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Methodenartikel

Das Verständnis frühen Organogenese das vereinfachte

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DOI:

10.3791/51526

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12. Januar 2015

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Der Xenopus laevis Embryo ist aufgrund seiner Größe und Leichtigkeit der Manipulation weiterhin außerordentlich nützlich bei der Erforschung der frühen Entwicklung. Es wird ein vereinfachtes Protokoll für das Whole Mount in situ Hybridisierungsprotokoll zur Verfügung gestellt, das bei der Identifizierung spezifischer Organe in diesem Modellsystem verwendet werden kann.

Zusammenfassung

Organogenese ist die Untersuchung, wie Organe spezifiziert werden und dann während der Entwicklung ihre spezifische Form und Funktion erhalten. Der Xenopuslaevis-Embryo ist sehr nützlich für die Untersuchung der Organogenese, da er aufgrund seiner Größe sehr gut für die Identifizierung von Organen in den frühesten Schritten der Organogenese geeignet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die primäre Methode, die zur Identifizierung eines spezifischen Organs oder Primordiums verwendet wird, die Whole-Mount-in-situ-Hybridisierung mit markierten Antisense-RNA-Sonden, die spezifisch für ein Gen sind, das in dem interessierenden Organ exprimiert wird. Darüber hinaus ist es relativ einfach, Gene oder Signalwege in Xenopus zu manipulieren, und die In-situ-Hybridisierung ermöglicht es dann, auf Veränderungen im Vorhandensein oder in der Morphologie eines Zielorgans zu testen. Die In-situ-Hybridisierung des gesamten Mount ist ein mehrtägiges Protokoll mit vielen Schritten. Hier bieten wir ein vereinfachtes Protokoll mit reduzierter Anzahl von Schritten und verwendeten Reagenzien, das sich gut für Routine-Assays eignet. In-situ-Hybridisierungsroboter haben den Prozess erheblich vereinfacht, und wir beschreiben, wie und wann wir diese Technologie in diesem Prozess einsetzen. Sobald eine In-situ-Hybridisierung abgeschlossen ist, kann es frustrierend sein, das beste Bild des Ergebnisses aufzunehmen. Wir beraten Sie, wie die Bildgebung von In-situ-Hybridisierungsergebnissen optimiert werden kann. Obwohl das Protokoll die Beurteilung der Organogenese bei Xenopus laevis beschreibt, kann das gleiche Basisprotokoll mit ziemlicher Sicherheit auf Xenopus tropicalis und andere Modellsysteme übertragen werden.

Einleitung

Das Expressionsmuster eines bestimmten Gens ist eine wichtige Information bei der Bestimmung der potenziellen Rolle dieses Gens bei der Entwicklung eines bestimmten Organs oder Zelltyps. Einfach ausgedrückt: Wenn sie nicht zur richtigen Zeit und am richtigen Ort geäußert wird, ist es unwahrscheinlich, dass sie eine Schlüsselrolle spielt. Bei Xenopus, wie bei den meisten frühen Embryonen, ist der am häufigsten verwendete Assay zum Nachweis der Expression eines Gens die In-situ-Hybridisierung mit markierten Antisense-RNA-Sonden. Die Verwendung von Antikörperfärbung zur Beurteilung der Expression eines Gens in Xenopus wird immer häufiger, d....

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Protokoll

1. Embryo Vorbereitung

  1. Wenn nicht routinemäßig als Teil des Embryokultur, de-Gelee Embryonen mit 2,5% Cystein, pH 8,0 vor der Fixierung 8 durchgeführt. Obwohl es nicht unbedingt notwendig ist, ist es sinnvoll, dann manuell die Befruchtung Umschlag vor der Fixierung zu entfernen unter Verwendung einer feinen Pinzette.
    1. Verwenden Sie Glas Pasteurpipetten, um die Embryonen zu übertragen. Die Pipette ist nicht breit genug, um zu übertragen Embryonen so verwenden Sie ein Diamant-Stift, um die Glaspipette in einem Punkt weit genug, um holen einen Embryo zu schneiden. Beseitigen Sie die scharfen Kanten der Pipetten nach dem Schneiden durch die ....

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Ergebnisse

Die Verwendung von gewebespezifischen Sonden können hervorragende Informationen in Bezug auf den Stand der Entwicklung für spezifische Organe bereitzustellen. In den folgenden Beispielen wird die Stufe des Embryos auf der Nieuwkoop und Faber Staging-Tabelle 11 basieren. Wenn man Sonden Form Gene nach der Differenzierung zum Ausdruck, Troponin I in der ersten Stufe 28 bis 30, zum Beispiel (1C), die Anwesenheit oder die Größe eines differenzierten Organs verwendet, kann zu jedem Zeitpu.......

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Diskussion

Die Fähigkeit, in situ Hybridisierung verwendet werden, um die Expressionsmuster von spezifischen Genen sichtbar bleibt das am häufigsten verwendete Verfahren zur spezifischen Organen oder Zelltypen in Xenopus Embryo identifizieren. Dies ist wegen der verschiedenen Vorteile, die diese Technik bietet. Die Expression eines Gens spezifischen Strukturen und vor jedem histologischen Zeichen der Differenzierung zu identifizieren, wie die Hülle für Nkx2.5-Expression in den Herz Progenitoren vor einer.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine konkurrierenden finanziellen Interessen offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren möchten dem CIHR für die Unterstützung des Stipendiums von Steve Deimling und der Abteilung für Pädiatrie der University of Western Ontario für die Unterstützung von Steve Deimling, Rami Halabi und Stephanie Grover danken. Diese Arbeit wurde durch den NSERC Grant R2654A11 und ein NSERC Discovery Accelerator Supplement unterstützt

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Labguake RöhrchenschüttlerVWR17-08-2011
VWR FläschchenVWR10-07-2012
L-CysteinBioShopCYS342.500
Ribonukleosid-Triphosphat-Set, 100 mMRoche11277057001
Digoxigenin-11-UTPRoche11209256910
Rnase Inhibator (Rnase OUT)Invitrogen 10777-019
T7 RNA PolymeraseFermentasEPO111
T3 RNA PolymeraseFermentasEPO101
SP6 RNA PolymeraseFermentasEPO131
Dnase 1Invitrogen &18047-019
Schaf Serum  Wisent31150
BlockierungsreagenzRoche11096176001
BM violett Ap SubstratRoche11442094001
Anti-Digoxigenin-Ap Feb FragmenteRoche11093274910
MethanolVWRCAMX0485-7
NaClBioShopSOD002.10
SDSEM 7910
EDTABioShopEDT001.500
TrisBioShopTRS003.5
Tween-20EM 9480
MgSO4SigmaM-2643
MopsBioShopMOP001.250
EGTASigmaE-3889-25G
ParaformaldehydBioShopPAR070.500 
Formamid  VWR       CAFX0420-4 
RNARoche10109223001
Maleinsäure  VWR       
BioShopCIT001
Wasserstoffperoxid (30% ige Lösung)EM HX0635-2
BSABioShopALB001.100
PVP-40ICN195451
Ficoll 400GE Healthcare17-0300-10
BenzylalkoholSigmaB-1042
BenzylbenzoatSigmaB-6630
UltraPure Agarose Invitrogen 16500-500
CAMX0100-3-Trinatriumcitrat kg

Referenzen

  1. Ninomiya, H., et al. Cadherin-dependent differential cell adhesion in Xenopus causes cell sorting in vitro but not in the embryo. J Cell Sci. 125, 1877-1883 (2012).
  2. Movassagh, M., Philpott, A. Cardiac differen....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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