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Methodenartikel

Stammzell-ähnlichen

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DOI:

10.3791/53474

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2. Februar 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

In Xenopus-Embryonen sind Zellen aus dem Dach des Blastocoels pluripotent und können so programmiert werden, dass sie verschiedene Gewebe erzeugen. Hier beschreiben wir Protokolle zur Verwendung von amphibischen Blastocoel-Dachexplantaten als Assay-System, um in vivo und in vitro wichtige Merkmale der frühen neuronalen Entwicklung zu untersuchen.

Zusammenfassung

Das Verständnis der genetischen Programme, die der neuronalen Entwicklung zugrunde liegen, ist ein wichtiges Ziel der Entwicklungs- und Stammzellbiologie. In der amphibischen Blastula sind Zellen aus dem Dach des Blastocoels pluripotent. Diese Zellen können isoliert und so programmiert werden, dass sie durch Manipulation der Genexpression oder Induktion durch Morphogene verschiedene Gewebe erzeugen. In diesem Manuskript werden Protokolle für die Verwendung von Xenopus laevis Blastocoel-Dachexplantaten als Assay-System zur Untersuchung wichtiger in vivo und in vitro Merkmale der frühen neuronalen Entwicklung beschrieben. Diese Protokolle ermöglichen die Untersuchung des Schicksalserwerbs, des Zellmigrationsverhaltens sowie der zellautonomen und nicht-autonomen Eigenschaften. Die Blastocoel-Dachexplantate können in einem serumfreien, definierten Medium kultiviert und in Wirtsembryonen transplantiert werden. Diese Transplantation in einen Embryo ermöglicht die Untersuchung der langfristigen Abstammungsbindung, der induktiven Eigenschaften und des Verhaltens der transplantierten Zellen in vivo. Diese Assays können genutzt werden, um molekulare Mechanismen, zelluläre Prozesse und genregulatorische Netzwerke zu untersuchen, die der neuronalen Entwicklung zugrunde liegen. Im Rahmen der regenerativen Medizin bieten diese Assays die Möglichkeit, neuronale Zelltypen in vitro zu erzeugen, die im Wirkstoffscreening eingesetzt werden könnten.

Einleitung

Wirbelnervensystem geht aus dem neuronalen Platte als homogene Schicht von Neuroepithelzellen. Zu verstehen, wie Entwicklungsprogramme werden induziert, codiert, und gründete während Regionalisierung der Neuralplatte ist gegenwärtig eines der Hauptziele in der Entwicklungsbiologie. Im Vergleich zu anderen Systemen ist die experimentell zugänglich Xenopus Embryo ein Modell der Wahl für die Analyse von frühen Schritte der neuralen Entwicklung 1,2. Es ist leicht, eine große Zahl von Embryonen zu erhalten, und externe Entwicklung ermöglicht den Zugang zu den ersten Schritten der Neurulation 3. Viele Werkzeuge zur Verfügung, um experimentell....

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Protokoll

Experimente mit nationalen und europäischen Verordnung über den Schutz von Tieren für wissenschaftliche Zwecke und mit international etablierten Prinzipien der Vermeidung, Verminderung und Verbesserung verwendet, entsprechen.

1. Flach Montage von Xenopus laevis Kaulquappen Anterior Neuralrohr Nach Whole-mount in situ Hybridisierung

  1. Erhalten X. laevis Embryonen nach Standardverfahren 4 und älter werden, bis sie Neurulastadium 26 und älter (nach Nieuwkoop und Faber Entwicklungstabelle 17 zu erreichen.
  2. Fix X. laevis Kaulquappen durch Inkubation in einer Lösung von....

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Ergebnisse

Basis morphologischer Überlegungen in verschiedenen Arten, embryo Manipulationen und des Expressionsmusters von regulatorischen Genen, hält einem konzeptionellen Modell, daß das neuronale Platte in Längs- und Quersegmente, die einen Entwicklungsgittererzeugungs deutliche histogenic Felder definieren unterteilt. In der Neuralplatte, die Anlagen der Vorderhirn, Mittelhirn, Hinterhirn und Rückenmark sind alle bereits entlang der anteroposterioren (AP) Achse während der Gastrulation (in

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Diskussion

Neuralen Entwicklung wird durch ein komplexes Wechselspiel zwischen zellulären Entwicklungsprogrammen und Signale von dem umgebenden Gewebe (Bewertet in 3,31,32) instrumentiert. Eine Reihe von Protokollen, die in X verwendet werden kann Hier beschreiben wir laevis Embryonen extrinsischen und intrinsischen Faktoren in neuronalen Schicksal Entschlossenheit und neuronalen Morphogenese in vitro und in vivo beteiligt zu erkunden. Diese Protokolle können als solche auf X.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Der Autor dankt Hugo Juraver-Geslin, Marion Wassef und Anne Hélène Monsoro-Burq für ihre Hilfe und ihren Rat sowie der Tierschutzeinrichtung des Institut Curie. Der Autor dankt Paul Johnson für seine Lektoratsarbeit an dem Manuskript. Diese Arbeit wurde unterstützt durch das Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS UMR8197, INSERM U1024) und durch Zuschüsse der "Association pour la Recherche sur le Cancer" (ARC 4972 und ARC 5115; FRC DOC20120605233 und LABEX Memolife) und die Fondation Pierre Gilles de Gennes (FPGG0039).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
ParaformaldehydVWR  20909.290Giftige
AnionenaustauscherharzkügelchenBiorad140- 1231
Rinderserumalbumin SIGMAA-7888Für die Kultivierung von tierischen KapselnpH 7,6
Gentamycin GIBCO15751-045 Antibiotikum
RinderserumalbuminSIGMAA7906  zur Raupenvorbereitung

Referenzen

  1. Nieuwkoop, P. D. IIB, Pattern formation in the developing central nervous system (CNS) of the amphibians and birds (English). Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen. 94, 121-127 (1991).
  2. Nieuwkoop, P. D.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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