Imaging Durch die Puppenhülle von<em> Drosophila melanogaster</em
Summary
Dieses Papier zeigt die Verwendung eines schnellen konfokalen Mikroskop, um Bildzelle Verhalten direkt durch die Puppenhülle. Nach dem Verlassen der Puppenhülle intakt ist, erlaubt dieses Verfahren die Beobachtung und Messung von dynamischen Zellprozesse im Stadium der Drosophila-Entwicklung, die schwer direkt zu studieren.
Abstract
Der langjährige Einsatz von Drosophila als Modell für Zell-und Entwicklungsbiologie hat eine Reihe von Tools ergab. Gemeinsam haben diese Techniken Analyse von Zell-und Entwicklungsbiologie aus einer Vielzahl von methodischen Blickwinkeln ermöglicht. Echtzeit-Bildgebung ist eine neue Methode zur Beobachtung dynamischer Zellprozesse, wie Zellteilung oder Zellbeweglichkeit. Nachdem in uncharacterized mutmaßlichen Zellzyklus-Proteine wurde es wichtig, Mitose in situ zu beobachten mit Live-Aufnahmen isoliert Mutationen. Die meisten Live-Imaging-Studien in Drosophila haben sich auf die embryonalen Stadien, die wegen ihrer geringen Größe und optische Klarheit zugänglich Manipulation und Beobachtung sind konzentriert. In diesen Phasen des Zellzyklus wird jedoch ungewöhnlich, dass es eine oder beide der Spalt Phasen fehlt. Im Gegensatz dazu haben Zellen des Puppen Flügel von Drosophila eine typische Zellzyklus und eine Zeit des schnellen Mitose sich über etwa 20 Stunden der Puppenentwicklung zu unterziehen. Es ist leicht zu iekb.html und zu isolieren, Puppen der geeigneten Stadium der Mitose in situ zu fangen. Montage intakt Puppen, sofern die beste Kombination aus Handhabbarkeit und Haltbarkeit während der Bildgebung, so dass Experimente für mehrere Stunden mit minimalen Auswirkungen auf Zell-und Tier Rentabilität führen. Das Verfahren ermöglicht die Beobachtung der Merkmale so klein wie oder kleiner als, fly-Chromosomen. Anpassung der Einstellungen des Mikroskops und die Details der Montage erlaubt Verlängerung der Herstellung von Membran Dynamik benachbarter Zellen und fluoreszenzmarkierte Proteine, wie Tubulin visualisieren. Diese Methode funktioniert für alle getesteten fluoreszierende Proteine und Submikrometerbereich Funktionen über eine Vielzahl von Zeitskalen zu erfassen. Während an der äußeren 20 um der Puppe mit einem herkömmlichen konfokalen Mikroskop beschränkt ist, kann dieser Ansatz zur Beobachtung Protein und Zelldynamik im Puppen Geweben in vivo allgemein bei der Untersuchung von Zell-und Entwicklungsbiologie in diesen Geweben nützlich sein.
Introduction
Der Essig, Drosophila melanogaster, ist ein gut etabliertes Modell für die Untersuchung viele Aspekte der Biologie. Drosophila Forschung hat eine reiche Geschichte von genetischen Experimenten, die anspruchsvolle Formen der Genmanipulation einschließlich der Expression, Knockdown und Mutation ermöglicht. Mit dem Aufkommen des fluoreszierenden Proteins Etiketten, hat dieses Repertoire erweitert, um Untersuchungen von Zellen und Proteinen in lebenden Tieren umfassen. Die Fliegenembryo ist ein ausgezeichnetes System für solche Studien, wie sie ist klein und optisch klar so tief, hochauflösende Bildgebung in vivo 03.01. Andere Stadien der Fliege Entwicklung haben sich als weniger gefügig, Betäubung 4, Dissektion und Kurzzeitkultur 5,6, oder die Erstellung von Fenstern in der Kutikula für die Bildgebung 7,8 erfordern. Diese Manipulationen in der Regel Kompromisse Tier Entwicklung auf lange Sicht beeinflussen oder das Tier in einer Weise, die Bildgebung, um kurze Zeiträume zu begrenzen.
ent "> Um neue Mutationen in Genen, die Zellzyklusregulatoren ähneln studieren, war es wichtig, eine angemessene Vorbereitung auf das Timing und die Treue des Zellzyklus zu studieren finden. Da die meisten embryonalen Zellzyklen verkürzt sind (SM oder S-G2-M) und die Mutanten unter-Studie nicht zeigen, bis Mängel späteren Stadien, war es wichtig, den Zellzyklus in Puppenstadium Gewebe zu beobachten. Epithelzellen in der Puppe haben eine typische G1-S-G2-M Zellzyklus und Puppen dieser Stufe sind nicht in der Lage Muskelbewegungen 9. Der Anfangspunkt für Manipulationen enthalten intakte ganze Puppen-GFP exprimieren Histone2AV. Trotz der scheinbaren Opazität des Puppenhülle erwies sich diese intakt Zubereitung hervorragende langfristige in-vivo-Bildgebung zu sein. Diese Technik ist einfach genug, dass Bachelor-Forscher nutzen es regelmäßig, um Aspekte der Zell-und Entwicklungsbiologie in Drosophila zu untersuchen und doch ist die Auflösung fein genug, um die Diskriminierung von Mikrometerskala Funktionen ermöglichen. Mit diesem Verfahren sind Beobachtungen von Veranstaltungen über Stunden, Minuten oder Sekunden einfach durch Einstellen Zeitreihen-Parameter möglich. Videos mit blau, grün, gelb, orange und rot fluoreszierende Proteine oder Kombinationen von diesen, durchgeführt wurden. Wichtig ist, dass, wenn darauf geachtet werden, um die Laserintensität zu minimieren, auch langfristige Bildgebung hat keine Wirkung auf die Entwicklung oder die Lebensfähigkeit der Tiere.Protocol
Representative Results
Discussion
Um sichtbar zu machen, zu messen und zu quantifizieren Merkmale des teilenden Zellen, erforderliche Entwicklung eines einfachen Vorbereitung für die Beobachtung der Mitose in der lebenden Puppen Flügel der Drosophila mittels konfokaler Analyse His2AvGFP exprimierenden Zellen. Diese Methode wurde verwendet, um zu dokumentieren, dass der Zellzyklus in der Puppen Flügel trägt starke Ähnlichkeiten mit Zyklen in mehrreihigen Epithelien in dieser Kerne Umzug in die apikale Oberfläche des Epithels, wo sie Mitose…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren möchten sich Akira Chiba für intellektuelle Unterstützung, materielle Unterstützung und Aktien anerkennen. Dank Julia Dallmann für Kommentare.
Materials
| Fly stuff fly pad | Genesee scientific | 59-114 | for fly anesthetization |
| CO2 gas | Airgas south | CD50 | For fly anesthetization |
| Regulator | Airgas south | CO2 regulator | |
| Fly vials | Genesee scientific | 32-113RLBF | Fly culture |
| Drosophila lines:A9-Gal4 (Bl#8761), His2Av-GFP (Bl#5941), Sco/CyO HsCre (Bl#1092), UAS-ChRFP-Tub (Bl#25773) | Bloomington Stock center | ||
| Glass bottom dishes #1 1/2 | WillCo Wells BV | For microscopy | |
| Thiodiethylene Glycol | Fluka | 88559 | mountant |
| Modeling clay | art supply store | Support to position pupae against | |
| Paintbrushes | art supply store | To manipulate flies | |
| Fine Forceps, Inox #5 | Fine science tools | 11252-20 | Dumont #5 |
| computer | any | 8 Gb RAM for image/movie analysis | |
| Fiji software | Free ware http://fiji.sc/Fiji | Image analysis software | |
| Confocal microscope | Any fast scanning confocal should be sufficient | ||
| 20x dry, and 40x or 63x oil immersion lenses | any | For imaging tissue, cellular and subcellular features | |
| Immersion oil (non fluorescent) | |||
| Stereo microscope | any | For fly manipulation |
References
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