Name: imaging through the pupal case of drosophila melanogaster
Uploaded: 2014-01-23T15:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Imaging Through the Pupal Case of Drosophila melanogaster at JoVE.com

Forfatterne ønsker å erkjenne Akira Chiba for intellektuell støtte, materiell støtte, og bestandene. Takk til Julia Dallman for kommentarer.

En. Fly Work <ol><li> Oppretthold fluer på standard cornmeal-agar-melasse-gjær medium ved romtemperatur 10. </li><li> For kors, isolere jomfruer innen seks timer av eklosjonshormon. Etter å ha krysset til hanner av ønsket genotype, flyr endring til nye ampuller hver 3-4 dager. </li></ol> Merk: For disse eksperimentene, ble Gal4 linjen A9 brukes til å drive uttrykk for transgener i vingen. Fly aksjer kan fås fra aksjesenter i Bloomington. Aksjer som brukes i disse forsøkene ink...

<ol>
	<li>Raff, J. W., Jeffers, K., Huang, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+roles+of+Fzy/Cdc20+and+Fzr/Cdh1+in+regulating+the+destruction+of+cyclin+B+in+space+and+time.">The roles of Fzy/Cdc20 and Fzr/Cdh1 in regulating the destruction of cyclin B in space and time.</a> J. Cell Biol. 157, 1139-1149 (2002).</li><li>Stramer, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+wound+inflammation+in+Drosophila+embryos+reveals+key+roles+for+small+GTPases+during+in+vivo+cell+migration.">Live imaging of wound inflammation in Drosophila embryos reveals key roles for small GTPases during in vivo cell migration.</a> J. Cell Biol. 168, 567-573 (2005).</li><li>Clark, I. B., Jarman, A. P., Finnegan, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+Drosophila+gonad+formation+reveals+roles+for+Six4+in+regulating+germline+and+somatic+cell+migration.">Live imaging of Drosophila gonad formation reveals roles for Six4 in regulating germline and somatic cell migration.</a> BMC Dev. Biol. 7, 52 (2007).</li><li>Fuger, P., Behrends, L. B., Mertel, S., Sigrist, S. J., Rasse, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+synapse+development+and+measuring+protein+dynamics+using+two-color+fluorescence+recovery+after+photo-bleaching+at+Drosophila+synapses.">Live imaging of synapse development and measuring protein dynamics using two-color fluorescence recovery after photo-bleaching at Drosophila synapses.</a> Nat. Protoc. 2, 3285-3298 (2007).</li><li>Siller, K. H., Serr, M., Steward, R., Hays, T. S., Doe, C. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+Drosophila+brain+neuroblasts+reveals+a+role+for+Lis1/dynactin+in+spindle+assembly+and+mitotic+checkpoint+control.">Live imaging of Drosophila brain neuroblasts reveals a role for Lis1/dynactin in spindle assembly and mitotic checkpoint control.</a> Mol. Biol. Cell. 16, 5127-5140 (2005).</li><li>Roy, S., Hsiung, F., Kornberg, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specificity+of+Drosophila+cytonemes+for+distinct+signaling+pathways.">Specificity of Drosophila cytonemes for distinct signaling pathways.</a> Science. 332, 354-358 (2011).</li><li>Gho, M., Bellaiche, Y., Schweisguth, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revisiting+the+Drosophila+microchaete+lineage:+a+novel+intrinsically+asymmetric+cell+division+generates+a+glial+cell.">Revisiting the Drosophila microchaete lineage: a novel intrinsically asymmetric cell division generates a glial cell.</a> Development. 126, 3573-3584 (1999).</li><li>Ninov, N., Martin-Blanco, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+epidermal+morphogenesis+during+the+development+of+the+adult+abdominal+epidermis+of+Drosophila.">Live imaging of epidermal morphogenesis during the development of the adult abdominal epidermis of Drosophila.</a> Nat. Protoc. 2, 3074-3080 (2007).</li><li>Edgar, B. A., Lehner, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+control+of+cell+cycle+regulators:+a+fly's+perspective.">Developmental control of cell cycle regulators: a fly's perspective.</a> Science. 274, 1646-1652 (1996).</li><li>Wirtz, R. A., Semey, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Drosophila+kitchen:+equipment,+media+preparation,+and+supplies.">The Drosophila kitchen: equipment, media preparation, and supplies.</a> Drosophila Information Service. 58, 176-180 (1982).</li><li>Boulina, M., Samarajeewa, H., Baker, J. D., Kim, M. D., Chiba, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+multicolor-labeled+cells+in+Drosophila.">Live imaging of multicolor-labeled cells in Drosophila.</a> Development. 140, 1605-1613 (2013).</li><li>Bainbridge, S. P., Bownes, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Staging+the+metamorphosis+of+Drosophila+melanogaster.">Staging the metamorphosis of Drosophila melanogaster.</a> J. Embryol. Exp. Morphol. 66, 57-80 (1981).</li><li>Staudt, T., Lang, M. C., Medda, R., Engelhardt, J., Hell, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2,2'-thiodiethanol:+a+new+water+soluble+mounting+medium+for+high+resolution+optical+microscopy.">2,2'-thiodiethanol: a new water soluble mounting medium for high resolution optical microscopy.</a> Microsc. Res. Tech. 70, 1-9 (2007).</li><li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat. Methods. 9, 676-682 (2012).</li><li>Meyer, E. J., Ikmi, A., Gibson, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interkinetic+nuclear+migration+is+a+broadly+conserved+feature+of+cell+division+in+pseudostratified+epithelia.">Interkinetic nuclear migration is a broadly conserved feature of cell division in pseudostratified epithelia.</a> Curr. Biol. 21, 485-491 (2011).</li><li>Sauer, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitosis+in+the+neural+tube.">Mitosis in the neural tube.</a> J. Comp. Neurol. 62, 377-405 (1935).</li><li>Livet, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+strategies+for+combinatorial+expression+of+fluorescent+proteins+in+the+nervous+system.">Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system.</a> Nature. 450, 56-62 (2007).</li></ol>

For å visualisere, måle, og kvantifisere funksjonene dele celler, kreves utvikling av en enkel forberedelse for å observere mitose i den levende pupal fløyen av Drosophila ved hjelp av confocal analyse av His2AvGFP uttrykke celler. Denne metoden ble brukt til å dokumentere at cellesyklusen i pupal fløyen bærer sterke likhetstrekk til cellesykluser i pseudostratified epithelia i at atomkjerner flytte til den apikale overflaten av epitel hvor de kommer inn mitose. Etter telophase, kjernene faller tilbake i...

<html> Eddik fly, Drosophila melanogaster, er en godt etablert modell for å studere mange aspekter av biologi. Drosophila forskning har en rik historie av genetisk eksperimentering som gjør at sofistikerte former for genmanipulering inkludert uttrykk, knockdown og mutasjon. Med bruk av fluorescerende protein etiketter, har dette repertoaret utvidet til å omfatte studier av celler og proteiner i levende dyr. Flua embryo er et utmerket system for slike studier som det er lite og optisk klart slik dyp, bildebehandling med høy oppløsning in vivo 1-3. Andre stadier av fly utvikling har vist seg å være mindre medgjørlig, krever anestesi 4, disseksjon og kort sikt kultur 5,6, eller etablering av vinduer i hårstråene for bildebehandling 7,8. Disse manipulasjoner vanligvis kompromiss dyr utvikling på lang sikt eller påvirke dyr på måter som begrenser bilde til korte perioder. ent &quot;&gt; Å studere nye mutasjoner i gener som ligner cellesyklus regulatorer, var det viktig å finne en passende forberedelse til å studere timing og troskap av cellesyklusen. Siden de fleste embryonale cellesykluser avkortes (SM eller S-G2-M) og mutantene som undersøkes, ikke viser defekter før senere stadier, var det viktig å observere cellesyklus i pupal scenen vev. epitel-celler i puppe har en mer typisk G1-S-G2-M cellesyklus og pupper av dette stadiet er ikke i stand til muskelbevegelser ni. Den opprinnelige utgangspunktet for manipulasjoner inkludert intakt hele puppe uttrykker Histone2AV-GFP. tross for den tilsynelatende tetthet av pupal tilfelle, dette viste seg intakt forberedelse til å være utmerket for langsiktig in vivo imaging. Denne teknikken er enkel nok til at undergraduate forskere rutinemessig bruke den til å studere aspekter ved celle-og utviklingsbiologi i Drosophila og likevel oppløsningen er fin nok til å tillate diskriminering av mikrometer skala funksjoner. Med denne metoden, observasjoner av hendelser enn timer, minutter eller sekunder er mulig bare ved å justere tidsserier parametere. Videoer med blå, grønne, gule, oransje og røde fluorescerende proteiner, eller kombinasjoner av disse, er det gjort. Det blir fore hvis vekt på å minimalisere laserintensitet, selv langvarig avbildning har ingen effekt på utvikling eller levedyktigheten av dyrene.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Fly stuff fly pad</td>
			<td style="width:71px;">Genesee scientific</td>
			<td style="width:119px;">59-114</td>
			<td style="width:167px;">for fly anesthetization</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">CO2 gas</td>
			<td style="width:71px;">Airgas south</td>
			<td style="width:119px;">CD50</td>
			<td>For fly anesthetization</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Regulator</td>
			<td style="width:71px;">Airgas south</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>CO2 regulator</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Fly vials</td>
			<td style="width:71px;">Genesee scientific</td>
			<td>32-113RLBF</td>
			<td>Fly culture</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">Drosophila lines:A9-Gal4 (Bl#8761), His2Av-GFP (Bl#5941), Sco/CyO HsCre (Bl#1092), UAS-ChRFP-Tub (Bl#25773)</td>
			<td style="width:71px;">Bloomington Stock center</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Glass bottom dishes #1 1/2</td>
			<td style="width:71px;">WillCo Wells BV</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>For microscopy</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thiodiethylene Glycol</td>
			<td style="width:71px;">Fluka</td>
			<td align="right" style="width:119px;">88559</td>
			<td>mountant</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Modeling clay</td>
			<td style="width:71px;">art supply store</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>Support to position pupae against</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Paintbrushes</td>
			<td style="width:71px;">art supply store</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>To manipulate flies</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Fine Forceps, Inox #5</td>
			<td style="width:71px;">Fine science tools</td>
			<td style="width:119px;">11252-20</td>
			<td>Dumont #5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">computer</td>
			<td style="width:71px;">any</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>8 Gb RAM for image/movie analysis</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Fiji software</td>
			<td style="width:71px;"> </td>
			<td style="width:119px;">Free ware http://fiji.sc/Fiji</td>
			<td>Image analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Confocal microscope</td>
			<td style="width:71px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>Any fast scanning confocal should be sufficient</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">20x dry, and 40x or 63x oil immersion lenses</td>
			<td style="width:71px;">any</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>For imaging tissue, cellular and subcellular features</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Immersion oil (non fluorescent)</td>
			<td style="width:71px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stereo microscope</td>
			<td style="width:71px;">any</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td>For fly manipulation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

imaging through the pupal case of drosophila melanogaster

Den mangeårige bruk av Drosophila som en modell for celle-og utviklingsbiologi har gitt en rekke verktøy. Sammen har disse teknikkene aktivert analyse av celle-og utviklingsbiologi fra en rekke metodiske vinkler. Live-avbildning er en ny metode for å observere dynamiske celleprosesser, for eksempel celledeling eller cellemotilitet. Etter å ha isolert mutasjoner i uncharacterized antatte cellesyklusproteiner ble det viktig å observere mitose in situ ved hjelp av levende bilder. De fleste live-imaging studier i Drosophila har fokusert på de embryonale stadier som er tilgjengelig for manipulasjon og observasjon på grunn av sin lille størrelse og optisk klarhet. Men i disse fasene cellesyklus er uvanlig ved at den mangler en eller begge av de gap faser. Derimot, celler av pupal fløyen av Drosophila har en typisk cellesyklus og gjennomgår en periode med hurtig mitose som strekker seg over omtrent 20 timer for pupal utvikling. Det er lett å identify og isolere puppe av den aktuelle scenen for å fange mitose in situ. Montering intakt puppe gitt den beste kombinasjonen av tractability og holdbarhet under bildebehandling, slik at eksperimenter for å kjøre i flere timer med minimal innvirkning på celler og dyr levedyktighet. Metoden gjør det mulig observasjon av funksjoner så liten som, eller mindre enn, fly kromosomer. Justering av mikroskop innstillinger og detaljene for montering, tillates utvidelse av blandingen for å visualisere dynamikk membran av tilstøtende celler og fluorescensmerkede proteiner som tubulin. Denne metoden fungerer for alle testede fluorescerende proteiner og kan fange submikron skala funksjoner over en rekke tidsskalaer. Mens begrenset til den ytre 20 mikrometer til puppe med en konvensjonell konfokalmikroskop, kan denne metode for å observere protein og cellulære dynamikken i pupal vev in vivo være generelt nyttige ved studiet av cellen og utviklingsbiologi i disse vev.

Celler i pseudostratified epitel, slik som det fremkallende Drosophila øye, eller den ventrikulære lag av det fremkallende virveldyr sentralnervesystemet, gjennomgår atombevegelser, betegnet interkinetic atom migrasjon, i takt med cellesyklusen. DNA-replikasjon forekommer når kjerner er ved eller nær den nedre overflate og celler inn mitose når kjernen når den apikale overflate 15,16. Pupal vinge cellene danner et raskt dele monolayer epitel løpet av de første timene etter hode eversion. Dat...

Watch this Scientific Journal Video about Imaging Through the Pupal Case of Drosophila melanogaster at JoVE.com

Imaging Through the Pupal Case of Drosophila melanogaster

Dette papiret demonstrerer anvendelse av en rask scanning konfokalmikroskop til bildecelle oppførsel direkte gjennom puparium. Ved å la pupal tilfelle intakt, gir denne metoden observasjon og måling av dynamiske celleprosesser på et stadium av Drosophila utvikling som er vanskelig å studere direkte.

Imaging Gjennom pupal Case of<em&gt; Drosophila melanogaster</em

The longstanding use of Drosophila as a model for cell and developmental biology has yielded an array of tools. Together, these techniques have enabled ...

Research

JoVE Journal

Biology

Imaging Through the Pupal Case of Drosophila melanogaster

Dissection of Larval CNS in Drosophila Melanogaster

The central nervous system (CNS) of Drosophila larvae is complex and poorly understood.  One way to investigate the CNS is to use immunohistochemistry to ...

Live Imaging Of Drosophila melanogaster Embryonic Hemocyte Migrations

Live Imaging Of Drosophila melanogaster Embryonic Hemocyte Migrations

Many studies address cell migration using in vitro methods, whereas the physiologically relevant environment is that of the organism itself. Here we ...

Upright Imaging of Drosophila Embryos

Upright Imaging of Drosophila Embryos

Several well-known morphogenetic gradients and cellular movements occur along the dorsal/ventral axis of the Drosophila embryo. However, the current ...

Dissection of Oenocytes from Adult Drosophila melanogaster

Dissection of Oenocytes from Adult Drosophila melanogaster

In Drosophila melanogaster, as in other insects, a waxy layer on the outer surface of the cuticle, composed primarily of hydrocarbon compounds, provides ...

Isolation of Drosophila melanogaster Testes

Isolation of Drosophila melanogaster Testes

The testes of Drosophila melanogaster provide an important model for the study of stem cell maintenance and differentiation, meiosis, and soma-germline ...

Drosophila Pupal Abdomen Immunohistochemistry

Drosophila Pupal Abdomen Immunohistochemistry

The Drosophila pupal abdomen is an established model system for the study of epithelial morphogenesis and the development of sexually dimorphic ...

Measurement of Lifespan in Drosophila melanogaster

Measurement of Lifespan in Drosophila melanogaster

Måling av levetid i<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Aging is a phenomenon that results in steady physiological deterioration in nearly all organisms in which it has been examined, leading to reduced ...

Ex vivo Culture of Drosophila Pupal Testis and Single Male Germ-line Cysts: Dissection, Imaging, and Pharmacological Treatment

Ex vivo Culture of Drosophila Pupal Testis and Single Male Germ-line Cysts: Dissection, Imaging, and Pharmacological Treatment

Ex vivo Culture of Drosophila pupal Testis og enkelt mann Germ linjer Cyster: Dissection, Imaging, og farmakologisk behandling

During spermatogenesis in mammals and in Drosophila melanogaster, male germ cells develop in a series of essential developmental processes. This includes ...

Dissection and Mounting of Drosophila Pupal Eye Discs

Dissection and Mounting of Drosophila Pupal Eye Discs

Disseksjon og montering av<em&gt; Drosophila</em&gt; pupal Eye Discs

The Drosophila melanogaster eye disc is a powerful system that can be used to study many different biological processes.  It contains approximately 800 ...

Maintenance of a Drosophila melanogaster Population Cage

Maintenance of a Drosophila melanogaster Population Cage

Vedlikehold av en<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Befolkning Cage

Large quantities of DNA, RNA, proteins and other cellular components are often required for biochemistry and molecular biology experiments. The short life ...