Изображений Через куколки случае<em> Дрозофилы</em
Summary
Эта статья демонстрирует использование быстро сканирующей конфокальной микроскопии с поведением изображений клеток непосредственно через пупария. Задержите куколки дело нетронутыми, этот метод позволяет наблюдения и измерения динамических процессов клеточных на стадии разработки Drosophila, которые трудно изучать непосредственно.
Abstract
Давние использование дрозофилы в качестве модели для клеточной и эволюционной биологии дало широкий спектр инструментов. Вместе эти методы позволили анализ клеточной и эволюционной биологии из различных методологических углами. Онлайн изображений является новым методом наблюдения динамических процессов клеток, такие как деление клеток или клеточной подвижности. Выделив мутации в неохарактеризованных предполагаемых белков клеточного цикла это стало необходимо соблюдать митоза на месте с помощью живого изображения. Большинство живых изображений исследования у дрозофилы были сосредоточены на эмбриональной стадии, которые доступны для манипуляций и наблюдения из-за их небольшого размера и оптической прозрачности. Тем не менее, в этих стадий клеточного цикла необычен тем, что в нем отсутствует один или оба из фаз разрыв. В противоположность этому, клетки куколки крыла дрозофилы имеют типичный клеточный цикл и пройти период бурного митоза, охватывающую около 20 час из куколки развития. Легко Identify и изолировать куколок соответствующем этапе поймать митоза на месте. Монтаж нетронутыми куколки условии наилучшее сочетание сговорчивости и долговечность во время съемки, позволяя эксперименты для запуска в течение нескольких часов с минимальным воздействием на клетки и животных жизнеспособности. Метод позволяет наблюдать особенности как малые, как, или меньше, чем, летать хромосомы. Регулировка настроек микроскопа и детали крепления, позволило расширение подготовки визуализировать мембранные динамику соседних клеток и флуоресцентно меченных белков, таких как тубулина. Этот метод работает для всех тестируемых флуоресцентных белков и может захватить масштабные особенности субмикронных по множеству временных масштабах. В то время как ограничен наружной 20 мкм куколки с обычным конфокального микроскопа, этот подход к соблюдению белка и клеточных динамику в куколки тканей в естественных условиях в целом могут быть полезны при исследовании клеток и биологии развития в этих тканях.
Introduction
Уксус муха, дрозофилы, является устоявшейся моделью для изучения многих аспектов биологии. Исследования дрозофилы имеет богатую историю генетического эксперимента, который позволяет изощренные формы генных манипуляций в том числе слова, нокдаун и мутации. С появлением флуоресцентный белок этикеток, это репертуар расширилась и теперь включает изучение клеток и белков в живых животных. Муха эмбрион является отличной системой для таких исследований, поскольку это маленькое и оптически ясно позволяя глубоко, с высоким разрешением изображения в естественных условиях 1-3. Другие этапы развития лету оказались менее сговорчивыми, требуя Наркоз 4, вскрытие и краткосрочный культуру 5,6, или создание окон в кутикулу для работы с изображениями 7,8. Эти манипуляции, как правило, компромисс развития животных в долгосрочной перспективе и не влияет на животное таким образом, чтобы ограничить изображений на короткие периоды.
ЛОР "> Для изучения новых мутаций в генах, которые напоминают регуляторов клеточного цикла, необходимо было найти подходящую подготовку для изучения сроков и верность клеточного цикла. Поскольку обрезаются большинство эмбриональных клеточных циклов (SM или S-G2-M) и мутанты изучаемые не обнаруживают дефекты до более поздних стадиях, это не было важно соблюдать клеточный цикл в стадии куколки тканей. эпителиальных клеток в куколки имеют более типичный G1-S-G2-M клеточного цикла и куколки этой стадии не способны мышечных движений 9. Первоначальный отправной точкой для манипуляций включены нетронутыми все куколки, выразив Histone2AV-GFP. Несмотря на кажущуюся непрозрачности куколки случае это нетронутыми подготовка оказалась отлично подходит для долгосрочных в естественных изображений. Эта техника проста Достаточно того, что студенческие исследователи обычно используют его для изучения аспектов клеточной и эволюционной биологии у дрозофилы и все же разрешение является достаточно тонкой, чтобы позволить дискриминацию микрометр масштабных функций. С помощью этого метода, наблюдения событий более часов, минут или секунд возможны просто, регулируя параметры временных рядов. Видео с помощью синих, зеленых, желтых, оранжевых и красных флуоресцентных белков, или их комбинации, были сделаны. Важно отметить, что, если приняты меры, чтобы минимизировать интенсивность лазера, даже долгосрочная изображений не имеет никакого влияния на развитие или жизнеспособности животных.Protocol
Representative Results
Discussion
Для визуализации, измерения и количественной характеристики делящихся клеток, необходимый разработки простого подготовки к наблюдая митоза в живом куколки крыла дрозофилы с помощью конфокальной анализа His2AvGFP экспрессирующих клеток. Этот метод был использован для документирова…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы выразить признательность Akira Chiba для интеллектуальной поддержки, материальной поддержки, и акции. Благодаря Юлии Dallman для комментариев.
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
- Raff, J. W., Jeffers, K., Huang, J. Y. The roles of Fzy/Cdc20 and Fzr/Cdh1 in regulating the destruction of cyclin B in space and time. J. Cell Biol. 157, 1139-1149 (2002).
- Stramer, B., et al. Live imaging of wound inflammation in Drosophila embryos reveals key roles for small GTPases during in vivo cell migration. J. Cell Biol. 168, 567-573 (2005).
- Clark, I. B., Jarman, A. P., Finnegan, D. J. Live imaging of Drosophila gonad formation reveals roles for Six4 in regulating germline and somatic cell migration. BMC Dev. Biol. 7, 52 (2007).
- Fuger, P., Behrends, L. B., Mertel, S., Sigrist, S. J., Rasse, T. M. Live imaging of synapse development and measuring protein dynamics using two-color fluorescence recovery after photo-bleaching at Drosophila synapses. Nat. Protoc. 2, 3285-3298 (2007).
- Siller, K. H., Serr, M., Steward, R., Hays, T. S., Doe, C. Q. Live imaging of Drosophila brain neuroblasts reveals a role for Lis1/dynactin in spindle assembly and mitotic checkpoint control. Mol. Biol. Cell. 16, 5127-5140 (2005).
- Roy, S., Hsiung, F., Kornberg, T. B. Specificity of Drosophila cytonemes for distinct signaling pathways. Science. 332, 354-358 (2011).
- Gho, M., Bellaiche, Y., Schweisguth, F. Revisiting the Drosophila microchaete lineage: a novel intrinsically asymmetric cell division generates a glial cell. Development. 126, 3573-3584 (1999).
- Ninov, N., Martin-Blanco, E. Live imaging of epidermal morphogenesis during the development of the adult abdominal epidermis of Drosophila. Nat. Protoc. 2, 3074-3080 (2007).
- Edgar, B. A., Lehner, C. F. Developmental control of cell cycle regulators: a fly’s perspective. Science. 274, 1646-1652 (1996).
- Wirtz, R. A., Semey, H. G. The Drosophila kitchen: equipment, media preparation, and supplies. Drosophila Information Service. 58, 176-180 (1982).
- Boulina, M., Samarajeewa, H., Baker, J. D., Kim, M. D., Chiba, A. Live imaging of multicolor-labeled cells in Drosophila. Development. 140, 1605-1613 (2013).
- Bainbridge, S. P., Bownes, M. Staging the metamorphosis of Drosophila melanogaster. J. Embryol. Exp. Morphol. 66, 57-80 (1981).
- Staudt, T., Lang, M. C., Medda, R., Engelhardt, J., Hell, S. W. 2,2′-thiodiethanol: a new water soluble mounting medium for high resolution optical microscopy. Microsc. Res. Tech. 70, 1-9 (2007).
- Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat. Methods. 9, 676-682 (2012).
- Meyer, E. J., Ikmi, A., Gibson, M. C. Interkinetic nuclear migration is a broadly conserved feature of cell division in pseudostratified epithelia. Curr. Biol. 21, 485-491 (2011).
- Sauer, F. C. Mitosis in the neural tube. J. Comp. Neurol. 62, 377-405 (1935).
- Livet, J., et al. Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature. 450, 56-62 (2007).
