A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
אנו מתארים פרוטוקול יעיל להפקת "פילה" ההכנות של עוברים תסיסנית של גנוטיפים מסוימים. פרוטוקול זה מאפשר ביצוע יעיל של מגוון רחב של מסכי גנטית. זה גם מאפשר הדמיה מצוינת של מבנים בעובר מאוחר.
עוברים תסיסנית בין השלבים 14 ו 17 של ההתפתחות העוברית יכולים להיות גזור ברצון ליצור "פילה" ההכנות. בכל הכנות אלה, את מערכת העצבים המרכזית רץ באמצע, והיא מוקפת קירות הגוף. פנוטיפים שונים רבים נבדקו באמצעות תכשירים אלה. ברוב המקרים, פילה היו שנוצר על ידי דיסקציה של נוגדן מוכתמת כולה הר עוברים קבוע. אלה "והניתוחים קבוע" יש כמה חסרונות, עם זאת. הם זמן רב כדי לבצע, וקשה למיין מוטציה (GFP שלילי) עוברים מן המניות בה מוטציות מתוחזקים על כרומוזומי ה-GFP איזון. מאז 2002, הקבוצה שלנו כבר מנהלת מחסור מסכי ביטוי אקטופי לזהות ligands לרצפטורים יתום. כדי לעשות זאת, פיתחנו פרוטוקולים יעיל לנתיחה העובר לחיות מכתים נוגדן האוספים המכיל מאות קווי מאוזנת. יש לנו למסקנה כי זה הרבה יותר יעיל לבחון פנוטיפים של אוספים גדולים של מניות על ידי לנתיחה לחיות מאשר דיסקציה קבוע. באמצעות פרוטוקול המתואר כאן, אדם מאומן יחיד יכול המסך עד 10 שורות ליום פנוטיפים, בחינת 4-7 עוברים מוטציה מכל קו תחת מיקרוסקופ המתחם. זה מאפשר זיהוי של מוטציות המקנות עדין, נמוך penetrance פנוטיפים, שכן עד 70 hemisegments בכל שורה הם הבקיע בהגדלה גבוהה עם עדשת מים טבילה 40X.
הקדמה
עוברים תסיסנית בין השלבים 14 ו 17 של ההתפתחות העוברית יכולים להיות גזור ברצון ליצור "פילה" ההכנות. בכל הכנות אלה, מערכת העצבים המרכזית (CNS) רץ באמצע, והיא מוקפת קירות הגוף. הבטן היא הוסרה. כאשר מוכתם נוגדנים, פילה לאפשר ויזואליזציה טובה יותר של מערכת העצבים המרכזית ועל הקיר גוף מבנים (אקסונים המנוע למשל, השרירים, היקפי חושית (PNS) נוירונים, tracheae) מאשר לעשות הר שלם עוברים, כי אין להתערב רקמות בין הכנה לבין coverslip, ובגלל פילטים הם שטוחים, המאפשר המבנים משתרעים הקיר הגוף להיות דמיינו במטוס מוקד יחיד. פנוטיפים שונים רבים נבדקו באמצעות תכשירים אלה. ברוב המקרים, פילה מופקים על ידי דיסקציה של קבועים, נוגדן מוכתמת כולה הר עוברים. הכנות אלה קבוע נוצרות על ידי הפעולות הבאות: 1) הסרת סיסית עם אקונומיקה, 2) קיבוע עם paraformaldehyde / heptane; מכתים נוגדן 4) או באמצעות אימונוהיסטוכימיה immunofluorescence;; 3) הסרת vitelline קרום עם מתנול 5) קרחת גליצרול; 6) דיסקציה עם מחטים טונגסטן. פרוטוקולים מפורטות מכתים אלה "והניתוחים קבוע" ניתנים נ"צ. [1].
והניתוחים קבוע יש כמה חסרונות, עם זאת. ראשית, לעיתים קרובות קשה למיין קבוע, מוטציה צבעונית (GFP שלילי) עוברים מן המניות או חוצה שבו מוטציות מאוזנים על GFP balancers, גם כאשר אנטי GFP משמש לצורך זיהוי. זאת בשל מגוון גורמים, כולל ביטוי אימהי של ה-GFP. לדוגמה, מצאנו כי זה כמעט בלתי אפשרי למיין קבוע, עוברים מוטציה צבעונית הומוזיגוטים מן מאוזנת מניות כרומוזום third שימוש או אקטין-GFP או ארמדיל (זרוע)-GFP balancers. שנית, זה די זמן רב כדי לייצר באיכות גבוהה והניתוחים קבוע. 10-15 לשעה הוא כ מהר כמו רוב האנשים יכולים לעשות את זה. שלישית, נוגדנים מסוימים אינם כתם היטב והניתוחים קבוע, אם משום epitopes נוגדנים רגישים כדי לתקן, או בגלל נוגדן כתמים שני מבנים פנימיים וחיצוניים הוא "ספג" על ידי מבנים חיצוני ואינו לחדור למבנים הפנימיים ( למשל נוגדנים נגד fasciclin III (Fas3)). מכתים הרביעית, לחיות עם חלבונים היתוך קולטן לזהות ביטוי ליגנד לא ניתן לעשות זאת על ההכנות קבוע.
מאז 2002, הקבוצה שלנו כבר מנהלת חסר (DF) מסכי ביטוי אקטופי לזהות ligands RPTP. כדי לעשות זאת, פיתחנו פרוטוקולים יעילה עבור העובר לנתיחה מכתים לחיות האוספים המכיל מאות קווי מאוזנת. מכתים עבור ligands קולטן יתום עם חלבונים היתוך קולטן הוא יישום מיוחד שאינו מועסק על ידי קבוצות רבות. עם זאת, קבוצות רבות משתמשות מכתים נוגדן של פילה לדמיין פנוטיפים עובריים. באמצעות הפיתוח שלנו של שיטות אלה, אנו מגיעים למסקנה כי זה הרבה יותר יעיל לבחון פנוטיפים של אוספים גדולים של מניות על ידי לנתיחה לחיות מאשר דיסקציה קבוע. השתמשנו לנתיחה לחיות לאפיין מנוע האקסון, מערכת העצבים המרכזית פנוטיפים שריר יותר מ -600 DFS, ויש להם גם מאופיין פנוטיפים מערכת העצבים המיוצר על ידי ביטוי אקטופי של פני יותר מ -400 תאים שונים וחלבונים מופרשים (AW ואח' בהכנה. HK. L. et al., בהכנה).
הפרוטוקולים לנתיחה לחיות השתמשנו התפתחו לאורך השנים. אחד המחברים (KZ) הוצג לראשונה לחיות לנתיחה יותר מאשר לפני 20 שנה על ידי Nipam פאטל, שהיה אז סטודנט לתואר שני במעבדה קורי גודמן. בשנים האחרונות יותר, השתמשנו בשיטה זו כדי להכתים את מערכת העצבים המרכזית עם אנטי Fas3 [2], אבל חתכים קבועים המועסקים עבור כל הניסויים האחרים. בשנת 1999, הציג Aloisia שמיד, שהיה אז דוקטורנט בקבוצה שלנו, לנו לחיות דיסקציה עם מחטים זכוכית, אשר נהגה לבחון פנוטיפים של גדילי RNA-כפול הזריק עוברים [3, 4]. כשהתחלנו לעשות את ליגנד RPTP מסכי כמה שנים מאוחר יותר, אנחנו שונה הפרוטוקולים שלה, כדי לאפשר ניתוח מהיר של אוספים גדולים של מניות שמרו על ה-GFP balancers. מצאנו כי ה-GFP שלילי עוברי ניתן למיין בקלות מ-GFP מאוזנת מניות גם כאשר אין GFP משמעותי ביטוי אימהי (למשל עבור איזון TM3armGFP), כי עוברים ממוינות הבדלים חיים עדין בביטוי GFP ניתן לאתר בקלות. מסך DF מוצלח שלנו ליגנד Lar מתואר [5].
שימוש בפרוטוקולים הנוכחי שלנו, אדם מאומן יחיד יכול המסך קווי 5-10 ליום פנוטיפים, בחינת 4-7 עוברים מוטציה מכל קו תחת מיקרוסקופ המתחם. לאחר בחירת ו עריכה העוברים, זה לוקח כשעה לנתח 50 עוברים. שיטה זו מאפשרת לנו לזהות מוטציות המקנות עדין, נמוך penetraפנוטיפים nce, שכן עד 70 hemisegments בכל שורה הם הבקיע בהגדלה גבוהה עם עדשת מים טבילה 40X. פנוטיפים כזה יהיה קשה או בלתי אפשרי לזהות על המסכים של כל הר עוברים מוכתמת תחת מיקרוסקופ לנתח.
הגדרנו ערכת DF להקרנה פנוטיפי המכיל כ - 250 קווים מייצג כמחצית הגנום (AW et al., בהכנה). הפיתוח של הערכה זו החלה במסגרת המסך שלנו של DF Bloomington ערכת כפי שהיה קיים בשנים 2002-2003 עבור גנים הדרושים לסינתזה ליגנד RPTP [5]. במהלך המסך הזה, החלפנו Bloomington ערכת DFS עבורו DF / DF הומוזיגוטים לא לפתח מערכת העצבים המרכזית (ולכן לא יכול היה להיות מוקרן לביטוי ליגנד CNS) עם DFS קטנים, רצוי ממופה מולקולרי, שהיה פיתוח טוב יותר.
DF / DF הומוזיגוטים מקווי ערכת ההקרנה פנוטיפי שלנו מורפולוגיות הכוללת נורמלי בשלב 16, המאפשר חוקר מסך באופן שיטתי עבור גנים המשפיעים על התפתחות מערכת העצבים המרכזית, PNS, סיבי השריר, רשת קנה הנשימה, ורקמות רבות אחרות. כל מבנה, דפוס הביטוי, או תבנית לוקליזציה subcellular כי הוא visualizable עם נוגדן ספציפי או סמן GFP בשלבים 14-16 ניתן לגילוי באמצעות ערכת פנוטיפים. פירוש הדבר, באמצעות פרוטוקול המתואר כאן, אחת ההוצאות אדם כמחצית שלו / שלה זמן על פרוייקט זה יכול שיטתי מסך מחצית מכלל הגנים תסיסנית עבור כל פנוטיפ עובריים הרצוי בתוך חצי שנה עד שנה אחת.
א תסיסנית אוסף העובר
1. הכן "חמש חבית" אוסף לתאי ביצה
לתאי אלו לחסוך זמן ומאמץ כאשר בוחנים מספר רב של קווי לעוף.
2. הכן אוסף צלחות ביצה
3. הכן זבובים
4. העברת טס חמש חבית לתאי איסוף ביצים.
5. איסוף עוברים
6. גיל העוברים
מניחים את הצלחת האוסף ביצה הפוכה על צלחת פטרי מכוסה נייר רטוב 90 מ"מ מעגל לסנן ולשמור בטמפרטורה הרצויה. עבור חתכים של שלב 16 עוברים מקווי מוטציה מאוזנת, אנחנו בדרך כלל לעשות אוסף בשעות הבוקר המאוחרות, אז דגירה עובריםr> 22 שעות ב 19 ° C. לרווח-of-פונקציה מחקרים באמצעות מערכת UAS/GAL4, אנו אוספים עוברים על RT אחר הצהריים דגירה של 16 שעות ב 19 ° C. למחרת אנו העברת עוברים ל 29 ° C חממה כדי להפעיל את מערכת UAS/GAL4 עבור שעה 1 או 2. אחרי פרק זמן זה, הם ברובם עוברים שלב 15, וזה מאפשר מספיק זמן כדי למיין עוברים לביטוי GFP ולסדר אותן, כך הם יהיו בשלב 16 כאשר לנתיחה נעשה.
7. Staging עוברים מיון ביטוי של GFP.
כדי להפלות גנוטיפים של עוברים, אנו משתמשים GFP balancers. אנו בוחנים עוברים dechorionated בקלטת פעמיים מקל (ראה סעיף הבא) תחת ה-GFP אולימפוס לנתח היקף, ואנו לבחור אותם לגיל ביטוי של GFP באותו זמן.
א) ה-GFP מיון:
ב) קביעת
הכלי העיקרי הזמני עוברים סביב רחוב. 14-16 הוא מורפולוגיה במעיים. בטן זוהר עם autofluorescence תחת היקף GFP. לפני ניסיון עוברים שלב, יש להתייעץ ספרי עיון או אתרים שיש להם תמונות ותרשימים של עוברים (למשל Hartenstein קמפוס, אורטגה ספר ירוק), כך שאף אחד מבין מה הם צריכים להיראות. השלב האידיאלי הוא כאשר הבטן לנתיחה יש לחלק לשלוש להקות. לפני כן, במעיים מופיע כתם יחיד. לעתים קרובות אחת מיני עוברי בשלב כתם ואחר כך הגילאים בהם עד שהם מגיעים לשלב הכי טוב לניתוח. לאחר שלב שלוש הלהקה, הבטן מתחילה לפתח להקות אלכסוני ליד הזנב ולאחר מכן סלילים, ועל העובר מתבהרת. במהלך תקופה זו, העובר הופך להיות קשה לנתח כי זה לא ידבק לשקופית זכוכית. אם רוצים לנתח בשלב מאוחר 16/early שלב 17 עוברים, יש צורך לנתח ולהעריך עוברים רבים אשר מורפולוגיות המעיים קשורים עוברי כי מקל או לא מקל. זה משתנה במקצת בין גנוטיפים גם כן.
ב תסיסנית לנתיחה העובר חי
אנו מקווים כי זה הפגנה וידאו מוצגת השיטות שלנו לנתיחה העובר מכתים לחיות בפירוט מספיק שהם יכולים כעת להתבצע בקלות על ידי כל אדם שיש לו קצת ניסיון תסיסנית גנטיקה האמבריולוגיה. כמובן, בפועל ניכר עדיין יהיה נדרש, בעיקר עבור והניתוחים עצמם. מניסיוננו, כל אדם לומד את ש?...
אנו מודים ניקי פוקס Aloisia שמיד על תרומתם לפיתוח של פרוטוקולים אלה. עבודה זו נתמכה על ידי RO1 NIH להעניק 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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved