Name: visualizing the beating heart in drosophila
Uploaded: 2009-09-28T21:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 15 s
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KO는 미국 심장 협회에서 교부금에 의해 지원됩니다.

당신이 시작하기 전에 성인 심장 <ol><li> 갓 인공 hemolymph (AH) 108mM 나를 포함하는 솔루션 +, 5mM K +, 2mM 칼슘 2 +, 필름 MgCl 2, 1mM 아니 2 PO 4, 4mm짜리 NaHCO 3, 10mM 자당, 5mM trehalose, 5mM HEPES (산도 7.1의 모든 시약의 준비 시그마 화학). 자당과 trehalose는 세균 오염을 방지하기 위해 사용하는 직전 냉장 주식 솔루션에서 AH에 추가되어 있어야합니다. </li><li> 상온 및 최소한 15 분 공기 버블링에 의해 산소 솔루션 AH 가져와. </li><li> 지방 제거에 필요한 몇 가지 좋은 모세 혈관 (예 : 유리 모세 혈관, 100ul, VWR) 당겨라. </li></ol> 애벌레의 마음 <ol><li> Sylgard - 코팅 coverslips : 22x22mm coverslip에 Sylgard 솔루션의 50 70μl에 대한 이쑤시개, 전송을 사용합니다. ° C 밤이여 65 Sylgard 강화하자. </li><li> Broadie 및 베이트의 버퍼를 (., 산도 7.15 Broadie와 베이트, 1993을 참조하십시오 135mM NaCl, 5mM KCl, 4mm짜리 MgCl 2, 2mM CaCl 2, 5mM TES, 36mM 자당) 준비합니다. </li><li> histoacryl 접착제를 적용하는 데 필요한 도구를 준비합니다. 첫째, 몇 가지 좋은 모세 혈관 (예 : 과학 제품 GB100T8P) 당기십시오. 튜브에 작은 끝부분을 삽입하여 작은 플라스틱 튜브 (Tygon, 1 / 32 &quot;)와 1.5ml 피펫 팁을 연결합니다. 상대방하기 위해 광범위한 개방과 모세를 삽입합니다. 플라스틱 끝에 접착제 부드러운 흡입의 드롭으로 모세관을 찍기로 Histoacryl 접착제와 모세관을로드합니다. 접착제로 작업할 때 하나는 모세 접착제의 일각에서 과도한 접착제를 제거하기 위해 손을 모세관 두 번째 잔을 있어야합니다. 그것은 몇 초 내에됩니다하든 버퍼 호수와 접촉에 와서까지 접착제는 액체이다. 그러나, 그것은 일반적으로 표본에 적용하면서 접착제 모세관 끝부분에서 또는 제거하기 위해 충분히 플라스틱 남아 있습니다. </li></ol> 성인 플라이에서 세미 그대로 Drosophila 헛 <ol><li> 성인 Drosophila의 파리 2~5분에 대한 플라이 냅 (캐롤라이나 생물학 공급 주식 회사)와 anesthetized 있습니다. 관리는 더 이상 노출에 대한 플라이 냅에 파리를 떠날하지 않도록해야합니다. 추위에 단기 노출도 파리를 마취하는 데 사용할 수 있지만 더 이상 심장 박동과 rhythmicity에 대한 지속적인 효과를 가지고 같은 CO 2는 권장하지 않습니다. </li><li> Anesthetized 파리는 바셀린의 얇은 레이어 코팅 페트리 접시에, 지느러미 쪽 아래, 배치됩니다. 날개와 본문에 소수성 표피는 reversibly 젤리에 &quot;스틱&quot;하지만 필요한 경우 비행은 재지정 수 있습니다. 이것은 이후의 조작 중에 특히 중요 해지고 있습니다. </li><li> 초기 컷은 봄 가위 곡선 쌍 (Roboz # 5611)를 사용하여 이루어집니다. 가위 블레이드는 다리 아래에 위치하며 목 근처 흉부의 등의 표면을 향해 아래로 직각입니다. 머리, 복부 신경 코드, 그리고 다리가 싱글 컷과 함께 제거됩니다. 준비 그러면 산소, 인공 hemolymph (AH) 솔루션에 빠져들 수 있습니다. </li><li> 스프링 가위를 사용하여 복부 (복부 세그먼트 7 8 구성된)의 뒷부분 끝은 하나의 절단과 함께 제거됩니다. 이것은 복부의 양쪽 가장자리를 따라 수평 상처를 만들기위한 액세스를 제공하고 사후 창자와 복부 표피 사이의 연결을 끊을 수로 제공하고 있습니다. 복부 복부 표피의 해제 플랩을 뺍니다. </li><li> 복부 장기 이제에만 tracheols의 장소에서 개최하므로 3 단계와 4 단계에서 창자의 앞쪽에 및 사후 연결이 절단됩니다. 직감과 다른 복부 장기는 보통 보석의 포셉 (Roboz, # 55)와 울리는 부드러운을 사용하여 하나의 덩어리로 제거할 수 있습니다. 내장을 제거하면 여전히 지방 기관에 의해 둘러싸인 등의 표피에 부착된 박동 심장 튜브를 보여줍니다. </li><li> 지방 시체는 결과적으로 그것이 명확하게 심장 튜브를 참조하기 위해이 지방의 일부를 제거하는 것이 필요 빛을 현미경에 매우 불투명하고 있습니다. 이것은 잘게 그려진 유리 모세관을 사용하여 지방 흡입 기술에 의해 수행됩니다. 모세 혈관은 표준 피펫 풀러 (예 : 서터 P - 97 피펫 풀러)을 사용하여 만든 다음 진공 소스에 부착된 플라스틱 튜브 (Tygon, 1 / 16 &quot;)에 삽입됩니다. 이 시스템은 심장 관 주위의 여분의 지방에서 흡입하는 데 사용됩니다. 직경 40 마이크론보다 큰 팁을 pipettes를 사용하지 않아야하므로 흡입 힘이 팁 직경에 비례합니다. 심장의 후부 일부 지역은 모두 피해야한다 매우 불안정하기 때문에 익스 트림 치료는 심장 자체를 감동 피하고로 이동해야합니다. </li><li> 성인 Drosophila의 심장 관은 현재 노출되고 치고해야합니다. 필요한 경우 표피와 연결되어 마음이 부드럽게 석유 젤리 밖으로 표피를 리프팅 조심스럽게 다시 내려 다림 다시 심장 조직과의 접촉을 피함으로써 재설정하실 수 있습니다. t에서그의 요점은 준비를 목욕 솔루션은 신선한 AHL로 대체해야합니다. 이 준비는 사전에 어떤 조작으로 산소와 20-30분에 대한 평형 수 있어야합니다. 준비 60 분 이상 지속되는 경우 그것은 신선한 AHL과 perfused해야합니다. </li></ol> 광학 녹음에 대한 Immobilizing Drosophila의 애벌레 <ol><li> Sylgard의 coverslips의 각 모서리에 가까운 Histoacryl 접착제 한 방울을 넣으십시오. 접착제 방울에 B &amp; B 버퍼의 50μl를 추가하는 강화가 즉시됩니다. 접착제는 슬라이드에있는 버퍼를 유지합니다 - B &amp; B와 함께 붙어 장소 사이의 공간을 채우십시오. </li><li> 방랑의 L3 유충을 가지고 2 분 얼음 서부 유럽 표준시 조직 종이에 놓으십시오. 이것은 움직임을 느리게합니다. 그런 다음 버퍼와 방향 등의 측면 접속 (이것은 작은이 벨트 부족 유충의 측면이다)로에 유충을 전송하기만하면됩니다. 신속하게 머리를 지역 및 Sylgard 사이 접착제를 적용합니다. 접착제가 경화는 매우 신속하고 이동에서 유충의 머리를 방지합니다. </li><li> 포셉를 사용하면 조심스럽게 후부 spiracles하여 동물을 잡고 부드럽게 스트레칭. 뒷부분 이분의 일에 유충의 양쪽을 따라 접착제를 적용하여이 위치에 유충을 수정. 동물의 측면에 더 많은 접착제를 추가, 본문 벽의 근육에 의해 표피의 추가 움직임을 줄이기 위해. 유충은 지금이 자리에서 해결되었습니다. coverslip는 AHL 또는 PBS 가득한 작은 페트리 접시에 배치될 수 있습니다. 심장 박동은 지금 몸 벽 움직임의 간섭없이 기록될 수 있습니다. </li></ol> 대표 결과 : 신선한 산소 AH 유지하면 세미 그대로 성인 Drosophila의 마음 (보충 자료를 참조 Ocorr, 외., 2007) 해부 다음 시간 리드미컬 이길 겁니다. 대표 예제는 영화 1 표시됩니다. 제 3 instar의 유충과 젊은 파리 (1 - 3 주 게시 eclosion)에서 마음 - 3 Hz에서 일반적으로 1 사이의 속도로 일반적인 심장 박동을 나타냅니다. 그럼에도 불구하고, 이러한 마음은 여전히​​ 산소 AHL의 시간 동안 자발적으로 이길 수있는, 삼주가 일반적으로 더 arrhythmic보다 나이가 난다. 해부 프로 시저의 결과로 손상 파리 성충의 마음은 일반적으로 휴식을 취할 수없는 극단적인 수축의 지역화된 영역을 보여줍니다. 따라서 이러한 준비가 손상 것으로 간주되어 버립니다, 1 Hz에서보다 느린 심장 박동 률은 거의 나이 삼주 미만 파리에서 관찰되지 않습니다. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/1425/MOVIE1.avi">. 영화 1 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오</a> 노출된 복부 심장 관을 보여주는 일주 옛 성인 wildtype을 날게 (W 1,118 연구실 변형) (왼쪽 앞쪽에) -. 정규, 리듬 수축을합니다. 오른쪽 상단에 불투명 지역 나머지 복부 지방 기관되며 심장의 양쪽에 둥근 세포 pericardial 세포 수 있습니다.

<ol>
	<li>Ocorr, K., Reeves, N., Wessells, R. J., Fink, M., Chen, H. -. S. V., Akasaka, T., Yasuda, S., Metzger, J., Giles, W., Posakony, J. W., Bodmer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KCNQ+potassium+channel+mutations+cause+cardiac+arrhythmias+in+Drosophila+that+mimic+the+effects+of+aging.">KCNQ potassium channel mutations cause cardiac arrhythmias in Drosophila that mimic the effects of aging.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 104, 3943-3948 (2007).</li><li>Broadie, K. S., Bate, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+embryonic+neuromuscular+synapse+of+Drosophila+melanogaster.">Development of the embryonic neuromuscular synapse of Drosophila melanogaster.</a> J Neurosci. 13, 144-166 (1993).</li></ol>

Drosophila 모델 embryological 개발에서 학습 및 메모리에 이르기까지 과학 질문 다양한 주소로 사용되었습니다 강력한 유전자 도구로 입증되었습니다. 최근이 다양한 모델 생물이 비행의 심장 기능의 유전자를 조사하는 데 사용되었습니다. 성인 Drosophila의 심장 생리를 정할 시도의 숫자가 복부 표피를 통해 그대로 파리에서 만들어진 관측에 의존합니다. 이러한 방식의 대부분은 하나의 매개 변수, 심?...

<table><tbody><tr><td>Micro Dissecting Spring Scissors (curved)</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-5611</td><td>Good for gross cuts (Step 3)</td></tr><tr><td>Micro Dissecting Spring Scissors (straight)</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-5620</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #55 forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11295-51</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11295-10</td><td></td></tr><tr><td>Glass Capillaries, 100ul</td><td>VWR international</td><td>53432-921</td><td></td></tr><tr><td>Glass Capillaries, fine</td><td>Science Products</td><td>GB100T8P</td><td></td></tr><tr><td>Pipette Puller</td><td>Sutter Equipment</td><td>P-97</td><td>Both horizontal and vertical pipette pullers will work</td></tr><tr><td>Plastic tubing</td><td>Tygon</td><td>1/16&amp;#8221; inner diameter</td><td>for 100&amp;#x03BC;l capillaries</td></tr><tr><td>Plastic tubing</td><td>Tygon</td><td>1/32&amp;#8221; inner diameter</td><td>for small capillaries</td></tr><tr><td>Histoacryl&amp;#174; tissue adhesive</td><td>B. Braun Medical</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

visualizing the beating heart in drosophila

<em&gt; Drosophila</em&gt; 심장이 최근 myogenic 마음에 기​​능을 기본, 유전 세포 및 분자 메커니즘을 조사에 대한 좋은 모델 시스템으로 등장하고 있습니다. 파리의 심장 기능을 검사에서 중요한 단계는 여전히 뛰는 심장 장기 관찰하고 기록할 수 있도록하면서 그 myogenic 기능을 보존하는 방식으로 마음을 액세스하는 방법을 찾는 것입니다. 유충과 성인 모두에서 뛰는 심장을 관찰하고 레코딩을위한 두 가지 방법<em&gt; Drosophila</em&gt; 여기에 설명되어 있습니다. 성인 파리를 사용하여 우리 반 그대로 준비는 색소 상피의 간섭과 지방의 시체를 overlying없이 복부 마음의 명확 시각화 수 있습니다. 애벌레 마음을 녹음하기 위해서는이를 심근 수축과 관련되지 않은 마음의 움직임을 줄여 신체 벽의 움직임을 최소화 유충을 고정하기 위해 필요 없잖아. 우리의 방법은 안정 성인과 1-3 Hz의 속도로 시간 동안 이길 수 애벌레 심장 준비를 생산하고 있습니다.

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Visualizing the Beating Heart in Drosophila

기술은 애벌레와 어른의 뛰는 심장을 시각화에 필요한<em&gt; Drosophila</em&gt; 제공됩니다. 각 생활 단계는 다른 방법론이 필요합니다.

에 잔 심장을 떠올리 Drosophila</em

The Drosophila heart has recently emerged as a good model system for examining the genetic, cellular, and molecular mechanisms underlying function in ...

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Research

JoVE Journal

Biology

Visualizing the Beating Heart in Drosophila

18.6K 조회수.  The Sanford Burnham Institute for Medical Research. 기술은 애벌레와 어른의 뛰는 심장을 시각화에 필요한 Drosophila 제공됩니다. 각 생활 단계는 다른 방법론이 필요합니다.

비디오: Visualizing the Beating Heart in Drosophila

Visualizing the Live Drosophila Glial-neuromuscular Junction with Fluorescent Dyes

Our project identified GFP labeled glial structures at the developing larval fly neuromuscular synapse. To look at development of live glial-nerve-muscle synapses, we developed a larval tissue preparation that had features of live intact larvae, but also had good optical properties.  This new preparation also allowed for access of perfusates to the synapse.  We used fly larvae, immersed them in artificial hemolymph, and relaxed their normal rhythmic body contractions by chilling them. Next we dissected off the posterior segments of each animal and with a blunt insect pin pushed the mouth parts backward through the body cavity.  This everted the larval body wall, like turning a sock inside-out.  We completed the dissection with ultra-fine dissection scissors and thus exposed the visceral side of the body wall muscles. The glial structures at the NMJ expressed membrane targeted GFP under the control of glial specific promoters. The post-synaptic membrane, the SSR (Subsynaptic Reticula) in muscle expressed synaptically targeted dsRed. We needed to acutely label the motor neuron terminals, the third part of the synapse. To do this we applied primary antibodies to HRP, conjugated to a far-red emitting flurophore.  To test for dye diffusion properties into the perisynaptic space between the motor neuron terminals and the SSR, we applied a solution of large Dextran molecules conjugated to far-red emitting flurophore and collected images.

