해부하고, 상상 디스크의 면역 염색에서<em&gt; 초파리</em

요약

The adult structures of Drosophila are derived from sac-like structures called imaginal discs. Analysis of these discs provides insight into many developmental processes including tissue determination, compartment boundary establishment, cell proliferation, cell fate specification, and planar cell polarity. This protocol is used to prepare imaginal discs for light/fluorescent microscopy.

초록

후 배아 초파리에서 개발, 초파리의 중요한 부분은 가상적인 디스크라고 불리는 주머니 같은 구조의 집합 내에서 일어난다. 이러한 디스크는 성인 플라이 내에 발견되는 성인 구조물의 높은 비율을 야기. 여기에서 우리는이 디스크를 복구하고 항체, 전사 기자 단백질 트랩과 분석을 준비하기 위해 최적화 된 프로토콜을 설명합니다. 이 절차는 가장 가상적인 디스크 등 얇은 조직에 적합하지만, 용이하게 애벌레 및 성인 뇌 난소 조직과 같이 두꺼운 용도 변경 될 수있다. 서면 프로토콜과 함께 제공되는 동영상은 세번째 령 유충, 조직의 고정 및 항체, 상상 디스크 치료의 절개를 통해 독자 / 시청자를 안내합니다. 프로토콜은 또한 이하의 제 1 및 제 2 령 유충으로부터 가상적인 디스크를 해부하는데 사용될 수있다. 이 프로토콜의 장점은 상대적으로 짧은 것을이며 수있다해부 조직의 높은 품질의 보존을 위해 최적화 도중에. 또 다른 장점은 사용되는 고정 절차가 초파리 단백질을 인식하는 항체의 압도적 인 숫자로 잘 작동한다는 것입니다. 우리의 경험에 의하면,이 절차를 잘 작동하지 않는 민감한 항체의 매우 작은 수는있다. 이러한 상황에서, 치료는 우리가 해부 단계와 항체 배양을 위해 규정 한 가이드 라인을 따라 계속하는 동안 다른 고정 칵테일을 사용하는 것으로 나타납니다.

서문

한 세기 이상 초파리, 초파리의 경우, 개발, 행동과 생리학을 연구하는 최고의 시스템이다. 후자의 촬영 장소의 대부분과 배아 및 사후 배아 단층 상피 내에서 가상적인 디스크 ^1-3 전화 : 파리의 개발은 크게 두 단계로 나눌 수 있습니다. 가상적인 디스크의 그림은 첫번째 곤충 개발 ^한 그의 광범위한 논문의 일부가 오는 8 월 Weismann에 의해 1864 년에 출판되었다. 이러한 디스크는 ^{1-14 플라이} 성인에서 발견되는 성인 구조물의 높은 비율을 야기 궁극적으로 조기 번데기 단계 대규모 histolysis 생존하고, 유생 단계 동안 패턴 화되고, 배아 발생 동안 그들의 발전을 시작한다. 애벌레 개발 과정에서 각 디스크의 운명, 모양과 크기에 관한 몇 가지 중요한 결정을합니다. 제 1 및 제 2 령 유충 내 디스크는 일차 운명을 취 establis을 주어 아르정확한 형상을 채용하고 ^15-16 세포의 필요한 수를 생성 구획 경계 힝. 셋째 애벌레 령 초 전 번데기의 단계에서, 상상 디스크는 계속 분열 및 세포가 자신의 단말기 운명 ^16을 채택으로 패턴 화되어있다.

