É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
Method Article
Drosophila Schneider (S2), as células são um sistema cada vez mais popular para a descoberta e análise funcional de genes. Nosso objetivo é descrever algumas das técnicas microscópicas que formam células S2 tal sistema cada vez mais importante experimental.
O sistema experimental ideal seria barato e fácil de manter, passíveis de uma variedade de técnicas, e seria apoiado por uma extensa literatura e banco de dados seqüência do genoma. Células cultivadas Drosophila S2, o produto de embriões disassociated 20-24 horas de idade 1, possui todas essas propriedades. Conseqüentemente, as células S2 são extremamente bem adaptados para a análise de processos celulares, incluindo a descoberta de genes que codificam os componentes moleculares do processo ou mecanismo de interesse. As características de células S2 que são mais responsáveis pela sua utilidade é a facilidade com que eles sejam mantidos, a sua sensibilidade apurada para double-stranded (ds) RNA de interferência mediada (RNAi), e sua docilidade para microscopia de fluorescência como ao vivo ou fixo células.
Células S2 podem ser cultivadas em uma variedade de meios, incluindo uma série de baixo custo, disponíveis comercialmente, totalmente definido, sem soro media 2. Além disso, eles crescem de forma otimizada e rapidamente a 21-24 ° C e podem ser cultivadas em uma variedade de recipientes. Ao contrário das células de mamíferos, as células S2 não necessitam de um ambiente regulado, mas sim fazer o bem com o ar normal e pode até mesmo ser mantido em frascos lacrados.
Complementando a facilidade de RNAi em células S2 é a capacidade de analisar rapidamente fenótipos experimentalmente induzida por fase ou microscopia de fluorescência de células fixas ou ao vivo. Células S2 crescer em cultura como uma monocamada única, mas não exibem inibição por contato. Em vez disso, as células tendem a crescer em colônias nas culturas densas. Em baixa densidade, culturas S2 cultivadas em vidro ou plástico da cultura de tecidos tratados são redondos e fracamente ligados. No entanto, a citologia de células S2 pode ser muito melhorada, induzindo-os a se achatar extensivamente através da cultura brevemente as sobre uma superfície revestida com a lectina, concanavalina A (ConA) 3. Células S2 também pode ser estavelmente transfectadas com marcadores fluorescentes marcadas para estruturas rótulo ou organelas de interesse em células vivas ou fixos. Portanto, o cenário habitual para a análise microscópica de células é esta: primeiro, as células S2 (que pode possuir para expressar transgenes marcadores marcados) são tratados por RNAi para eliminar uma proteína-alvo (s). RNAi tempo de tratamento pode ser ajustado para permitir que as diferenças em proteína turn-over cinética e para minimizar o trauma celular / morte, se a proteína-alvo é importante para a viabilidade. Em seguida, as células tratadas são transferidos para um prato contendo uma lamela pré-revestida com ConA para induzir as células a se espalhar e firmemente aderem ao vidro. Finalmente, as células são gravadas com a escolha do pesquisador de modos de microscopia. Células S2 são particularmente bons para estudos que necessitem de visualização alargado de células vivas uma vez que estas células se manter saudável à temperatura ambiente e atmosfera normal.
1. Preparar as células para microscopia S2
Schneider células S2 foram derivadas de embriões tripsinizados tardia de Oregon R Drosophila. Cultura original Schneider consistia em uma mistura de tipos de células, mas tornou-se mais homogênea com passagem contínua 1. Eles foram descritos como sendo de macrófagos-like (são fagocíticas) com hemócitos-como a expressão do gene. Células S2 pode ser obtido a partir da ATCC, DGRC, ou Invitrogen.
A. Seleção de meio de crescimento
Um número de meios de comunicação têm sido utilizados para cultura de células S2. Nenhum dos meios de comunicação mencionados abaixo exigem a 5% CO 2 atmosfera.
Cultura condições B.
Células S2 são facilmente mantidos sob temperatura de laboratório normais e as condições de atmosfera. Imagens ao vivo, quando as células S2 por longos períodos, as principais causas de morte celular são a desidratação e foto-toxicidade. A desidratação é facilmente prevenida, mantendo média suficiente no prato no microscópio. Foto-toxicidade é um problema que requer mais complicado minimizar a exposição das células cumulativa a alta intensidade, luz de alta energia, enquanto imagens com freqüência suficiente para capturar eventos interessantes com resolução espacial e temporal adequada.
2. Microscopia de células S2
A. microscopia de células vivas
Nós usamos microscópios invertidos para visualizar ao vivo as células S2 semeadas em pratos com fundo de vidro. Os pratos com fundo de vidro descrito abaixo irá manter as células em uma condição muito semelhante à sua condição normal de cultivo, e também permite que as células vivas para ser examinado por meio de microscopia grau de vidro.
B. microscopia celular fixo
3. Limitações / problemas
Como em qualquer sistema experimental, existem limitações para o uso de células S2. Primeiro, cultura de células S2 geralmente apresentam um baixo índice mitótico (cerca de 1% no soro livre de media), enquanto os índices mitótico para muitos transformado linhas de células de mamíferos são tanto quanto 10 vezes maior. Portanto, para estudos de fenótipos mitótico, culturas de células S2 requerem um tempo mais pesquisa para encontrar as células-encenado de forma adequada. Segundo, para estudos de ciclo celular, tratamentos com medicamentos são muito eficazes na prisão de células S2 durante as fases específicas do ciclo celular. No entanto, compostos que têm reversível do ciclo celular efeitos prender em cultura de células de mamíferos não são facilmente washout em células S2. Assim, os protocolos para sincronizar a proliferar as células S2 não foram estabelecidas. Em terceiro lugar, as células S2 não são migratórias nem apresentar características epiteliais.
4. Resultados esperados
O maior ponto de venda para as células S2 é a sua utilidade como um sistema modelo. Eles são particularmente úteis para avaliar as funções celulares de sua proteína de interesse: as células S2 são tratados por RNAi dsRNA usando que é facilmente (e relativamente barato) sintetizado em laboratório, e que servem também para a análise de células vivas e por imunofluorescência de células fixas . Além disso, um dos principais benefícios para as células S2 é a facilidade com que podem ser mantidos no laboratório, utilizando-se relativamente barato meio isento de soro e não de cultura de tecidos incubadora.
A experiência típica envolveria cultivo de células S2 em um recipiente apropriado de cultura de tecidos (por exemplo, uma placa de 6 ou 96 poços), acrescentando home-made dsRNA aos poços, e depois manter a culturas como as proteínas-alvo são gradualmente esgotado por RNAi. Dependendo das proteínas-alvo se esgotando, as células podem apresentar uma alteração morfológica e / ou comportamentais como resultado da proteína alvo knock-down. O tempo necessário para reduzir a expressão da proteína-alvo a um mínimo é específico para a proteína e deve ser determinada por Western blotting.
Normalmente, as células S2 não aderem firmemente ao plástico ou vidro, e isso seria um problema para experimentos que exigem o exame microscópico das células tratadas. No entanto, as células S2 pode ser induzida a se achatar extensivamente simplesmente plating-los em uma superfície revestida com a lectina, concanavalina A (ConA). Dentro de uma hora de plaqueamento em ConA, a maioria das células perderam sua aparência arredondada, como resultado de difundir amplamente na superfície ConA (Figura 1). As células estão agora prontos para processamento posterior (por exemplo, fixação e imunocoloração) ou observação microscópica de células vivas.