Visualizing the Live Drosophila Glial-neuromuscular Junction with Fluorescent Dyes

We described structural features of the Glia-neuromuscular synapses in a novel Inside-out tissue preparation of live fly larvae using fluorescent dyes with confocal microscopy. We labeled live neuron terminals with fluorescent primary antibodies to HRP, and also visualized the perisynaptic space with fluorescent Dextrans.

라이브를 떠올리 Drosophila</em형광 염료와 함께> Glial - 신경근육학 융티온

Our project identified GFP labeled glial structures at the developing larval fly neuromuscular synapse. To look at development of live glial-nerve-muscle ...

연구

생물학

Fluorescent Labeling of Drosophila Heart Structures

The Drosophila melanogaster dorsal vessel, or heart, is a tubular structure comprised of a single layer of contractile cardiomyocytes, pericardial cells that align along each side of the heart wall, supportive alary muscles and, in adults, a layer of ventral longitudinal muscle cells. The contractile fibers house conserved constituents of the muscle cytoarchitecture including densely packed bundles of myofibrils and cytoskeletal/submembranous protein complexes, which interact with homologous components of the extracellular matrix. Here we describe a protocol for the fixation and the fluorescent labeling of particular myocardial elements from the hearts of dissected larvae and semi-intact adult Drosophila. Specifically, we demonstrate the labeling of sarcomeric F-actin and of &alpha;-actinin in larval hearts. Additionally, we perform labeling of F-actin and &alpha;-actinin in myosin-GFP expressing adult flies and of &alpha;-actinin and pericardin, a type IV extracellular matrix collagen, in wild type adult hearts. Particular attention is given to a mounting strategy for semi-intact adult hearts that minimizes handling and optimizes the opportunity for maintaining the integrity of the cardiac tubes and the associated tissues. These preparations are suitable for imaging via fluorescent and confocal microscopy. Overall, this procedure allows for careful and detailed analysis of the structural characteristics of the heart from a powerful genetically tractable model system.

Fluorescent Labeling of Drosophila Heart Structures

Here we describe a basic protocol for fluorescent labeling of different elements of heart tubes from larva and adult Drosophila melanogaster. These specimens are well-suited for imaging via fluorescent or confocal microscopy. This technique permits detailed structural analysis of the features of the hearts from a powerful model organism.

의 형광 라벨링 Drosophila 심장 구조

The Drosophila melanogaster dorsal vessel, or heart, is a tubular structure comprised of a single layer of contractile cardiomyocytes, pericardial cells ...

Semi-automated Optical Heartbeat Analysis of Small Hearts

We have developed a method for analyzing high speed optical recordings from Drosophila, zebrafish and embryonic mouse hearts (Fink, et. al., 2009). Our Semi-automatic Optical Heartbeat Analysis (SOHA) uses a novel movement detection algorithm that is able to detect cardiac movements associated with individual contractile and relaxation events. The program provides a host of physiologically relevant readouts including systolic and diastolic intervals, heart rate, as well as qualitative and quantitative measures of heartbeat arrhythmicity. The program also calculates heart diameter measurements during both diastole and systole from which fractional shortening and fractional area changes are calculated. Output is provided as a digital file compatible with most spreadsheet programs. Measurements are made for every heartbeat in a record increasing the statistical power of the output. We demonstrate each of the steps where user input is required and show the application of our methodology to the analysis of heart function in all three genetically tractable heart models.

We have developed a Semi-automated Optical Heartbeat Analysis method (SOHA) for analyzing high speed optical recordings from Drosophila, zebrafish and embryonic mouse hearts. We demonstrate the application of our methodology to the analysis of heart function in fruit fly and embryonic mouse hearts.

작은 하트의 세미 - 자동 광학 도면 분석

We have developed a method for analyzing high speed optical recordings from Drosophila, zebrafish and embryonic mouse hearts (Fink, et. al., 2009). Our ...

Monitoring Heart Function in Larval Drosophila melanogaster for Physiological Studies

We present various methods to record cardiac function in the larval Drosophila. The approaches allow heart rate to be measured in unrestrained and restrained whole larvae. For direct control of the environment around the heart another approach utilizes the dissected larvae and removal of the internal organs in order to bathe the heart in desired compounds. The exposed heart also allows membrane potentials to be monitored which can give insight of the ionic currents generated by the myocytes and for electrical conduction along the heart tube. These approaches have various advantages and disadvantages for future experiments that are discussed. The larval heart preparation provides an additional model besides the Drosophila skeletal NMJ to investigate the role of intracellular calcium regulation on cellular function. Learning more about the underlying ionic currents that shape the action potentials in myocytes in various species, one can hope to get a handle on the known ionic dysfunctions associated to specific genes responsible for various diseases in mammals.

Monitoring Heart Function in Larval Drosophila melanogaster for Physiological Studies

We present various ways to monitor heart function in the larva of Drosophila for assessing questions dealing with the function of gap junctions, ion channel mutations, modulation of pacemaker activity and pharmacological studies.

애벌레의 모니터링 심장​​ 기능 Drosophila melanogaster 생리 연구

We present various methods to record cardiac function in the larval Drosophila. The approaches allow heart rate to be measured in unrestrained  and  ...

Preparation of embryos for Electron Microscopy of the Drosophila embryonic heart tube

The morphogenesis of the Drosophila embryonic heart tube has emerged as a valuable model system for studying cell migration, cell-cell adhesion and cell shape changes during embryonic development. One of the challenges faced in studying this structure is that the lumen of the heart tube, as well as the membrane features that are crucial to heart tube formation, are difficult to visualize in whole mount embryos, due to the small size of the heart tube and intra-lumenal space relative to the embryo. The use of transmission electron microscopy allows for higher magnification of these structures and gives the advantage of examining the embryos in cross section, which easily reveals the size and shape of the lumen. In this video, we detail the process for reliable fixation, embedding, and sectioning of late stage Drosophila embryos in order to visualize the heart tube lumen as well as important cellular structures including cell-cell junctions and the basement membrane.

Preparation of embryos for Electron Microscopy of the Drosophila embryonic heart tube

We describe a process for fixation, embedding, sectioning, and imaging of late stage Drosophila embryos for Trasmission Electron Microscopy of the embryonic heart tube. This technique allows for the visualization of the heart tube lumen as well as the basement membrane, which lines the lumen of the heart.

의 전자 현미경을위한 배아의 준비 Drosophila 태아의 심장 관

The morphogenesis of the Drosophila  embryonic heart tube has emerged as a valuable model system for studying cell migration, cell-cell adhesion and cell ...

Novel And Efficient Method for Drosophila Heart Fluorescence Staining with Cryosectioning

Drosophila heart models are widely employed in studying cardiac aging and modeling&#160;human cardiac diseases. However, the dissection of Drosophila hearts before imaging is a meticulous time-intensive process that requires advanced training and motor skills. To address these challenges, we present an innovative protocol that utilizes cryosectioning for the fluorescence imaging of Drosophila heart tissue. The protocol has been demonstrated in imaging the adult Drosophila heart but could be adapted for developmental stages. The method enhances both the efficiency and accessibility of fluorescence staining while preserving the integrity of the tissue. This protocol simplifies the process without compromising the quality of imaging, thereby reducing the dependency on technicians with highly developed training and motor skills. Specifically, we replace complex techniques, such as capillary vacuum suction, with more straightforward methods like tissue embedding. This approach allows for the visualization of cardiac structures with greater ease and reproducibility. We demonstrate the utility of this protocol by effectively detecting key cardiac markers and&#160;achieving high-resolution fluorescence and immunostaining imaging that unveils intricate details of heart morphology and cellular organization. This method provides a robust and accessible tool for researchers exploring Drosophila cardiac biology, facilitating detailed analyses of heart development, function, and disease models.

The Drosophila heart sectioning and fluorescence imaging protocol simplifies studying heart structure and pathologies. This approach involves straightforward sectioning, staining, and imaging, bypassing the technical expertise needed for traditional dissection. It enhances accessibility, making Drosophila a more widely usable model for cardiac-related research within the broader scientific community.

Drosophila Heart Fluorescence Staining with Cryosectioning을 위한 새롭고 효율적인 방법

Drosophila heart models are widely employed in studying cardiac aging and modeling&#160;human cardiac diseases. However, the dissection of Drosophila ...

유전학

Developing Drosophila melanogaster Models for Imaging and Optogenetic Control of Cardiac Function

Using Drosophila melanogaster (fruit fly) as a model organism has ensured significant progress in many areas of biological science, from cellular organization and genomic investigations to behavioral studies. Due to the accumulated scientific knowledge, in recent years, Drosophila was brought to the field of modeling human diseases, including heart disorders. The presented work describes the experimental system for monitoring and manipulating the heart function in the context of a whole live organism using red light (617 nm) and without invasive procedures. Control over the heart was achieved using optogenetic tools. Optogenetics combines the expression of light-sensitive transgenic opsins and their optical activation to regulate the biological tissue of interest. In this work, a custom integrated optical coherence tomography (OCT) imaging and optogenetic stimulation system was used to visualize and modulate the functioning D. melanogaster heart at the 3rd instar larval and early pupal developmental stages. The UAS/GAL4 dual genetic system was employed to express halorhodopsin (eNpHR2.0) and red-shifted channelrhodopsin (ReaChR), specifically in the fly heart. Details on preparing D. melanogaster for live OCT imaging and optogenetic pacing are provided. A lab-developed integration software processed the imaging data to create visual presentations and quantitative characteristics of Drosophila heart function. The results demonstrate the feasibility of initiating cardiac arrest and bradycardia caused by eNpHR2.0 activation and performing heart pacing upon ReaChR activation.

Developing Drosophila melanogaster Models for Imaging and Optogenetic Control of Cardiac Function

The present protocol describes the generation of Drosophila melanogaster expressing eNpHR2.0 or ReaChR opsins in the heart for OCT imaging and optogenetic heart pacing. Detailed instructions for Drosophila OCT imaging and heart beating modulation, including the simulation of restorable heart arrest, bradycardia, and tachycardia in live animals at different developmental stages, are reported.

심장 기능의 영상 및 광유전학적 제어를 위한 초파리 멜라노가스터 모델 개발

Using Drosophila melanogaster (fruit fly) as a model organism has ensured significant progress in many areas of biological science, from cellular ...

생체공학

Drosophila Preparation and Longitudinal Imaging of Heart Function In Vivo Using Optical Coherence Microscopy (OCM)

Longitudinal study of the heartbeat in small animals contributes to understanding structural and functional changes during heart development. Optical coherence microscopy (OCM) has been demonstrated to be capable of imaging small animal hearts with high spatial resolution and ultrahigh imaging speed. The high image contrast and noninvasive properties make OCM ideal for performing longitudinal studies without requiring tissue dissections or staining. Drosophila has been widely used as a model organism in cardiac developmental studies due to its high number of orthologous human disease genes, its similarity of molecular mechanisms and genetic pathways with vertebrates, its short life cycle, and its low culture cost. Here, the experimental protocols are described for the preparation of Drosophila and optical imaging of the heartbeat with a custom OCM system throughout the life cycle of the specimen. By following the steps provided in this report, transverse M-mode and 3D OCM images can be acquired to conduct longitudinal studies of the Drosophila cardiac morphology and function. The en face and axial sectional OCM images and the heart rate (HR) and cardiac activity period (CAP) histograms, were also shown to analyze the heart structural changes and to quantify the heart dynamics during Drosophila metamorphosis, combined with the videos constructed with M-mode images to trace cardiac activity intuitively. Due to the genetic similarity between Drosophila and vertebrates, longitudinal study of heart morphology and dynamics in fruit flies could help reveal the origins of human heart diseases. The protocol here would provide an effective method to perform a wide range of studies to understand the mechanisms of cardiac diseases in humans.

Drosophila Preparation and Longitudinal Imaging of Heart Function In Vivo Using Optical Coherence Microscopy OCM

Here, the experimental protocols are described for preparing Drosophila at different developmental stages and performing longitudinal optical imaging of Drosophila heartbeats using a custom optical coherence microscopy (OCM) system. The cardiac morphological and dynamical changes can be quantitatively characterized by analyzing the heart structural and functional parameters from OCM images.

초파리 준비 및 빛 간섭 현미경을 사용하여 생체 내에서 심장 기능의 세로 이미징 (OCM)

Longitudinal study of the heartbeat in small animals contributes to understanding structural and functional changes during heart development. Optical ...

Light Sheet Microscopy of Fast Cardiac Dynamics in Zebrafish Embryos

Embryonic cardiac research has greatly benefited from advances in fast in vivo light sheet fluorescence microscopy (LSFM). Combined with the rapid external development, tractable genetics, and translucency of the zebrafish, Danio rerio, LSFM has delivered insights into cardiac form and function at high spatial and temporal resolution without significant phototoxicity or photobleaching. Imaging of beating hearts challenges existing sample preparation and microscopy techniques. One needs to maintain a healthy sample in a constricted field of view and acquire ultrafast images to resolve the heartbeat. Here we describe optimized tools and solutions to study the zebrafish heart in vivo. We demonstrate the applications of bright transgenic lines for labeling the cardiac constituents and present novel gentle embedding and immobilization techniques that avoid developmental defects and changes in heart rate. We also propose a data acquisition and analysis pipeline adapted to cardiac imaging. The entire workflow presented here focuses on zebrafish embryonic heart imaging but can also be applied to various other samples and experiments.

We describe optimized tools to study the zebrafish heart in vivo with light sheet fluorescence microscopy. Specifically, we suggest bright cardiac transgenic lines and present new gentle embedding and immobilization techniques that avoid developmental and heart defects. A possible data acquisition and analysis pipeline adapted to cardiac imaging is also provided.

얼룩말 물고기 배아에서 빠른 심장 역학의 빛 시트 현미경 검사

Embryonic cardiac research has greatly benefited from advances in fast in vivo light sheet fluorescence microscopy (LSFM). Combined with the rapid ...

Preparation of Drosophila Heart: A Technique to Study Heart Physiology in the Adult Fly

Source: Vogler, G., Ocorr, K. <a href="https://www.jove.com/video/1425/" target="_blank">Visualizing the Beating Heart in Drosophila</a>. J. Vis. Exp. (2009).
This video describes the fly&#39;s adult heart, or otherwise called the Drosophila dorsal vessel. The featured protocol demonstrates a dissection procedure for live heart preparations.

에 잔 심장을 떠올리 Drosophila

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

라이브를 떠올리 Drosophila Glial - 신경근육학 융티온

의 형광 라벨링 Drosophila 심장 구조

작은 하트의 세미 - 자동 광학 도면 분석

애벌레의 모니터링 심장 기능 Drosophila melanogaster 생리 연구

의 전자 현미경을위한 배아의 준비 Drosophila 태아의 심장 관

Drosophila Heart Fluorescence Staining with Cryosectioning을 위한 새롭고 효율적인 방법

심장 기능의 영상 및 광유전학적 제어를 위한 초파리 멜라노가스터 모델 개발

초파리 준비 및 빛 간섭 현미경을 사용하여 생체 내에서 심장 기능의 세로 이미징 (OCM)

얼룩말 물고기 배아에서 빠른 심장 역학의 빛 시트 현미경 검사

Preparation of Drosophila Heart: A Technique to Study Heart Physiology in the Adult Fly(초파리 심장의 준비: 성충 파리의 심장 생리학을 연구하는 기술)

에 잔 심장을 떠올리 Drosophila

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초파리 준비 및 빛 간섭 현미경을 사용하여 생체 내에서 심장 기능의 세로 이미징 (OCM)

얼룩말 물고기 배아에서 빠른 심장 역학의 빛 시트 현미경 검사

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