초파리 발달 생물학의 초기 역사 동안, 가상적인 디스크는 정상적인 발달의 컨텍스트에서 그리고 손실이나 기능 획득 돌연변이가 생존시킨 제한된 경우에 거의 독점적으로 연구되었다. X 선의 사용은 치명적인 돌연변이 허용 유사 분열 재조합이 유충 및 성인의 조직 내의 세포 클론에서 분석 될 유도. 이 방법은 유충 및 성인 조직 모두에서 돌연변이 손실을 분석하여 기능 획득하는 형질 전환 방법의 도입에 의해 개선되었다. 야생형 및 돌연변이 분자의 조직을 설명하기위한 프리 항체, 전사 리포터 단백질 트랩 번호도이다 CONSTantly 성장. 돌연변이 세포 클론을 손실을 분석하여 기능 획득하기 위해 이들 분자 표지 사용은 점점 실현 돌연변이 세포를 개발하는 동안 그들의 야생형 사촌 이탈 방법의 실시간 이해하도록했다. 적절 이러한 도구 및 시약을 이용하려면 그것은, 볼 촬영하고 분석 할 수 디스크의 가상적인 고품질 제제를하는 것이 중요하다. 이 원고의 목적은 눈 더듬이 디스크 착체 (도 1a)의 분리 및 제조를위한 최적의 프로토콜을 제공하는 것이다. 또한 성공적 날개 halteres, T1-T3의 다리와 성기 (도 1b-E)을 야기 된 것을 포함하여 부가적인 디스크의 다양한 분리하는데 사용될 수있다. 약간의 수정이 절차는 거의 팔십년에 초파리에서, 상상 디스크를 분리하기 위해 사용되어왔다.

대부분의 유전자 뮤 중에 발현되므로 같이, 상술개발 및 조직의 다양한 단계에서 ltiple, 그것은 동물 셋째 령 유충 단계 전에 잘 죽으면 널 돌연변이가 전체 눈에 미치는 영향을 연구하는 것이 불가능하다. 네 방법은 훨씬 더 다루기 쉬운 망막으로 더 많은 개발 조직의 연구를 만들었습니다. 첫째는 달리 야생형 조직 내에 ^17-19 돌연변이 세포 클론을 생성 Flippase (FLP) / Flippase 재조합 타겟 (FRT) 방법이다. 이때 돌연변이 조직은 녹색 형광 단백질 (GFP)로 시각적 마커의 부재에 의해 식별되며, GFP가 존재하는 야생형 주변 조직 (도 2D)에 비교 될 수있다. 두번째 유전자는 셀 ^(20)의 집단에서 발현되는 "FLP 아웃"방법이다. 이 경우 세포 클론은 GFP 기자 부족 주변 야생 형 조직 (그림에 GFP의 존재에 의해 확인 및 비교2E). 세 번째는 FLP / FRT 돌연변이 복제 및 FLP 아웃 발현 시스템 ^(21)의 요소를 결합 Repressible 세포 마커 (MARCM) 기법과 모자이크 분석이다. 이 방법은 유전자를 동시에 개별적 유전자 유전자좌위한 돌연변이이다 세포 집단 내에서 표현 될 수있다. FLP 아웃 클론 마찬가지로 MARCM 클론 GFP의 존재에 의해 식별되고 GFP 마커 (도 2F)를 결여 주변 야생형 조직과 비교된다. 그리고 마지막으로, 유전자의 RNAi 구성체는 특정 프로모터 GAL4 구조의 제어에 가상적인 조직 내에서 발현 될 수있다. 돌연변이 또는 과발현 클론 또는 패턴이 직접 인접 야생형 조직과 비교 될 수 있기 때문에 이러한 네 가지 방법은 가상적인 디스크를 연구에 관심이 증가하고있다. 이 절차에 설명 된 방법이 개발되어 있기 때문에 초파리에서 성인 조직 후 배아 발달을 연구 연구자특히 눈 더듬이 디스크에서 유래 된이 분석을 위해 고품질의 조직을 얻을 수있을 것입니다. 개별 연구자가 약간의 수정을 만들었습니다 있지만,이 절차 (우리는 여기에 설명되는)의 핵심은 크게 변경되지 않은 채 남아있다. 높은 품질의 조직을 얻는 것은 우리가이 기록 된 프로토콜과 첨부 된 동영상이 귀중한 교육 자원이 될 것입니다 희망, 상상 디스크의 연구에 매우 중요하기 때문에.

프로토콜

애벌레의 1 준비

1. 해부 버퍼 35mm 페트리 접시를 채 웁니다.
2. 페트리 접시에 유충을 배치하고 몇 분 (자동 세척 단계) 주위에 수영을 할 수 있습니다.
3. 실리콘 기반의 해부 접시에 해부 버퍼 풀에 유충을 전송합니다. 이 풀은 판의 한 가장자리에 있어야합니다. 해부 판 유리 페트리 접시 내에 부어 경화 된 실리콘 용액 이루어져있다.
4. 파스퇴르 피펫을 사용하여-, 박리 판의 중간에 박리 완충액 큰 풀을 배치.
5. # 5 집게를 사용하여 절개 버퍼의 큰 풀에 작은 수영장에서 단일 청소 유충을 전송합니다.

유충의 2 거친 해부

1. 유충은 해부 버퍼의 대형 수영장 내에있는 동안 집게로 유충을 걸쇠. 포셉의 다른 쌍 ANIM을 보유하는 데 사용되는 동안 집게 한 쌍의 입 후크를 잡기 위해 사용되어야한다알은 여전히​​ (3 분의 몸 길이의 부드럽게 유충을 잡아).
2. 신속 포셉 번째 쌍 얻어 신체의 나머지 부분을 당기는 동안 입 후크 근처 표피를 함유하는 핀셋의 쌍을 고정하거나.
3. 유충이 뿔뿔이하기 시작하면 당신은 긴장에 약간의 방출을 느낄 것이다. 포셉에서 유충을 해제하고 밖으로 유출하는 유충의 "용기"를 할 수 있습니다. 이것은 정상적인 형태를 유지하기 위해 가상적인 디스크의 수 및 변형되는 것을 방지 할 수 있습니다.
4. 겸자 일쌍 제자리에 유충의 전방 단부를 유지하도록 다시 입 후크 파악. 사용 포셉의 다른 쌍은 내부 용기를 포함하여 유충의 2/3 하부를 제거합니다. 참고 : 입 후크, 눈 더듬이 디스크, 뇌 반구, 복부 신경절, 침샘, 일부 다리 디스크를 포함하는 복잡하고, 위에있는 표피가 유지됩니다.
5. 집게의 쌍으로 부드럽게 상부 표피, 침샘, 다리 디스크 및 제거다른 조직. 참고 : 입 후크, 눈 더듬이 디스크, 뇌 반구입니다 남아 있어야 조직 및 복부 신경절 (그림 3).
6. 반복은 15 ~ 20 분 동안 추가 애벌레 2.1-2.5 단계를 반복합니다. 주 : 오랜 기간 동안 해부 버퍼 내에 남아있는 가상적인 디스크 성능이 저하하는 경향이 궁극적으로 촬영되는 이상적인 표본 이하로 나타납니다. 따라서, 모든 해부 조직을 고정액 PLP로 전송해야 20 분 후 최대 (아래 참조).

