Name: planarian immobilization, partial irradiation, and tissue transplantation
Uploaded: 2012-08-06T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Planarian Immobilization, Partial Irradiation, and Tissue Transplantation at JoVE.com

De auteurs willen graag Chiyoko Kobayashi en Kiyokazu Agata bedanken voor nuttig advies over planarian transplantatie en het verleden en huidige leden van de Sánchez lab voor waardevolle discussies tijdens de ontwikkeling van deze technieken. Dit werk werd ondersteund door NIH Training Grant (5T32 HD0791) om OCG en NIH R37GM057260 met ASA. ASA is een Howard Hughes Medical Institute Investigator.

Let op: dit protocol suggereert het gebruik van potentieel gevaarlijke stoffen (lood en chloreton). Ophalen, lezen, en volg MSDS voor alle potentieel gevaarlijke stoffen. 1. Animal Cultuur, selectie en voorbereiding <ol><li> Voor dierlijke cultuur en de behandeling gebruik planarian water (1X Montjuïc zouten 9) en kunststof overdracht pipetten. </li><li> Seksuele biotype Schmidtea mediterranea kan worden gebruikt wanneer opgegroeid in het laboratorium ...

<ol>
	<li>Morgan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+studies+of+the+regeneration+of+Planaria+maculata.">Experimental studies of the regeneration of Planaria maculata.</a> Arch. Entw. Mech. Org. 7, 364-397 .</li><li>Reddien, P. W., Sanchez Alvarado, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamentals+of+planarian+regeneration.">Fundamentals of planarian regeneration.</a> Annu Rev Cell Dev Biol. 20, 725-757 (2004).</li><li>Randolph, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+regeneration+of+the+tail+in+lumbriculus.">The regeneration of the tail in lumbriculus.</a> J. Morphol. 7, 317-344 .</li><li>Wagner, D. E., Wang, I. E., Reddien, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clonogenic+neoblasts+are+pluripotent+adult+stem+cells+that+underlie+planarian+regeneration.">Clonogenic neoblasts are pluripotent adult stem cells that underlie planarian regeneration.</a> Science. 332, 811-816 (2011).</li><li>Santos, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+transplantation+in+planaria.">Studies on transplantation in planaria.</a> Biological Bulletin. 57, 188-197 (1929).</li><li>Morgan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+of+grafted+pieces+of+planarians.">Regeneration of grafted pieces of planarians.</a> J. Exp. Zo&#246;l. 3, 269-294 (1906).</li><li>Dubois, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+&#225;+l+'&#232;tude+de+la+migration+des+cellules+de+règènèration+chez+les+Planaires+dulcicoles.">Contribution &#225; l '&#232;tude de la migration des cellules de règènèration chez les Planaires dulcicoles.</a> Bull. Biol. Fr. Belg. 83, 213-283 (1949).</li><li>Purton, L. E., Scadden, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limiting+factors+in+murine+hematopoietic+stem+cell+assays.">Limiting factors in murine hematopoietic stem cell assays.</a> Cell Stem Cell. 1, 263-270 (2007).</li><li>Cebria, F., Newmark, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planarian+homologs+of+netrin+and+netrin+receptor+are+required+for+proper+regeneration+of+the+central+nervous+system+and+the+maintenance+of+nervous+system+architecture.">Planarian homologs of netrin and netrin receptor are required for proper regeneration of the central nervous system and the maintenance of nervous system architecture.</a> Development. , 132-3691 (2005).</li><li>Newmark, P. A., S&#225;nchez Alvarado, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bromodeoxyuridine+specifically+labels+the+regenerative+stem+cells+of+planarians.">Bromodeoxyuridine specifically labels the regenerative stem cells of planarians.</a> Dev. Biol. 220, 142-153 (2000).</li><li>Miller, W., Kennedy, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-ray+attenuation+in+lead,+aluminum,+and+concrete+in+the+range+275+to+525+kilovolts.">X-ray attenuation in lead, aluminum, and concrete in the range 275 to 525 kilovolts.</a> Radiology. 65, 920-925 (1955).</li><li>Pearson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formaldehyde-based+whole-mount+in+situ+hybridization+method+for+planarians.">Formaldehyde-based whole-mount in situ hybridization method for planarians.</a> Dev. Dyn. 238, 443-450 (2009).</li><li>Hayashi, T., Asami, M., Higuchi, S., Shibata, N., Agata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+planarian+X-ray-sensitive+stem+cells+by+fluorescence-activated+cell+sorting.">Isolation of planarian X-ray-sensitive stem cells by fluorescence-activated cell sorting.</a> Dev. Growth Differ. 48, 371-380 (2006).</li><li>Reddien, P. W., Oviedo, N. J., Jennings, J. R., Jenkin, J. C., S&#225;nchez Alvarado, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SMEDWI-2+is+a+PIWI-like+protein+that+regulates+planarian+stem+cells.">SMEDWI-2 is a PIWI-like protein that regulates planarian stem cells.</a> Science. 310, 1327-1330 (2005).</li><li>St&#233;phan-Dubois, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Les+cellules+de+r&#233;g&#233;n&#233;ration+chez+la+planaire+Dendrocoleum+lacteum.">Les cellules de r&#233;g&#233;n&#233;ration chez la planaire Dendrocoleum lacteum.</a> Bulletin de la Société Zooologique de France. 86, 172-185 (1961).</li><li>Gurley, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+secreted+Wnt+pathway+components+reveals+unexpected+complexity+of+the+planarian+amputation+response.">Expression of secreted Wnt pathway components reveals unexpected complexity of the planarian amputation response.</a> Dev. Biol. 347, 24-39 (2010).</li><li>Salvetti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+stem+cell+plasticity:+neoblast+repopulation+in+non-lethally+irradiated+planarians.">Adult stem cell plasticity: neoblast repopulation in non-lethally irradiated planarians.</a> Dev. Biol. 328, 305-314 (2009).</li></ol>

Het belang van immobilisatie Immobilisatie verreweg de belangrijkste stap voor de succesvolle voltooiing van een van deze processen. Als planaria zijn niet goed voor een gedeeltelijke bestraling geïmmobiliseerd, kan ze bewegen onder de leiding schild, het produceren van inconsistente en verwarrende resultaten. Bovendien, als dieren worden onvoldoende geïmmobiliseerd na transplantatie, zal de gastheer worm waarschijnlijk af te stappen van het transplantaat weefsels, wat resulteert in het falen...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het serum </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td></tr><tr><td> General Purpose transferpipet </td><td> Samco </td><td> 691 </td></tr><tr><td> Capillairen (ID 0,75 mm) </td><td> FHC </td><td> 30-30-0 </td></tr><tr><td> Capillairen (OD 0,7 mm) </td><td> FHC </td><td> 30-50-08 </td></tr><tr><td> Parafilm M </td><td> VWR </td><td> 52858-076 </td></tr><tr><td> Kimwipes 34155 </td><td> VWR </td><td> 500029-891 </td></tr><tr><td> Black filtreerpapier </td><td> Schleicher &amp; Schuell </td><td> 10310809 </td></tr><tr><td> Whatman # 2 filtreerpapier 1002-055 </td><td> Fisher Scientific </td><td> 09-810B </td></tr><tr><td> Whatman # 3 filtreerpapier 1003-185 </td><td> Fisher Scientific </td><td> 09-820E </td></tr><tr><td> Sigaretten vloei </td><td> Zig-Zag, originele </td><td> NA </td></tr><tr><td> Petriborden </td><td> VWR </td><td> 82050-544 </td></tr><tr><td> Tang DUMONT, INOX # 5 </td><td> FST </td><td> 11251-20 </td></tr><tr><td> Chloreton </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 112054 </td></tr><tr><td> Caseïne </td><td> Sigma Aldrich </td><td> C3400 </td></tr><tr><td> Lood Shields </td><td> Alpha Systems Corp, Bluffdale, UT </td><td> Eigen ontwerp </td></tr><tr><td> XRAD-320 Biologische bestraler </td><td> Precisie X-Ray, North Branford, CT </td><td> NA </td></tr></tbody></table>

planarian immobilization, partial irradiation, and tissue transplantation

De planarian, een zoetwater platworm, heeft bewezen een krachtig systeem voor het ontleden van metazoïsche regeneratie en stamcel biologie 1,2 te zijn. Planarian regeneratie van ontbrekende of beschadigde weefsels wordt mogelijk gemaakt door volwassen stamcellen genoemd neoblasts 3. Hoewel deze stamcellen is definitief aangetoond dat ze pluripotent en singulier in staat om bij de reconstructie van een heel dier 4, de heterogeniteit binnen de stamcellen bevolking en de dynamiek van hun cellulaire gedrag blijven grotendeels onopgelost. Door het grote aantal en de brede verspreiding van stamcellen in de planarian lichaam plan worden geavanceerde methoden voor het manipuleren van subpopulaties van stamcellen voor Moleculaire en functionele studie in vivo nodig. Weefseltransplantatie en gedeeltelijke bestraling twee methoden waarbij een subpopulatie van planarian stamcellen kunnen worden geïsoleerd voor verder onderzoek. Elke techniek heeft duidelijke voordelen. Tafgifte transplantatie kan de invoering van stamcellen in een naïeve gastheer die een inherent genetisch verschillende of eerder farmacologisch behandeld. U kunt ook een gedeeltelijke bestraling zorgt voor de isolatie van stamcellen binnen een host, naast elkaar aan het weefsel verstoken van stamcellen, zonder de invoering van een wond of een stuitligging in weefsel integriteit. Met behulp van deze twee methoden kan men onderzoeken de cel autonome en niet-autonome factoren die de controle stamcellen functies, zoals proliferatie, differentiatie en migratie. Beide weefseltransplantatie 5,6 en gedeeltelijke bestraling 7 zijn van oudsher gebruikt bij het ​​definiëren van veel van de vragen over planarian regeneratie die nog in studie vandaag. Echter, deze technieken bleef als gevolg van de moeizame en inconsistente karakter van de voorgaande methoden onderbenut. De protocollen die hier voorwaarts betekenen een grote stap in het verminderen van de tijd eennd inspanning die nodig is om reproduceerbaar te genereren van grote aantallen geënt of gedeeltelijk bestraalde dieren met efficacies bijna 100 procent. We hebben het de cultuur van grote dieren, immobilisatie, voorbereiding voor gedeeltelijke bestraling, weefseltransplantatie, en het optimaliseren van dierlijke herstel. Bovendien is de hier beschreven werk demonstreert de eerste toepassing van de partiële bestraling werkwijze voor het meest bestudeerd planarian, Schmidtea Mediterranea. Bovendien, efficiënte weefsel enting in planaria opent de deur voor het functioneel testen van subpopulaties van naïeve of behandelde stamcellen in repopulatie assays, die al lange tijd de gouden standaard methode voor het testen van volwassen stamcellen potentieel in zoogdieren 8. Brede acceptatie van deze technieken zal ongetwijfeld leiden tot een beter begrip van de cellulaire gedrag van volwassen stamcellen in weefsel homeostase en regeneratie.

Watch this Scientific Journal Video about Planarian Immobilization, Partial Irradiation, and Tissue Transplantation at JoVE.com

Planarian Immobilization, Partial Irradiation, and Tissue Transplantation

Een effectieve methode voor het enten van weefsel van gedefinieerde en consistente grootte tussen planaria wordt beschreven. Ook inbegrepen is een beschrijving van de immobilisatie technieken gebruikt voor transplantatie kan worden aangepast in samenhang met lood schilden de gedeeltelijke bestraling van levende dieren.

Planarian Immobilisatie, Gedeeltelijke Bestraling en weefseltransplantatie

The planarian, a freshwater flatworm, has proven to be a powerful system for dissecting metazoan regeneration and stem cell biology1,2. Planarian ...

Research

JoVE Journal

Biology

Murine Skin Transplantation

Murine huidtransplantatie

As one of the most stringent and least technically challenging models, skin transplantation is a standard method to assay host T cell responses to ...

Actin Co-Sedimentation Assay; for the Analysis of Protein Binding to F-Actin

Actine Co-Sedimentatie Assay, want de analyse van eiwit binding aan F-actine

The actin cytoskeleton within the cell is a network of actin filaments that allows the movement of cells and cellular processes, and that generates ...

Generation of Human CD40-activated B cells

Generatie van de Mens CD40-geactiveerde B-cellen

CD40-activated B cells (CD40-B cells) have been identified as an alternative source of immuno-stimulatory antigen-presenting cells (APC) for cancer ...

Tissue Targeted Embryonic Chimeras: Zebrafish Gastrula Cell Transplantation

Tissue Gerichte Embryonale Chimera: Zebravis gastrula Cell Transplantation

Certain fundamental questions in the field of developmental biology can only be answered when cells are placed in novel environments or when small groups ...

Pharmacological and Functional Genetic Assays to Manipulate Regeneration of the Planarian Dugesia japonica

Pharmacological and Functional Genetic Assays to Manipulate Regeneration of the Planarian Dugesia japonica

Farmacologische en Functionele genetische Testen om de regeneratie van de Planarian manipuleren Dugesia japonica</em

Free-living planarian flatworms have a long history of experimental usage owing to their remarkable regenerative abilities1. Small fragments excised from ...

Germ Cell Transplantation and Testis Tissue Xenografting in Mice

Germ Cell Transplantation en de testis weefsel Xenografting in Muizen

Germ cell transplantation was developed by Dr. Ralph Brinster and colleagues at the University of Pennsylvania in 19941,2. These ground-breaking studies ...

Rapid Isolation And Purification Of Mitochondria For Transplantation By Tissue Dissociation And Differential Filtration

Rapid isolatie en zuivering van Mitochondriën voor transplantatie Door Tissue Dissociatie en differentiële Filtratie

Previously described mitochondrial isolation methods using differential centrifugation and/or Ficoll gradient centrifugation require 60 to 100 min to ...

Partial Bile Duct Ligation in the Mouse: A Controlled Model of Localized Obstructive Cholestasis

Gedeeltelijke gal Duct afbinding in de muis: een gecontroleerde Model van gelokaliseerde obstructieve cholestase

In rodents, complete bile duct ligation (cBDL) of the common bile duct is an established surgical technique for studying obstructive cholestasis and bile ...

A Mouse Model of Intestinal Partial Obstruction

Een muismodel van intestinale gedeeltelijke obstructie

Intestinal obstructions, that impede or block peristaltic movement, can be caused by abdominal adhesions and most gastrointestinal (GI) diseases including ...

Planarian Scrunching as a Quantitative Behavioral Readout for Noxious Stimuli Sensing

Planarian Scrunching als een kwantitatieve gedragsuitlezing voor schadelijke stimuli sensing

Freshwater planarians normally glide smoothly through ciliary propulsion on their ventral side. Certain environmental conditions, however, can induce ...