Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол описывает три этапа подготовки зрительных долей личинки и взрослой дрозофилы к визуализации: 1) вскрытие мозга, 2) иммуногистохимия и 3) монтирование. Акцент сделан на шаге 3, так как для визуализации конкретных структур оптических лепестков требуется четкая ориентация монтажа.
Оптическая доля дрозофилы, состоящая из четырех нейропилей: пластинки, мозгового вещества, дольки и дольчатой пластинки, является отличной модельной системой для изучения механизмов развития, которые генерируют нейронное разнообразие и управляют сборкой цепей. Учитывая ее сложную трехмерную организацию, анализ оптической доли требует понимания того, как ее взрослые нейропилы и личиночные прародители расположены относительно друг друга и центрального мозга. Здесь мы описываем протокол вскрытия, иммуноокрашивания и монтирования мозга личинок и взрослых особей для визуализации оптических долей. Особый акцент сделан на взаимосвязи между ориентацией монтажа и пространственной организацией лепестка зрительного нерва. Мы описываем три стратегии крепления у личинки (переднюю, заднюю и боковую) и три у взрослой особи (переднюю, заднюю и горизонтальную), каждая из которых обеспечивает идеальный угол обзора для определенной структуры оптической доли.
Зрительная система дрозофилы, состоящая из сложного глаза и лежащей под ним оптической доли, является отличной моделью для изучения развития и функционирования нейронных цепей. В последние годы зрительная доля, в частности, стала мощной системой для изучения процессов развития нервной системы, таких как нейрогенез и проводка цепей 1,2,3,4,5,6,7,8. Он состоит из четырех нейропил: пластинки, мозгового вещества, дольки и дольной пластинки (последние две составляют дольочный комплекс)1,2,3,4,5,6. Фоторецепторы глаза, нацеленные на нейроны пластинки и мозгового вещества, которые обрабатывают зрительные входы и ретранслируют их в нейропилы комплекса дольки 1,2,3,4,5,6. Проекционные нейроны в дольковом комплексе впоследствии посылают визуальную информацию в обрабатывающие центры высшего порядка в центральном мозгемозга 1,5,9. Сложная организация зрительной доли, вызванная необходимостью поддержания ретинотопии и обработки различных типов визуальных стимулов, делает ее привлекательной системой для изучения того, как собираются сложные нейронные цепи. Примечательно, что мозговое вещество имеет поразительное сходство как в своей организации, так и в развитии с нейросетчаткой, которая долгое время была модельюразвития нейронных цепей позвоночных.
Развитие зрительной доли начинается во время эмбриогенеза, со спецификацией ~35 эктодермальных клеток, которые образуют оптический плакод 2,4,5,6,7,8. После вылупления личинок оптический плакод подразделяется на две отдельные зачатки: 1) внешний центр пролиферации (OPC), который генерирует нейроны пластинки и наружного мозгового мозга, и 2) внутренний центр пролиферации (IPC), который генерирует нейроны комплекса внутреннего пролифера и дольки 4,5,6,10 . У личинки позднего второго возраста нейроэпителиальные клетки OPC и IPC начинают трансформироваться в нейробласты, которые впоследствии генерируют нейроны через промежуточные ганглиозные материнские клетки 4,5,11,12. Невобласты зрительных долей структурированы пространственно и временно ограниченными факторами транскрипции, которые действуют вместе, создавая нейронное разнообразие в их потомстве 11,12,13,14. В куколке цепи нейропилей зрительной доли собираются посредством координации нескольких процессов, включая запрограммированную гибель клеток11,15, миграцию нейронов12,16, аксональное/дендритное нацеливание10,17, образование синапсов18,19 и вращения нейропилей 10,17.
В этой статье мы описываем методологию, с помощью которой мозг личинок и взрослых особей препарируется, окрашивается под иммунитет и монтируется для визуализации зрительной доли. Учитывая ее сложную трехмерную организацию, анализ оптической доли требует понимания того, как ее взрослые нейропилы и личиночные прародители расположены относительно друг друга и центрального мозга. Таким образом, мы уделяем особое внимание тому, как ориентация крепления связана с пространственной организацией структур оптических лепестков. Мы описываем три стратегии крепления для мозга личинок (переднюю, заднюю и латеральную) и три для мозга взрослых (переднюю, заднюю и горизонтальную), каждая из которых обеспечивает оптимальный угол для визуализации конкретной популяции предшественников оптической доли или нейропиля.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. Подготовка мозга личинок к конфокальной визуализации
2. Подготовка взрослого мозга к конфокальной визуализации
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Конфокальные изображения личиночных и взрослых зрительных долей, установленных в ориентациях, описанных в протоколе, представлены на рисунках 1 и 2.
На рисунке 1 показаны схемы и репрезентативные конфокальные срезы мозга л...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
В этом протоколе мы описываем метод иммуноокрашивания мозга личинок и взрослых дрозофил и их установки в нескольких направлениях. В то время как методы окрашивания мозга личинок и взрослых особей были описаны ранее 22,23,24,27,28, стратегиям монтажа для оптимальной визуализации специф?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Мы хотели бы поблагодарить Клода Деплана за то, что он поделился с нами аликвотой антител к Bsh. Моноклональные антитела DE-Cadherin, Dachshund, Eyes Absent, Seven-up и Bruchpilot были получены из банка Developmental Studies Hybridoma Bank, созданного NICHD NIH и хранящегося в Университете Айовы, факультет биологии, Айова-Сити, IA 52242. Эта работа была поддержана грантом NSERC Discovery Grant, присужденным T.E. U.A. поддерживается стипендией NSERC Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarship. P.V. получает стипендию для выпускников Онтарио.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
10x PBS | Bioshop | PBS405 | |
37% formaldehyde | Bioshop | FOR201 | |
Alexa Fluor 488 (goat) secondary | Invitrogen | A-11055 | use at 1:500 |
Alexa Fluor 555 (mouse) secondary | Invitrogen | A-31570 | use at 1:500 |
Alexa Fluor 647 (guinea pig) secondary | Invitrogen | A-21450 | use at 1:500 |
Alexa Fluor 647 (rat) secondary | Invitrogen | A-21247 | use at 1:500 |
Cover slips | VWR | 48366-067 | |
Dissecting forceps - #5 | Dumont | 11251-10 | |
Dissecting forceps - #55 | Dumont | 11295-51 | |
Dissection Dish | Corning | 722085 | |
Dry wipes | Kimbery Clark | 34155 | |
Goat anti-Bgal primary antibody | Biogenesis | use at 1:1000 | |
Guinea pig anti-Bsh primary antibody | Gift from Claude Desplan | use at 1:500 | |
Guinea pig anti-Vsx1 primary antibody | Erclik et al. 2008 | use at 1:1000 | |
Laboratory film | Parafilm | PM-996 | |
Microcentrifuge tubes | Sarstedt | 72.706.600 | |
Microscope slides | VWR | CA4823-180 | |
Mouse anti-dac primary antibody | Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB) | mabdac2-3 | use at 1:20 |
Mouse anti-eya primary antibody | DSHB | eya10H6 | use at 1:20 |
Mouse anti-nc82 primary antibody | DSHB | nc82 | use at 1:50 |
Mouse anti-svp primary antibody | DSHB | Seven-up 2D3 | use at 1:100 |
Polymer Clay | Any type of clay can be used | ||
Rabbit anti-GFP | Invitrogen | A-11122 | use at 1:1000 |
Rat anti-DE-Cadherin primary antibody | DSHB | DCAD2 | use at 1:20 |
Slowfade mounting medium | Invitrogen | S36967 | Vectashield mounting medium ( cat# H-1000) can also be used |
Triton-x-100 | Bioshop | TRX506 |
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