Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu protokol, larva ve yetişkin Drosophila optik loblarını görüntüleme için hazırlamak için üç adımı tanımlar: 1) beyin diseksiyonları, 2) immünohistokimya ve 3) montaj. Belirli optik lob yapılarını görselleştirmek için farklı montaj yönleri gerektiğinden, adım 3'e vurgu yapılır.
Dört nöropilden oluşan Drosophila optik lob: lamina, medulla, lobüla ve lobüla plakası, nöral çeşitliliği oluşturan ve devre montajını yönlendiren gelişimsel mekanizmaları keşfetmek için mükemmel bir model sistemdir. Karmaşık üç boyutlu organizasyonu göz önüne alındığında, optik lobun analizi, yetişkin nöropillerinin ve larva progenitörlerinin birbirlerine ve merkezi beyne göre nasıl konumlandırıldığını anlamayı gerektirir. Burada, optik lob görüntülemesi için larva ve yetişkin beyinlerinin diseksiyonu, immün boyaması ve montajı için bir protokol tarif ediyoruz. Montaj oryantasyonu ile optik lobun uzamsal organizasyonu arasındaki ilişkiye özel önem verilmektedir. Larvada üç (ön, arka ve yanal) ve yetişkinde üç (ön, arka ve yatay) montaj stratejisi tanımladık ve bunların her biri farklı bir optik lob yapısı için ideal bir görüntüleme açısı sağlar.
Bileşik göz ve altta yatan optik lobdan oluşan Drosophila görsel sistemi, nöral devre gelişimi ve işlevinin incelenmesi için mükemmel bir model olmuştur. Son yıllarda, özellikle optik lob, nörojenez ve devre kablolaması gibi nörogelişimsel süreçleri incelemek için güçlü bir sistem olarak ortaya çıkmıştır 1,2,3,4,5,6,7,8. Dört nöropilden oluşur: lamina, medulla, lobüla ve lobüla plakası (son ikisi lobüla kompleksini oluşturur)1,2,3,4,5,6. Gözden gelen fotoreseptörler, görsel girdileri işleyen ve bunları lobüla kompleksi 1,2,3,4,5,6'nın nöropillerine ileten lamina ve medulla nöronlarını hedefler. Lobula kompleksindeki projeksiyon nöronları daha sonra merkezi beyindeki daha üst düzey işlem merkezlerine görsel bilgi gönderir 1,5,9. Retinotomiyi sürdürme ve farklı görsel uyaran türlerini işleme ihtiyacının gerektirdiği optik lobun karmaşık organizasyonu, onu karmaşık nöral devrelerin nasıl bir araya getirildiğini incelemek için çekici bir sistem haline getirir. Özellikle, medulla, omurgalı nöral devre gelişimi için uzun süredir bir model olan nöroretina ile hem organizasyonunda hem de gelişiminde çarpıcı benzerlikler paylaşır 3,8.
Optik lob gelişimi, embriyogenez sırasında, optik placode2,4,5,6,7,8'i oluşturan ~ 35 ektodermal hücrenin spesifikasyonu ile başlar. Larva yumurtadan çıktıktan sonra, optik plakod iki farklı primordiyaya ayrılır: 1) lamina ve dış medulla nöronlarını üreten dış proliferasyon merkezi (OPC) ve 2) iç medulla ve lobula kompleksinin nöronlarını üreten iç proliferasyon merkezi (IPC) 4,5,6,10. Geç ikinci instar larvada, OPC ve IPC'nin nöroepitel hücreleri, daha sonra ara ganglion ana hücreleri 4,5,11,12 yoluyla nöronlar üreten nöroblastlara dönüşmeye başlar. Optik lob nöroblastları, döllerinde nöral çeşitlilik oluşturmak için birlikte hareket eden uzamsal ve zamansal olarak kısıtlı transkripsiyon faktörleri tarafından modellenir 11,12,13,14. Pupada, optik lob nöropillerinin devreleri, programlanmış hücre ölümü11,15, nöronal göç12,16, aksonal/dendritik hedefleme10,17, sinaps oluşumu18,19 ve nöropil rotasyonları10,17 dahil olmak üzere çeşitli süreçlerin koordinasyonu yoluyla birleştirilir.
Burada, larva ve yetişkin beyinlerinin optik lobun görüntülenmesi için diseke edildiği, immün olarak boyandığı ve monte edildiği metodolojiyi açıklıyoruz. Karmaşık üç boyutlu organizasyonu göz önüne alındığında, optik lobun analizi, yetişkin nöropillerinin ve larva progenitörlerinin birbirlerine ve merkezi beyne göre nasıl konumlandırıldığını anlamayı gerektirir. Bu nedenle, montaj oryantasyonunun optik lob yapılarının mekansal organizasyonu ile nasıl ilişkili olduğuna özel bir önem veriyoruz. Larva beyinleri için üç (ön, arka ve yanal) ve yetişkin beyinleri için üç (ön, arka ve yatay) montaj stratejisi tanımladık ve bunların her biri belirli bir optik lob progenitör popülasyonunu veya nöropilini görüntülemek için en uygun açıyı sağlar.
1. Larva beyinlerinin konfokal görüntüleme için hazırlanması
2. Yetişkin beyinlerini konfokal görüntüleme için hazırlama
Protokolde tarif edilen oryantasyonlarda monte edilen larva ve yetişkin optik lobların konfokal görüntüleri Şekil 1 ve Şekil 2'de sunulmuştur.
Şekil 1, ön, arka ve yan yönelimlerde konumlandırılmış larva beyinlerinin şemalarını ve temsili konfokal dilimlerini göstermektedir. Anterior montaj oryantasyonunda, OPC epiteli (DE-Cadherin), medulla nöroblastları (deadpan>βgal) ve l...
Bu protokolde, larva ve yetişkin Drosophila beyinlerini immün olarak boyamak ve bunları çeşitli yönlerde monte etmek için bir yöntem tarif ediyoruz. Larva ve yetişkin beyinlerini boyama yöntemleri daha önce tanımlanmış olsa da 22,23,24,27,28, spesifik optik lob yapılarının optimal görselleştirilmesi için montaj stratejileri daha az dikkat çekmiştir
Yazarlar, rekabet eden hiçbir mali çıkarları olmadığını beyan ederler.
Bsh antikorunun bir alikotunu bizimle paylaştığı için Claude Desplan'a teşekkür ederiz. DE-Cadherin, Dachshund, Eyes Absent, Seven-up ve Bruchpilot monoklonal antikorları, NIH'nin NICHD'si tarafından oluşturulan ve Iowa Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Iowa City, IA 52242'de tutulan Gelişimsel Çalışmalar Hibridoma Bankası'ndan elde edildi. Bu çalışma, T.E.'ye verilen bir NSERC Keşif Bursu ile desteklenmiştir. UA, NSERC Alexander Graham Bell Kanada Yüksek Lisans Bursu tarafından desteklenmektedir. PV, Ontario Yüksek Lisans Bursu tarafından desteklenmektedir.
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır