et de la transplantation nucléaire

Stable integration of cloned gene products into the Xenopus genome is necessary to control the time and place of expression, to express genes at later ...

Production of Xenopus tropicalis Egg Extracts to Identify Microtubule-associated RNAs

Many organisms localize mRNAs to specific subcellular destinations to spatially and temporally control gene expression. Recent studies have demonstrated that the majority of the transcriptome is localized to a nonrandom position in cells and embryos. One approach to identify localized mRNAs is to biochemically purify a cellular structure of interest and to identify all associated transcripts. Using recently developed high-throughput sequencing technologies it is now straightforward to identify all RNAs associated with a subcellular structure. To facilitate transcript identification it is necessary to work with an organism with a fully sequenced genome. One attractive system for the biochemical purification of subcellular structures are egg extracts produced from the frog Xenopus laevis. However, X. laevis currently does not have a fully sequenced genome, which hampers transcript identification. In this article we describe a method to produce egg extracts from a related frog, X. tropicalis, that has a fully sequenced genome. We provide details for microtubule polymerization, purification and transcript isolation. While this article describes a specific method for identification of microtubule-associated transcripts, we believe that it will be easily applied to other subcellular structures and will provide a powerful method for identification of localized RNAs.

Production of Xenopus tropicalis Egg Extracts to Identify Microtubule-associated RNAs

We describe the collection of unfertilized Xenopus tropicalis eggs and production of a meiosis II-arrested egg extract. This egg extract can be used to purify microtubules and microtubule-associated RNAs.

Production d&#39;<em&gt; Xenopus tropicalis</em&gt; Œuf Extraits pour identifier les ARN associée aux microtubules

Many  organisms localize mRNAs to specific subcellular destinations to spatially and  temporally control gene expression. Recent studies have demonstrated ...

Facial Transplants in Xenopus laevis Embryos

Craniofacial birth defects occur in 1 out of every 700 live births, but etiology is rarely known due to limited understanding of craniofacial development. To identify where signaling pathways and tissues act during patterning of the developing face, a 'face transplant' technique has been developed in embryos of the frog Xenopus laevis. A region of presumptive facial tissue (the "Extreme Anterior Domain" (EAD)) is removed from a donor embryo at tailbud stage, and transplanted to a host embryo of the same stage, from which the equivalent region has been removed. This can be used to generate a chimeric face where the host or donor tissue has a loss or gain of function in a gene, and/or includes a lineage label. After healing, the outcome of development is monitored, and indicates roles of the signaling pathway within the donor or surrounding host tissues. Xenopus is a valuable model for face development, as the facial region is large and readily accessible for micromanipulation. Many embryos can be assayed, over a short time period since development occurs rapidly. Findings in the frog are relevant to human development, since craniofacial processes appear conserved between Xenopus and mammals.

Facial Transplants in Xenopus laevis Embryos

A technique for transplanting "Extreme Anterior Domain" facial tissue between Xenopus laevis embryos has been developed. Tissue can be moved from one gene expression background into another, allowing the study of local requirements for craniofacial development and for signaling interactions between facial regions.

Transplantations faciales<em&gt; Xenopus laevis</em&gt; Embryons

Craniofacial birth defects occur in 1 out of every 700 live births, but etiology is rarely known due to limited understanding of craniofacial development. ...

Using plusTipTracker Software to Measure Microtubule Dynamics in Xenopus laevis Growth Cones

Microtubule (MT) plus-end-tracking proteins (+TIPs) localize to the growing plus-ends of MTs and regulate MT dynamics1,2. One of the most well-known and widely-utilized +TIPs for analyzing MT dynamics is the End-Binding protein, EB1, which binds all growing MT plus-ends, and thus, is a marker for MT polymerization1. Many studies of EB1 behavior within growth cones have used time-consuming and biased computer-assisted, hand-tracking methods to analyze individual MTs1-3. Our approach is to quantify global parameters of MT dynamics using the software package, plusTipTracker4, following the acquisition of high-resolution, live images of tagged EB1 in cultured embryonic growth cones5. This software is a MATLAB-based, open-source, user-friendly package that combines automated detection, tracking, visualization, and analysis for movies of fluorescently-labeled +TIPs. Here, we present the protocol for using plusTipTracker for the analysis of fluorescently-labeled +TIP comets in cultured Xenopus laevis growth cones. However, this software can also be used to characterize MT dynamics in various cell types6-8.

Using plusTipTracker Software to Measure Microtubule Dynamics in Xenopus laevis Growth Cones

The MATLAB-based, open source software package, plusTipTracker, can be used to analyze image series of fluorescently-labeled +TIPs to quantify microtubule dynamics.

Utilisation plusTipTracker Software mesurer microtubules Dynamics<em&gt; Xenopus laevis</em&gt; Cônes de croissance

Microtubule (MT) plus-end-tracking proteins (+TIPs) localize to the growing plus-ends of MTs and regulate MT dynamics1,2. One of the most well-known and ...