항체와 3 고정 및 조직의 염색

1. P-200 pipetman을 사용하여, 냉간 파라 포름 알데히드-리신-요오 (PLP)를 포함하는 정착액 시계 접시로 해부 조직을 전송. 50 μL로 전송 해부 버퍼의 제한 볼륨은 PLP의 희석을 최소화합니다. 팁 개방 해부 조직을 수용 할 수있을만큼 큰 수 있도록 면도날과 팁을 끊어야합니다. 집게의 쌍을 사용하거나텅스텐 바늘 해부 조직이 완전히 적절한 고정이 발생하기 위해서는 침수되어 있는지 확인합니다. 45 분 동안 차가운 PLP의 정착액의 해부 조직을 품어. 이 배양 교반하지 않고 실온에서 일어날 수있다.
2. P-200의 pipetman를 사용하여 45 분 동안 다른 잘라 노란색 팁을 사용하여 버퍼를 씻어 (RT)를 해부하는 조직을 전송합니다. 50 μL로 전송 PLP의 제한 볼륨은 세척 버퍼의 희석을 최소화합니다. 참고 : 모든 해부 조직이 완전히 침수되어야한다.
3. 1.5 ml의 미세 원심 분리 튜브에 해부 조직의 20 ~ 30 세트를 전송합니다. 주 : 눈 더듬이 디스크 착체의 번호가 큰 튜브 내에 결합하는 경우, 상기 튜브의 하단에 조직이 항체에 노출 적절하지 않을 가능성이있다. 최적의 결과를 위해 더 이상 20 ~ 30 눈 더듬이 디스크 단지 하나의 튜브 내에서 본 제품을 장착 할 수 없습니다. 해부 조직은 미세 원심 분리 튜브의 바닥에 정착됩니다. 따라서, 후속 단계 U를제거하고 세척 버퍼 차단 솔루션 및 항체를 대체 할 pipetman를 SE는.
4. 세척 버퍼를 제거하고 차단 솔루션을 100 ㎕로 교체 : 세척 버퍼 10 % 정상 염소 혈청. 10 분 동안 테이블 위에 회전에 부드러운 회전을 RT에서 품어.
5. 차단 솔루션을 제거하고 적절하게 10 % 정상 염소 혈청 희석 된 일차 항체를 100 ㎕로 교체합니다. 16 시간 동안 부드러운 회전을 RT에서 품어.
6. 일차 항체를 제거하고 세척 버퍼 750 μL로 교체합니다. nutator에 튜브를 넣고 실온에서 10 분 동안 nutate 할 수 있습니다. 참고 : 차 항체 (4 ° C에 저장)를 저장하고 나중에 재사용 할 수 있습니다. 항체를 여러 번 재사용하면 비 특정 바인딩을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
7. 헤드 후, 튜브의 바닥에 침전 세척 완충액을 제거하고 적절 10 % 정상 혈청으로 희석 된 이차 항체 100 ㎕를 추가 할 수있다. 부드러운 회전과 RT에서 품어 2̵일 4 시간.
8. 조직에서 차 항체 솔루션을 제거하고 세척 버퍼 500 μL로 교체합니다. 조직 튜브의 바닥에 정착하도록 허용합니다.
9. P-200과 절단 황색 팁을 사용하여, 해부 접시에 배치 된 세척 버퍼의 풀에있는 모든 해부 조직을 옮긴다. 미세 절개의 다음 단계를 진행하는 동안, 조직을 세척 완충액에 배양한다. 이 과잉 차 항체를 제거하는 데 도움이됩니다.

4 아이 - 더듬이 디스크 단지의 미세 해부 및 슬라이드에 장착

1. 아래로 향 복합체의 복부 측면과 입 후크에 의해 표피를 걸쇠 집게 한 쌍을 사용합니다. 집게의 두 번째 쌍의 뇌와 눈 디스크 사이의 공간에 (그림 3, 빨간색 화살표)를 두 번째 집게를 폐쇄하고 신속하게 입 고리에서 떨어져 머리를 잡아 당겨 두 뇌 엽 (叶)을 제거합니다.
2. 입 후크 지키고 계속하는 동안, 핀치 오프눈 더듬이 디스크 더듬이 부와 입 후크 (도 3, 청색 화살표) 사이의 연결에 최대한 가깝게 조직. 주 : 눈 더듬이 디스크 단지 모든 조직 (그림 1A)이 없어야합니다. 슬라이드에 배치 할 수 있습니다 원하는 원하는 모든 조직을 해부 할 때까지 계속합니다. 이 프로토콜은 날개 haltere, 다리 및 생식기 가상적인 디스크 (도 1b-E)를 격리하도록 구성 될 수있다.
3. 티슈 페이퍼의이 작은 조각 (커버 슬립의 사이즈) 약 3를 추가합니다. 떨어져 해부 접시에. 접시 위에 슬라이드 유리를 배치 - 휴지 두 조각의 슬라이드 단부하에 있어야한다. 이 해부 접시의 실리콘베이스에 달라 붙는 슬라이드를 방지 할 수 있습니다.
4. 도련 끝 P-20을 이용하여, 유리 현미경 슬라이드의 중간 항 표백제 9 μL를 추가한다. 형광으로 볼 때 조직의 탈색을 방지빛.
5. 같은 포경 팁을 사용하여, 모든 눈 더듬이 디스크를 수집 및 안티 표백 시약의 드롭에 추가합니다. 위에 수행되는 세척 버퍼의 양을 최소화한다. 10 μL 이하로 세척 버퍼의 양을 제한하려고합니다.
6. 분리 및 안티 표백 시약의 드롭 내 눈 더듬이 디스크를 확산 집게 한 쌍을 사용합니다. 디스크가 몇 분 동안 반 표백 시약에 부화 할 수 있습니다. 참고 : 조직 반 표백 시약을 흡수으로 디스크가 분명집니다.
7. 좋은 붓을 사용하여 부드럽게 시편 상에 커버 슬립을 낮 춥니 다. 이 기포의 형성을 방지한다.
8. 스토어 빛 또는 형광 현미경을 사용하여 눈 더듬이 또는 다른, 상상 디스크를 볼 준비가 될 때까지 -20 ° C에서 슬라이드.

결과

확실히 상술 된 방법은 인 시츄 프로브, 전사 리포터 단백질 트랩과 함께 항체의 분석을위한 높은 품질의 재료를 생성한다. 그림 1에서 우리는 정기적으로이 방법으로 회수 눈 안테나, 생식기, 날개, haltere과 다리 디스크를 표시합니다. 이러한 디스크는 F-액틴에 결합하기 때문에 각각의 셀을 설명 phalloidin - 복합 형광 물질로 처리되어있다. 조직은 다음 제대로 눈 디스크?...

토론

이 절차는 크게 분리 눈길 더듬이 디스크의 후속 처리에 초점을 맞추고 있지만, 그것을 분리하고 날개 haltere, 다리 및 생식기 디스크 (도 4)을 분석하는데 사용되는 의무가있다. (눈 더듬이 디스크와는 대조적으로) 이러한 디스크를 분리하는 프로토콜의 유일한 필수 변형 조대 해부 (프로토콜의 섹션 2)의 방법이다. 제 흉추 레그 (T1) 쌍 유충의 앞쪽에서 발견되어 눈길 더듬이 디스크 절...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Name of Material/Equipment	Company	Catalog Number	Comments
Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit	Dow Corning	184 SIL ELAST KIT 0.5KG	Used to create base for dissection plate
Pryex Glass Petri Dish 150x20mm	Dow Corning	3160-152CO	Use the cover for dissection plate
#5 Dissecting Forceps	Ted Pella	525	Forceps must be kept very sharp
9 well watch glass	Vairous Vendors	N/A	Used for fixation of imaginal disc complexes
50ml Erlenmeyer Flask	Various Vendors	N/A
Small Stir Bar	Various Vendors	N/A	Small enough to fit into Erlenmeyer Flask
50ml Conical Tubes	Various Vendors	N/A
1.5ml Microfuge Tubes	Various Vendors	N/A	Clear or Dark depending upon application
Microfuge Rack	Various Vendors	N/A
Benchtop Rotator	Various Vendors	N/A	100ul volume should not splatter at low setting
Paraformaldehyde	Macron Chemicals	2-26555-1	Serves as fixative
Sodium Phosphate Monobasic	Sigma Chemical Co	S-3139	Used to make dissection and wash buffers
Sodium Phosphate Dibasic	Sigma Chemical Co	71636	Used to make dissection and wash buffers
Lysine	Acros Organics	125221000	Used in the fixative solution
Sodium Periodate	Sigma Chemical Co	S-1878	Used in the fixative solution
Triton X-100	EMD Chemicals	MTX1568-1	Used to perforate imaginal discs
Sodium Hydroxide	EM Science	SX0593-3	Used to dissolve paraformaldehyde
100% Normal Goat Serum`	Jackson Laboratories	005-000-121	Serves as a blocking solution
Primary Antibodies	Various Vendors	N/A	Dilute in 10% goat serum as directed by manufacturer
Seondary Antibodies	Various Vendors	N/A	Dilute in 10% goat serum as directed by manufacturer
Vectashield	Molecular Probes	H-1000	Prevents bleaching of samples
Microscope Slides	Fischer Scientific	48312-003
Glass Cover Slips 18x18mm	Fischer Scientific	12-542A
Kimwipe Tissue	Various Vendors	NA	Prevents Glass slides from adhering to silicone base
Panit Brush 000	Various Vendors	NA	Use to gently lower coverslip on to samples