Células S2 também podem ser transfectadas (usando uma variedade de reagentes químicos ou eletroporação), quer transitoriamente expressar um gene exógeno ou para incorporar o gene de maneira estável no genoma (criando assim uma linha de células que mantém o gene exógeno através de repetidas divisões). Transfections pode servir a muitos propósitos, como expressão de proteínas fluorescentes marcados que as estruturas marca de interesse em células fixas ou ao vivo (Figura 2), ou que são usados como isca em experimentos in vivo suspenso ou imunoprecipitação, etc
O método de análise depende, course, sobre a questão biológica a ser abordada pelo experimento. Um método comum de análise de células tratadas com RNAi S2 é de imunofluorescência de células fixo (Figura 3). Por exemplo, a imunofluorescência é normalmente usado com telas de todo o genoma de Drosophila bibliotecas gene para identificar rapidamente proteínas com atividades interessantes in vivo. A análise pode ser feita simultaneamente por mais elaborado esgotando as proteínas-alvo múltiplas em células S2 a fim de analisar as interações potencial funcional entre as proteínas-alvo. E a análise pode ser estendida para células vivas, para observar o efeito do RNAi em processos dinâmicos. Novamente, as células S2 são particularmente bem adequado para este tipo de análise porque podem semeadas em ConA-revestido com fundo de vidro pratos e visualizados por muitas horas em um microscópio invertido, sem a necessidade de uma câmara ambiental.
Figura 1. Imagens de contraste de fase (ampliação de 20x) das células S2 após o plaqueamento em um A-revestido concanavalina prato fundo de vidro. Os números indicam os minutos após o plaqueamento. Note-se que as células se tornam fase escura como eles achatam a lamínula revestido. Achatamento das células é aparente por 15 min (setas) e está essencialmente completa em 60 min. Painel da direita: Imagem ampliada das células anexas, as suas margens alargadas e achatadas são claramente visíveis (cabeça de seta). Escala de bar (para os quatro painéis à esquerda), 20 mM.
Figura 2. Células S2 transfectadas transitoriamente com uma fusão que consiste em construir nucleophosmin (um marcador para o núcleo) fundida ao fluoróforo, eGFP (verde). Essas células foram semeadas em uma ConA revestido prato de vidro de fundo, e depois fotografada com DIC e epifluorescência. Barra de escala, 15 mm.
. Figura 3 Fixed células S2 histoquímica para PLP (verde; um marcador centríolo), os microtúbulos (vermelho), e Hoechst-coradas (azul) para cromossomos. Antes de fixação e imunomarcação, as células foram submetidas a um tratamento de 4 dias com um controle de RNAi, ou RNAi para knock-down Ncd, uma proteína cinesina-like que promove a pole fuso "foco" 4. Observe o splayed pólos do fuso e fusos desorganizado nas células tratadas com Ncd RNAi. Barra de escala, 2,5 mM.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Para o campo de biologia celular, um sistema ideal seria barato de manter, fácil de manipular, e passíveis de uma variedade de técnicas. Células Drosophila S2 satisfazer essas exigências, e assim eles tornaram-se rapidamente o sistema de escolha para um crescente número de celular laboratórios de biologia.
Nós apresentamos um breve resumo dos métodos para preparar células S2 para microscopia. Uma virtude notável de células S2 é o fato de que eles crescem bem em atmosfer...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Este trabalho foi financiado em parte pelo Instituto Nacional do Câncer P30 CA23074, a American Cancer Society Research Grant Institucional 74-001-31, ea Univ. do Arizona GI SPORE (NCI / NIH CA9506O).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
S2 cells | ATCC | CRL-1963 | http://www.atcc.org/ |
S2 cells | DGRC | stock number 6 | https://dgrc.cgb.indiana.edu/ |
S2 cells | Invitrogen | R690-07 | |
Sf900 II | Invitrogen | 10902-096 | serum-free medium |
HyClone SFX-Insect | Thermo Fisher Scientific, Inc. | SH30278 | serum-free medium |
Insect-Xpress | BioWhittaker | 12-730 | serum-free medium |
Schneider’s S2 medium | Invitrogen | 11720-034 | Add 10% (final) heat-inactivated FBS to make complete medium. |
Fetal bovine serum | Invitrogen | 10438026 | heat inactivated |
100x antibiotic solution | MP Biomedicals | 91674049 | contains penicillin (10000 U/mL), streptomycin (10000 μg/mL), and amphotericin B (25 μg/mL) |
Concanavalin A | MP Biomedicals | 195283 | |
Formaldehyde | Electron Microscopy Sciences | 15714 | 32% solution |
Methanol | Mallinckrodt Baker Inc. | 9049 | anhydrous, ACS grade |
Molecular sieves | Acros Organics | 19724 | type 3A |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE
Solicitar PermissãoThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados