Name: use of time lapse microscopy to visualize anoxia-induced suspended animation in c. elegans embryos
Uploaded: 2012-12-03T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Use of Time Lapse Microscopy to Visualize Anoxia-induced Suspended Animation in C. elegans Embryos at JoVE.com

Nous tenons à exprimer notre reconnaissance pour la contribution et les commentaires des membres du Laboratoire Padilla. Souches de nématodes dans ce travail ont été fournies par le Centre de Caenorhabditis Genetics, qui est financé par le NIH Centre National de Ressources de recherche (NCRR). Nous reconnaissons et remercions le Dr Lon-Turnbull pour l&#39;assistance technique en microscopie confocale. Ce travail a été soutenu par une subvention de la National Science Foundation (NSF-IOS, carrière) au PAP

1. Préparation des échantillons <ol><li> Produire ou obtenir approprié transgénique C. elegans souche d&#39;intérêt en utilisant des méthodes transgéniques ou de Caenorhabditis Genetics Stock Center (CGC) ou d&#39;un collègue. Dans ce cas, nous utilisons souche TH32 (pie-1 :: tbg-1 :: GFP, tarte-1 :: GFP :: H2B) 5 à visualiser les chromosomes et les centrosomes comme marqueurs de la division cellulaire. </li><li> Générer une population synchronisée en utilisant l&#39;...

<ol>
	<li>Powell-Coffman, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+signaling+and+resistance+in+C.+elegans.">Hypoxia signaling and resistance in C. elegans.</a> Trends Endocrinol. Metab. 21 (10), 435-440 (2010).</li><li>Padilla, P. A., Ladage, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suspended+animation,+diapause+and+quiescence:+Arresting+the+cell+cycle+in+C.+elegans.">Suspended animation, diapause and quiescence: Arresting the cell cycle in C. elegans.</a> Cell Cycle. 11, (2012).</li><li>Hu, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dauer.">Dauer.</a> WormBook. , 1-19 (2007).</li><li>Zhou, K. I., Pincus, Z., Slack, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longevity+and+stress+in+Caenorhabditis+elegans.">Longevity and stress in Caenorhabditis elegans.</a> Aging (Albany NY). 3, 733-753 (2011).</li><li>Schmidt, D. J., Rose, D. J., Saxton, W. M., Strome, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+analysis+of+cytoplasmic+dynein+heavy+chain+in+Caenorhabditis+elegans+with+fast-acting+temperature-sensitive+mutations.">Functional analysis of cytoplasmic dynein heavy chain in Caenorhabditis elegans with fast-acting temperature-sensitive mutations.</a> Mol. Biol. Cell. 16, 1200-1212 (2005).</li><li>Sulston, J., Hodgkin, J., Wood, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Nematode Caenorhabditis elegans. , 587-606 (1988).</li><li>Padilla, P. A., Nystul, T. G., Zager, R. A., Johnson, A. C., Roth, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dephosphorylation+of+Cell+Cycle-regulated+Proteins+Correlates+with+Anoxia-induced+Suspended+Animation+in+Caenorhabditis+elegans.">Dephosphorylation of Cell Cycle-regulated Proteins Correlates with Anoxia-induced Suspended Animation in Caenorhabditis elegans.</a> Mol. Biol Cell. 13, 1473-1483 (2002).</li><li>Hajeri, V. A., Trejo, J., Padilla, 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=Characterization+of+sub-nuclear+changes+in+Caenorhabditis+elegans+embryos+exposed+to+brief,+intermediate+and+long-term+anoxia+to+analyze+anoxia-induced+cell+cycle+arrest.">Characterization of sub-nuclear changes in Caenorhabditis elegans embryos exposed to brief, intermediate and long-term anoxia to analyze anoxia-induced cell cycle arrest.</a> BMC Cell Biol. 6, 1471-2121 (2005).</li><li>Padilla, P. A., Goy, J. M., Hajeri, P. A., Padilla, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Anoxia. , (2012).</li><li>Hajeri, V. A., Little, B. A., Ladage, M. L., Padilla, 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=NPP-16/Nup50+function+and+CDK-1+inactivation+are+associated+with+anoxia-induced+prophase+arrest+in+Caenorhabditis+elegans.">NPP-16/Nup50 function and CDK-1 inactivation are associated with anoxia-induced prophase arrest in Caenorhabditis elegans.</a> Mol. Biol. Cell. 21, 712-724 (2010).</li><li>Nystul, T. G., Goldmark, J. P., Padilla, P. A., Roth, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suspended+animation+in+C.+elegans+requires+the+spindle+checkpoint.">Suspended animation in C. elegans requires the spindle checkpoint.</a> Science. 302, 1038-1041 (2003).</li><li>Margalit, A., Vlcek, S., Gruenbaum, Y., Foisner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breaking+and+making+of+the+nuclear+envelope.">Breaking and making of the nuclear envelope.</a> J. Cell Biochem. 95, 454-465 (2005).</li><li>Maddox, A. S., Maddox, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+imaging+of+cellular+processes+in+Caenorhabditis+elegans.">High-resolution imaging of cellular processes in Caenorhabditis elegans.</a> Methods Cell Biol. 107, 1-34 (2012).</li><li>Miller, D. L., Roth, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C.+elegans+are+protected+from+lethal+hypoxia+by+an+embryonic+diapause.">C. elegans are protected from lethal hypoxia by an embryonic diapause.</a> Curr. Biol. 19, 1233-1237 (2009).</li></ol>

La privation d&#39;oxygène et de Suspended Animation Bien que l&#39;exposition à la privation d&#39;oxygène graves peuvent être mortels pour certains organismes, certains organismes sont capables de survivre à l&#39;exposition à l&#39;anoxie. Dans le cas de C. elegans, la survie de l&#39;exposition anoxie dépend du stade de développement et de réponse à l&#39;anoxie est entrée dans un état ​​d&#39;animation suspendue réversible dans lequel un certain nombre de processu...

<table border="1"><tbody><tr><td> Réactifs / Équipement </td><td></td><td></td><td> Composition </td></tr><tr><td> Solution d&#39;hypochlorite </td><td></td><td></td><td> 0,7 g de KOH, 12 ml de NaOCl 5%, porter à 50 ml avec de ddH 2 0 </td></tr><tr><td> M9 tampon </td><td></td><td></td><td> 3 g de KH 2 PO 4, 11 g de Na 2 HPO 4, 5 g de NaCl, 1 ml (1 M) MgSO 4 pour 1 L ddH O 2 </td></tr><tr><td> Lames de microscope </td><td> Fisher Scientific </td><td> 12-550-343 </td><td> 3 &quot;x 1&quot; x1.0 mm </td></tr><tr><td> Round micro lamelle </td><td> Sciences microscopie électronique </td><td> 72223-01 </td><td> 25 mm Diamètre </td></tr><tr><td> Huile halocarbone 700 </td><td> Sigma </td><td> H8898-100ml </td><td></td></tr><tr><td> Anesthésique </td><td></td><td></td><td> Trique de 0,5%aine, tétramisole 0,05% </td></tr><tr><td> Leiden perfusion fermé Microincubator </td><td> Harvard Apparatus </td><td> 650041 </td><td></td></tr><tr><td> L&#39;azote UHP </td><td> CALGAZ (Air Liquide) </td><td></td><td> &gt; 99,9990% de N 2 &lt;2 ppm O 2 </td></tr><tr><td> Tubes en plastique </td><td> VWR </td><td> 89068-468 </td><td> 0.062 &quot;ID x 0.125&quot; OD </td></tr><tr><td> Microscope confocal Spinning Disk </td><td> Systèmes McBain </td><td></td><td> Zeiss inversé microscope optique, système d&#39;éclairage à épifluorescence, CSU-10 Yokogawa confocale scanner, Hamamatsu multiplicateur d&#39;électrons caméra CCD. </td></tr></tbody></table>

use of time lapse microscopy to visualize anoxia-induced suspended animation in c. elegans embryos

Elegans Caenorhabdits a été largement utilisé dans l&#39;étude de la résistance au stress, ce qui est facilité par la transparence des stades adultes et d&#39;embryons ainsi que par la disponibilité de mutants génétiques et des souches transgéniques exprimant une myriade de 1-4 des protéines de fusion. En outre, les processus dynamiques comme la division cellulaire peut être consulté en utilisant des protéines marquées par fluorescence reporter. L&#39;étude de la mitose peut être facilitée par l&#39;utilisation de time-lapse expériences dans divers systèmes, y compris les organismes intacts; ainsi le début C. embryon elegans est bien adapté pour cette étude. Présentée ici est une technique par laquelle l&#39;imagerie in vivo de structures subcellulaires en réponse à anoxique (99,999% de N 2; &lt;2 ppm 2 O) le stress est possible en utilisant un flux de gaz simple grâce à l&#39;installation sur un microscope très puissant. Une chambre microincubation est utilisé en conjonction avec un débit d&#39;azote gazeux à travers et un microscope confocal à disque rotatifà créer un environnement contrôlé dans lequel les animaux peuvent être imagé in vivo. Utilisant la GFP-tubuline marqués gamma et des histones, la dynamique et arrêt de la division cellulaire peut être surveillé avant, pendant et après l&#39;exposition à un environnement privé d&#39;oxygène. Les résultats de cette technique sont en haute résolution, des vidéos et des images détaillées des structures cellulaires au sein de blastomères d&#39;embryons exposés à la privation d&#39;oxygène.

C. elegans embryons exposés à la privation d&#39;oxygène sévère (anoxie) sont capables de survivre en arrêtant les processus biologiques, y compris le développement et 7 de la division cellulaire. L&#39;arrestation anoxie induite par la division cellulaire peut être contrôlé, à un niveau sub-cellulaire, en utilisant une chambre microincubation en conjonction avec flux d&#39;azote gazeux à travers un microscope et confocale à disque rotatif pour créer un environnement contrôlé dans leq...

Watch this Scientific Journal Video about Use of Time Lapse Microscopy to Visualize Anoxia-induced Suspended Animation in C. elegans Embryos at JoVE.com

Use of Time Lapse Microscopy to Visualize Anoxia-induced Suspended Animation in C. elegans Embryos

Décrit ici est un<em&gt; In vivo</emTechnique&gt; à l&#39;image des structures sous-cellulaires chez les animaux exposés à une anoxie en utilisant un écoulement de gaz à travers la chambre microincubation en liaison avec un microscope confocal à disque rotatif. Cette méthode est simple et suffisamment souple pour s&#39;adapter à une variété de paramètres expérimentaux et des systèmes modèles.

L&#39;utilisation de la microscopie à Time Lapse Visualisez anoxie induite Suspended Animation en<em&gt; C. elegans</em&gt; Embryons

Caenorhabdits elegans has been used extensively in the study of stress resistance, which is facilitated by the transparency of the adult and embryo stages ...

Research

JoVE Journal

Biology

Use of Time Lapse Microscopy to Visualize Anoxia-induced Suspended Animation in C. elegans Embryos

Monitoring Actin Disassembly with Time-lapse Microscopy

Surveillance actine démontage Time-lapse microscopie

Recherche

Biologie

Two-photon axotomy and time-lapse confocal imaging in live zebrafish embryos

Deux photons axotomie et time-lapse imagerie confocale dans embryons de poissons zèbres vivent

Zebrafish have long been utilized to study the cellular and molecular mechanisms of development by time-lapse imaging of the living transparent embryo.  ...

Time-lapse Imaging of Mitosis After siRNA Transfection

Imagerie time-lapse de la mitose après transfection de siRNA

Changes in cellular organization and chromosome dynamics that occur during mitosis are tightly coordinated to ensure accurate inheritance of genomic and ...

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

Imagerie C. elegans Les embryons en utilisant un microscope à épifluorescence et de logiciels Open Source

Cellular processes, such as chromosome assembly, segregation and cytokinesis,are inherently dynamic. Time-lapse imaging of living cells, using ...

Determining Genetic Expression Profiles in C. elegans Using Microarray and Real-time PCR

Determining Genetic Expression Profiles in C. elegans Using Microarray and Real-time PCR

Détermination des profils d&#39;expression génétique dans les C. elegans Utilisation microréseaux et PCR en temps réel

Synapses are composed of a presynaptic active zone in the signaling cell and a postsynaptic terminal in the target cell. In the case of chemical synapses, ...

Time-lapse Microscopy of Early Embryogenesis in Caenorhabditis elegans

Time-lapse Microscopy of Early Embryogenesis in Caenorhabditis elegans

Time-lapse de microscopie du début de l&#39;embryogenèse dans les Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans has often been used as a model system in studies of early developmental processes.  The transparency of the 
embryos, the genetic ...

RNAi Screening to Identify Postembryonic Phenotypes in C. elegans

RNAi Screening to Identify Postembryonic Phenotypes in C. elegans

Dépistage ARNi pour identifier les phénotypes postembryonnaires dans C. elegans</em

C. elegans has proven to be a valuable model system for the discovery and functional characterization of many genes and gene pathways1. More sophisticated ...

Quantitative Analysis of Random Migration of Cells Using Time-lapse Video Microscopy

Analyse quantitative des migrations au hasard des cellules en utilisant la microscopie vidéo time-lapse

Cell migration is a dynamic process, which is important for embryonic development, tissue repair, immune system function, and tumor invasion 1, 2. During ...

Visualization of Craniofacial Development in the sox10: kaede Transgenic Zebrafish Line Using Time-lapse Confocal Microscopy

Visualisation de développement cranio-facial dans les SOX10: Kaede poisson zèbre transgénique ligne à l&#39;aide Time-lapse de microscopie confocale

Vertebrate palatogenesis is a highly choreographed and complex developmental process, which involves migration of cranial neural crest (CNC) cells, ...

Time-Lapse Video Microscopy for Assessment of EYFP-Parkin Aggregation as a Marker for Cellular Mitophagy

Time-Lapse Video Microscopy pour l&#39;évaluation de EYFP-Parkin Agrégation comme un marqueur pour Cellular Mitophagy

Time-lapse video microscopy can be defined as the real time imaging of living cells. This technique relies on the collection of images at different time ...