Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Дрозофилы Шнайдер (S2) клетки становятся все более популярной системой для обнаружения и функционального анализа генов. Нашей целью является описание некоторых из микроскопических методов, которые делают S2 клетках, таких все более важной экспериментальной системы.
The ideal experimental system would be cheap and easy to maintain, amenable to a variety of techniques, and would be supported by an extensive literature and genome sequence database. Cultured Drosophila S2 cells, the product of disassociated 20-24 hour old embryos1, possess all these properties. Consequently, S2 cells are extremely well-suited for the analysis of cellular processes, including the discovery of the genes encoding the molecular components of the process or mechanism of interest. The features of S2 cells that are most responsible for their utility are the ease with which they are maintained, their exquisite sensitivity to double-stranded (ds)RNA-mediated interference (RNAi), and their tractability to fluorescence microscopy as either live or fixed cells.
S2 cells can be grown in a variety of media, including a number of inexpensive, commercially-available, fully-defined, serum-free media2. In addition, they grow optimally and quickly at 21-24°C and can be cultured in a variety of containers. Unlike mammalian cells, S2 cells do not require a regulated atmosphere, but instead do well with normal air and can even be maintained in sealed flasks.
Complementing the ease of RNAi in S2 cells is the ability to readily analyze experimentally-induced phenotypes by phase or fluorescence microscopy of fixed or live cells. S2 cells grow in culture as a single monolayer but do not display contact inhibition. Instead, cells tend to grow in colonies in dense cultures. At low density, S2 cultures grown on glass or tissue culture-treated plastic are round and loosely-attached. However, the cytology of S2 cells can be greatly improved by inducing them to flatten extensively by briefly culturing them on a surface coated with the lectin, concanavalin A (ConA)3. S2 cells can also be stably transfected with fluorescently-tagged markers to label structures or organelles of interest in live or fixed cells. Therefore, the usual scenario for the microscopic analysis of cells is this: first, S2 cells (which can possess transgenes to express tagged markers) are treated by RNAi to eliminate a target protein(s). RNAi treatment time can be adjusted to allow for differences in protein turn-over kinetics and to minimize cell trauma/death if the target protein is important for viability. Next, the treated cells are transferred to a dish containing a coverslip pre-coated with conA to induce cells to spread and tightly adhere to the glass. Finally, cells are imaged with the researcher's choice of microscopy modes. S2 cells are particularly good for studies requiring extended visualization of live cells since these cells stay healthy at room temperature and normal atmosphere.
1. Подготовка S2 клеток для микроскопии
Шнайдер S2 клетки были получены из эмбрионов трипсином конце Орегон R дрозофилы. Самобытную культуру Шнайдера состояла из смеси типов клеток, но стал более однородным с продолжающимся проход 1. Они были описаны как макрофагами, как (они фагоцитарную) с гемоцитов типа экспрессии генов. S2 клетки могут быть получены из АТСС, DGRC или Invitrogen.
А. Выбор питательной среды
Ряд СМИ были использованы для культуры S2 клетках. Ни один из указанных ниже средств массовой информации требует 5% СО 2 атмосферы.
Условия В. Культура
S2 клетки легко поддерживается при нормальной температуре лаборатории и атмосферных условиях. При визуализации жить S2 клетках в течение длительного время, основными причинами гибели клеток являются обезвоживание и фото-токсичности. Обезвоживание легко предотвращается достаточной среды в блюдо на микроскоп. Фото-токсичность сложнее проблема, которая требует минимизации клеток кумулятивное воздействие высокой интенсивности, высокой энергии света в то время как изображения достаточно часто, чтобы захватить интересные события с адекватным пространственным и временным разрешением.
2. Микроскопия S2 клетках
А. Живая клетка микроскопии
Мы используем инвертированных микроскопов для визуализации живой S2 клетки высевают на стеклянным дном посуды. Стеклянным дном блюда, описанные ниже будет держать клетки в состояние очень похоже на обычное состояние культивирования, а также позволяет живые клетки должны быть рассмотрены через микроскопию класса стекла.
Б. Исправлена микроскопии ячейки
3. Ограничения / проблемы
Как и в любой экспериментальной системы, Есть ограничения на использование S2 клетках. Во-первых, культурный S2 клетки обычно имеют низкий индекс митотической (около 1% в бессывороточной СМИ), в то время митотического индексов для многих превращается клеточных линий млекопитающих находятся целых 10 раз выше. Поэтому для исследования митотических фенотипы, S2 клеточных культур требуют больше поиска, чтобы найти надлежащий-ступенчатую клеток. Во-вторых, для изучения клеточного цикла, медикаментозного лечения очень эффективны при аресте S2 клетки в определенные фазы клеточного цикла. Тем не менее, соединений, которые обратимо клеточного цикла ареста эффекты в культивируемых клетках млекопитающих не легко вымывания в S2 клетках. Таким образом, протоколы для синхронизации пролиферирующих S2 клетки не установлена. В-третьих, S2 клетки не мигрирующие они не отображать эпителиальных характеристик.
4. Ожидаемые результаты
Самым продаваемым точкой для S2 клетках их полезность в качестве модельной системы. Они особенно полезны для оценки клеточных функций вашего белок: S2 клетки лечат RNAi использованием дсРНК, который легко (и относительно дешево), синтезированных в лаборатории, и они служат также для живых клеток и анализа для иммунофлуоресценции основных клетки . Кроме того, ключевым преимуществом в S2 клетках легкость, с которой они могут храниться в лаборатории, с использованием относительно недорогих бессывороточной среде и никакой культуры тканей инкубатора.
Типичный эксперимент будет включать покрытие S2 клеток в соответствующий контейнер культуры ткани (скажем, 6 или 96 лунками), добавив, самодельные дсРНК в лунки, а затем поддержание культуры как целевые белки постепенно исчерпывается RNAi. В зависимости от целевых белков истощаются, клетки могут показать, морфологических и / или изменение поведения в результате целевого белка нокдаун. Время, необходимое для снижения выражения целевого белка до минимума специфична для белок и должны определяться Западной блоттинга.
Обычно S2 клетках не придерживаются плотно пластика или стекла, и это создаст проблему для экспериментов, требующих микроскопическом исследовании обработанных клеток. Тем не менее, S2 клетки могут быть вызваны, чтобы сгладить широко просто покрытие их на поверхности, покрытой лектина, конканавалин (ConA). В течение часа покрытие на ConA, большинство клеток потеряли округлый вид, как результат распространения широко на поверхности ConA (рис. 1). Клетки теперь готовы для дальнейшей обработки (например, путем фиксации и иммунной) или микроскопические наблюдения живых клеток.
S2 клетки могут также быть трансфекции (с использованием различных химических реагентов или электропорации) либо временно выразить экзогенного гена или стабильно включить ген в геном (таким образом, создавая клеточную линию, которая поддерживает экзогенных генов путем многократных подразделений). Трансфекции может служить многим целям, как и выражение флуоресцентно меткой белки, которые отмечают структур интерес к фиксированным или живые клетки (рис. 2), или которые используются в качестве приманки в естественных условиях в выпадающем или иммунопреципитации экспериментов и т.д.
Метод анализа, зависит, кулоновскогоРФБ, на биологические вопрос решается путем эксперимента. Общий метод анализа RNAi обработанных S2 клетках иммунофлюоресценции основных клеток (рис. 3). Например, иммунофлюоресценции обычно используется с генома экраны библиотек дрозофилы ген быстро идентифицировать белки с интересными деятельности в естественных условиях. Анализ можно сделать более сложные одновременного истощения нескольких белков цели в S2 клетках, чтобы исследовать потенциал функциональных взаимодействий между белков-мишеней. И анализ может быть распространен на живые клетки, чтобы наблюдать эффект РНК-интерференции на динамических процессов. Опять же, S2 клетки являются особенно хорошо подходит для такого рода анализа, поскольку они могут высевают на ConA покрытые прозрачным дном посуды и визуализируется в течение многих часов на инвертированный микроскоп без необходимости экологической палаты.
Рисунок 1. Фазового контраста изображения (20-кратным увеличением) на S2 клетках при посеве на конканавалин покрытые прозрачным дном тарелку. Цифры указывают минут после металлизации. Обратите внимание, что клетки становятся фазы темно, как только они сглаживаются на покрытие скольжения покрытия. Сотовые уплощение видно на 15 мин (стрелки) и, по сути завершена к 60 мин. Справа: увеличенное изображение прилагается клеток, их расширенных и уплощенных полях четко видны (стрелки). Шкала бар (за четыре левой панели), 20 мкм.
Рисунок 2. S2 клетках временно трансфицированных слияние построить состоящий из nucleophosmin (маркер для ядра), слитый с флуорофора, EGFP (зеленого цвета). Эти клетки высевают на ConA покрытые прозрачным дном тарелку, а затем полученную с ДВС и epifluorescence. Шкала бар, 15 мкм.
. Рисунок 3 Исправлены S2 клетках immunostained для ПЛП (зеленый, маркер центриоль), микротрубочки (красный), и Hoechst-окрашенные (синий) для хромосом. Перед фиксацией и иммунной, клетки были подвергнуты 4-й день лечения или с контролем РНК-интерференции, или RNAi в нокдаун НИЗ, кинезин-подобный белок, который способствует шпинделя полюса "фокусировки" 4. Обратите внимание, растопыренными шпинделя полюсов и дезорганизованы шпинделей в клетках, обработанных НИЗ RNAi. Шкала бар, 2,5 мкм.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Для поля клеточной биологии, идеальная система была бы недорогой в обслуживании, легко манипулировать, и поддаются различных методов. Drosophila S2 клетках удовлетворяют этим требованиям, и поэтому они быстро стали системой для все большего числа клеточных биологии лаборатории.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Эта работа была выполнена при частичной поддержке Национального института рака P30 CA23074, American Cancer Society институциональных исследований Грант 74-001-31, а Univ. Аризона И. 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.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены