Diseksiyon ve montajı<em&gt; Drosophila</em&gt; Pupa Göz Diskler

Özet

The goal of this technique is to enable researchers to perform dissection, immunostaining and mounting of pupal eye discs from Drosophila melanogaster of any age.

Özet

The Drosophila melanogaster eye disc is a powerful system that can be used to study many different biological processes. It contains approximately 800 separate eye units, termed ommatidia¹. Each ommatidium contains eight neuronal photoreceptors that develop from undifferentiated cells following the passage of the morphogenetic furrow in the third larval instar². Following the sequential differentiation of the photoreceptors, non-neuronal cells develop, including cone and pigment cells, along with mechanosensory bristle cells³. Final differentiation processes, including the structured arrangement of all the ommatidial cell types, programmed cell death of undifferentiated cell types and rhodopsin expression, occurs through the pupal phase^4-7. This technique focuses on manipulating the pupal eye disc, providing insight and instruction on how to dissect the eye disc during the pupal phase, which is inherently more difficult to perform than the commonly dissected third instar eye disc. This technique also provides details on immunostaining to allow the visualization of various proteins and other cell components.

Giriş

Drosophila melanogaster: gelişim ve hücre biyolojisi alanlarını büyük ölçüde model organizma tarafından etkilendi. Bu model çerçevesinde, göz diskin çalışmalar bilgisi ile ilgili sinyalizasyon, hücre biyolojisi ve diğer alanlarda büyük bir katkıda bulunmuştur. Geç üçüncü larva göz disk geniş olarak araştırılmış ve bu gelişim dönemlerinin bir dizi bir anlık verir gibi, kullanmak için güçlü bir model olmuştur, kendine özgü sinyal molekülleri ve süreçleri ile her morfojenetik karık göz disk boyunca ilerledikçe ^8. Ancak, daha fazla geliştirme pupa fazına gelişim süreçleri anlamamız genişletmek için bir ihtiyaç vardır. Pupa göz disk ^3-7 çalışmalar varken, bizim bilgi Üçüncü dönem göz disk üzerinde yapılmıştır işin genişliği yaklaşım değildir. Bu pupa göz diski diseksiyon büyük zorluk, kısmen, kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, bir sunumdiseksiyon uygun yöntem büyük ölçüde bu alanda araştırma genişletmek olabilir.

Kolayca özellikle orta-pupa döneminde çevresinde, disseke pupa göz disk gelişimi içinde aşamaları varken, diğer süreler çok daha zorlu incelemek için vardır. Bu protokol, evrensel olarak tüm pupa gelişim zaman dilimlerinde kullanılabilir pupa göz diskler kesme için, bir yöntemi temsil eder. Bu protokol midpupal zaman noktalarından göz diskleri incelemek için daha kolay ve daha hızlı bir yöntem gösterir, başka bir protokole ⁹ alternatif olarak kullanılabilir. Bu protokol başlangıçta çekildi ve Fonksiyonel Genomik (URCFG) pupa göz diseksiyon tekniği ^10,11 UCLA Lisans Araştırma Konsorsiyumu ileri lisans öğrencilerine eğitim vermek için geliştirilmiştir. Birçok lisans öğrenci bu zorlu tekniği öğrenmek için bu videoyu ve yöntemini kullanmak için başardık.

Protokol

Bu prosedür 2 gün işlemdir.

Gün 1 (2 saat + zamanı diseksiyon)

1. Pupa Göz Disk Diseksiyon

1. Diseksiyon için bir pupa seçin.
   NOT: disseke pupa yaşı deneysel gereksinimlerine göre belirlenecektir. Hücre morfolojisi inceleyerek Ancak, bu sık sık videoda gösterilen pupa yaşı 25 ° C'de puparium oluşumu (APF) sonra 42 saat sonra yapılır. Islatılmış bir fırça ile beyaz pupa (kabul 0 saat APF) toplayın ve 25 ° C'de muhafaza yeni bir sinek gıda şişede (toplama zamana dayalı) kronolojik sırayla bunları düzenlemek. Mümkün olduğunca yakın pupa arasındaki zaman farkları tutmak için bu aynı kronolojik sırayla yaşlı pupa teşrih.
2. Fosfat tamponlu tuzlu su, bir damla halinde pupa aktarın bir silikon kesme plakası üzerinde (PBS, pH 7.4, tarifi için malzeme bakınız).
3. Forseps ve delgi ile pupa halinde üst tutun ve l açınKeskin forseps bir çift ile pupa davanın ower bölümü. Yeni oluşturulan deliğe kasasından pupa çıkarın.
4. Pupa makas, orta toraks, çapraz bir kesim olun. Enkaz kaldırmak veya PBS yeni bir damla pupa kafasını aktarın. Temiz pipet üfleme borusunu (malzeme ve detaylar için bakınız Şekil 1) kullanılarak ve gerektiğinde ilave PBS ekleyin. Dehidratasyonu önlemek için emin olun.
5. Güvenli kavrama forseps bir çift ile pupa kafa manikür üst. Blower tüp ucunu kullanarak, yavaşça beyin ve pupa halinde dışarı göz diskler dahil olmak üzere diğer dokuları, a'ya için pupa halinde itin. Manikür içinde herhangi bir doku kapma önlemek için emin olun.
6. PBS ile dolu üfleme borusunu kullanarak, yavaşça açıkça ayırmak için baş davanın dışında vücut yağ dokusu ve diğer enkaz darbe ve beyin ve göz diskleri tanımlamak.
   NOT: pupa baş duruma bağlı beyin tutulması araştırmacı o kullanmanızı sağlayacakGöz diskleri veya beyni zarar vermeden dokusunun gelecek manipülasyon için bir "sap" olarak reklam durumda. Bununla birlikte, bu kafa kutusundan, göz ve beyin diskleri çıkarmak için ortaktır ve bu da genel prosedür ve sonuçları için zararlı değildir. Genellikle üfleme ve başarıyla onlar açıkça doku çevreleyen ayrı olduğu pupa kafa durumda ve bu yüzden içinde göz diskleri ve beyni çıkarmak için bastırıyor birden girişimleri sürüyor. Daha temiz ve daha ayrı bir göz disklere sabitleme gereksiz doku önlemeye yardımcı olacaktır çevreleyen dokudan göz diskleri alabilirsiniz.
7. Diseksiyon sonra derhal düzeltme çözeltiden 0.5 ml (malzeme bakınız) ile buz üzerinde 3 de cam tabak içine doku aktarın. Birkaç dakika sonra (bu göz disklerinin bir sonraki kümesi incelemek için gereken tipik süre) saptamak çözeltinin yüzeyinde doku Float.
   NOT: Bu diseksiyon, completel bu turda disseke ilk göz disk değilsey Fix çözeltisi içine bir önceki göz diski daldırın. (Örn, reaktif oksijen türleri, lizozomları) özel boyama tekniklerinin kullanılmasını ise bu tespitin önce yapılmalıdır. Bunu yapmak için, önce uygun lekeleme protokolü ile devam eden buzla soğutulmuş PBS içinde kesilen göz disklerini.
8. Tüm göz disklerin diseksiyonu ve suya batmaya ardından disseke, 30 dakika boyunca oda sıcaklığında bir rocker ve rock 3 de cam tabak taşıyın.

2. immün

1. Dikkatlice Düzeltme çözüm kaldırmak ve% 0.3 Triton X-100 ile 0.5 ml PBS ilave (% 0.3 PBT, malzeme bakınız) ve 10 dakika boyunca bir rocker doku yıkayın. 4 kez (10 dk) bir toplam bu adım, üç kez daha tekrarlayın.
   Not: kuyudan solüsyonun dikkatli bir şekilde çıkarılması, doku hasarı ya da kaybını önlemek için bir tahlil mikroskobu altında gerçekleştirilebilir. Çözelti, bir pipet yardımıyla dikkatli bir şekilde aspire edilir; Biz ince tippe tercihd doku aspire şansını azaltmak için basık açılış olmuştur atılabilir transferi pipet.
2. 4. yıkamanın sonunda, yıkama kaldırmak ve oyuğuna (malzeme bakınız) 0.5 mi blok çözeltisi ekleyin ve 30 dakika kuluçkada bırakın.
   NOT: ihtiyaçlarınıza göre bu zaman çerçevesi uzatılabilir.
3. 30 dakika blok sürenin sonunda, bir mikro plaka içindeki yuvalara uygun dizi halinde (blok çözeltisi içinde seyreltilmiş): Primer antikor çözeltisi pipetle 10 ul.
   NOT: Bir mikro plakanın biri de pupa duruma bağlı göz diskler yaklaşık 4 çift veya bağlı beyinleri ile göz disklerin 8 izole çiftleri ağırlayacak. (: 500 seyreltme oranı: 1) ve anti-Kesim (1: 200 dilüsyon) ve temsili veriler için, bu protokolde kullanılan birincil antikorlar özel anti-fosfotirozin bulunmaktadır.
4. 3 de, cam çanak primer antikor çözeltisi ile doldurulmuş bir mikro oyuk plaka oyuklarına parçalara doku aktarın.
5. YerBir ıslatılmış kağıt havlu üzerinde mikro plaka gece boyunca 4 ° C'de boş bir pipet ucu kutusu (veya diğer benzer kap) ve mağaza (dehidratasyon önlemek için).

Gün 2 (4 hr + zamanı montaj)

6. % 0.3 PBT (≈0.5 mi) ile yeni bir 3 de cam tabak içine mikro plaka doku aktarın ve dengesiz üzerinde 10 dakika süreyle doku yıkayın. 4 yıkama toplam bu adımı (10 dk), üç kez daha tekrarlayın
7. Son yıkama çıkarın ve oyuğuna Bloke çözeltisi 0.5 ml ilave ediniz. 30 dakika engelleyin.
   NOT: ihtiyaçlarınıza göre bu zaman çerçevesi uzatılabilir.
8. Bir kapak veya alüminyum ile ışıktan 3 de cam tabak Bloke çözeltisini çıkarın ve oyuğuna (blok çözeltisi içinde seyreltilmiş birincil antikoru ve floresan dalga boyu için uygun şekilde floresan ile etiketlenmiş antikorlar ile yapılan) sekonder antikor çözeltisi, 0.5 ml ilave ve koruma folyo ve oda sıcaklığında en az 2 saat süreyle inkübeSıcaklık.
   NOT: Tüm sonraki adımlar benzer ışığa maruz korunmalıdır. Bu inkübasyon birincil antikor inkübasyon benzer bir kurulumda, 4 ° C'de gece boyunca uzatılabilir, ama aynı zamanda laboratuar tipi film veya antikor koruma isteniyorsa, bir mikro levha ile kaplanmış bir 3 de cam tabak içinde gerçekleştirilebilir.
9. Antikor İnkübasyonun sonunda, ikinci antikor çözeltisini çıkarın ve kuyuya% 0.3 PBT 0.5 ml ilave edin ve 10 dakika boyunca ROCKER'da yıkayın. 4 yıkama toplam bu adımı (10 dk) tekrarlayın.
   Not: (: 1000 seyreltme 1) DAPI boyama isteniyorsa, birinci yıkama başlamadan önce, ilk yıkama programı için kullanılacak PBT 500 ul DAPI stok çözeltisi, 0.5 ul (Malzeme) ekleyin.

3. Montaj

1. Son yıkama sonunda, br çıkarmak için bir araç olarak% 70 gliserol ya da PBS kullanılarak bir lam üzerine anten / göz diskler monteain ve sürgünün bir tarafında bir havuzda diğer istenmeyen dokular.
2. Dikkatle forseps arasındaki hidrostatik basıncı kullanarak dokuyu taşımak, ya da çok nazikçe bir forseps ucu ile ve slayt merkezine doğru bir sütunda göz diskleri sıraya.
3. Doku çevresindeki tüm yabancı gliserol veya PBS çıkarın (bir laboratuvar ıslanma eylemini mendil kullanarak veya forseps bunun için çalışmak).
4. Göz Disk kolonu bir kenarı boyunca montaj orta küçük bir miktar (≈10 ul) yerleştirin ve göz diskler üzerine montaj ortamı yaymak üzere doku üzerinde bir lamel.
5. 1-2 dk doku / montaj orta tamamen yaymak için izin için slayt bekletin.
6. Lamel kenarlarında herhangi bir ekstra montaj orta silin ve şeffaf tırnak cilası ile mühür.
7. Konfokal mikroskopi kullanılarak göz disklerin floresan görüntüler yakalayın.

Sonuçlar

Bu protokolün kullanımına ilişkin bir örnek olarak, sonuçlar midpupal (42 saat 25 ° C'de APF) farklı antikorlar ile boyanmış göz diskler gösteren fosfotirosin kalıntıları karşı yönlendirilen bir antikor kullanılarak, Şekil 2'de sunulmuştur, hücrelerin membran olabilir gözlenen (Şekil 2A). Bu midpupal aşamasından önce meydana nihai model verme işlemleri takiben pupa göz ommatidial hücrelerin düzenli bir şekilde tertip tanımlamak için kullanılabilir. Başka bir t...

Tartışmalar

While it appears that the process is simple and easy to perform, in reality, this technique requires a great deal of practice to master. Routinely, we start students off by learning to dissect and mount third instar eye discs¹², which are much easier to work with. This practice helps to develop an appropriate dissection position of the arms, hands and fingers¹³ so that manipulation of the forceps under the dissecting microscope is stable, easy and experienced. In essence, the practice period shou...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.4)			80 g NaCl, 2g  KCl, 14.4 g Na2HPO4, 2.4 g KH2PO4, Bring volume to 1 μl, adjust the pH to 7.4, autoclave or filter sterilize, dilute to 1x PBS with autoclaved ddH2O before using.
Triton X-100	Promega	H5142	Caution: Irritant! Wear gloves.
0.3% PBT			1.5 ml of Triton X-100, 500 ml 1X PBS.
37% formaldehyde solution	Fisher Scientific	F75P1GAL	Caution: Toxic, probable human carcinogen! Wear gloves.
Fix Solution			(≈4% Formaldehyde in PBS) 50 μl of 37% Formaldehyde, 450 μl 1x PBS, make fresh before use
Normal goat serum	Rockland antibodies & assays	B304	Aliquot in 1 ml volumes and store at -80 °C
Block Solution			10% NGS in PBT.  This can be made and stored at 4 °C for a few days prior to use.
DAPI stock solution	Life Technologies	D3571	For coutnerstaining nuclei. Prepare a 1 mg/ml solution with ddH2O.
VectaShield Mounting Medium	Vector Labs	H-1000	Mounting medium
Glycerol	Sigma	G5516	For mounting. Prepare 70% dilution with ddH2O.
Equipment
Nutating mixer	VWR	82007-202	Used to rock tissue in 3 well glass dish
SylGard 182 Silicone Elastomer Kit	Krayden	NC9897184	Used to make silicone dissection dish
Silicone dissecting dish			Mix Sylgard elastomer kit (above) according to directions gently (to avoid bubbles). Pour mixture into Petri dish (any size). Allow SylGard to cure overnight in 37 °C incubator.
3 well glass dish	Corning	7220-85	The 3 well variety of these are no longer available, this is the 9 well product.
72 well microwell minitray	Nunc	438733
Sharp forceps (Dumont #55)	Fine Science Tools	11255-20
Vannas-type Micro Scissors, Straight, 5mm blade	Ted Pella	1346
100 mm Borosilicate glass capillaries	World Precision Instruments	1B100-4	Pull with needle puller to make fine point tip that allows a small stream of PBS to flow.
Disposable Transfer Pipets, Fine Tip	Samco Scientific	231
Tubing dimensions given are inner diameter (ID) x outer diameter (OD) x wall thickness in inches
PVC tubing (1/8 x 3/16 x 1/32)	Nalgene	8000-0010	Use these with pulled needle to assemble the blower tube as shown in Figure 2.
Tygon Silicone tubing (3/32 x 5/32 x 1/32)	Saint Gobain Performance Plastics	ABW00004
Tygon Silicone tubing (1/32 x 3/32 x 1/32)	Saint Gobain Performance Plastics	ABW00001