Imaging A través de la envoltura pupal de<em> Drosophila melanogaster</em
Summary
En este trabajo se demuestra el uso de un microscopio confocal de barrido rápido de comportamiento de las células de imagen directamente a través de la pupa. Al dejar el caso de pupa intacta, este método permite la observación y medición de los procesos dinámicos de célula en una etapa de desarrollo de Drosophila que es difícil de estudiar directamente.
Abstract
El uso de larga data de la Drosophila como modelo para la biología celular y del desarrollo ha dado una serie de herramientas. En conjunto, estas técnicas han permitido el análisis de la biología celular y del desarrollo de una variedad de ángulos metodológicos. Formación de imágenes en vivo es un método emergente para la observación de los procesos dinámicos de célula, tales como la división celular o la motilidad celular. Habiendo aislado mutaciones en las proteínas del ciclo celular putativo no caracterizados Se convirtió en fundamental tener en cuenta la mitosis in situ utilizando imágenes en vivo. La mayoría de los estudios de imagen en vivo en Drosophila se han centrado en las etapas embrionarias que son accesibles a la manipulación y observación debido a su pequeño tamaño y claridad óptica. Sin embargo, en estas etapas del ciclo celular es inusual ya que carece de una o ambas de las fases gap. Por el contrario, las células del ala pupal de Drosophila tienen un ciclo celular típico y se someten a un período de la mitosis rápida que comprende aproximadamente 20 h de desarrollo de pupa. Es fácil de identify y aislar las pupas de la etapa apropiada para coger la mitosis in situ. Montaje pupas intacta proporciona la mejor combinación de manejabilidad y durabilidad durante la exploración, lo que permite experimentos para una duración de varias horas con un impacto mínimo sobre la viabilidad celular y animal. El método permite la observación de características tan pequeño como, o menor que, mosca cromosomas. Ajuste de ajustes del microscopio y los detalles de montaje, permite la extensión de la preparación para visualizar dinámica de la membrana de las células adyacentes y las proteínas marcadas con fluorescencia, tales como la tubulina. Este método funciona para todas las proteínas fluorescentes a prueba y puede capturar características submicrónicas escala sobre una variedad de escalas de tiempo. Si bien limitado a la exterior 20 m de la pupa con un microscopio confocal convencional, este enfoque a la observación de la proteína y la dinámica celular en los tejidos pupal in vivo puede ser generalmente útiles en el estudio de la biología celular y del desarrollo en estos tejidos.
Introduction
La mosca del vinagre, Drosophila melanogaster, es un modelo bien establecido para el estudio de muchos aspectos de la biología. Investigación Drosophila tiene una rica historia de la experimentación genética que permite formas sofisticadas de manipulación genética, incluyendo la expresión, desmontables y mutación. Con el advenimiento de las etiquetas de proteínas fluorescentes, este repertorio se ha ampliado para incluir estudios de células y proteínas en animales vivos. El embrión de la mosca es un sistema excelente para este tipo de estudios ya que es pequeño y ópticamente claro lo que permite modelar profundo, de alta resolución in vivo 1-3. Otras etapas de desarrollo de la mosca han demostrado ser menos manejable, lo que requiere la anestesia 4, la disección y la cultura a corto plazo 5,6, o la creación de ventanas de la cutícula para obtener imágenes de 7,8. Estas manipulaciones normalmente comprometen el desarrollo animal en el largo plazo o afectan el animal de manera que limitan la formación de imágenes a períodos cortos.
ENT "> Para estudiar las mutaciones en los genes nuevos que se asemejan a los reguladores del ciclo celular, que era esencial para encontrar una preparación apropiada para estudiar la sincronización y la fidelidad del ciclo celular. Dado que la mayoría de los ciclos celulares embrionarias se truncan (SM o S-G2-M) y los mutantes estudiados no muestran defectos hasta en etapas posteriores, era importante tener en cuenta el ciclo celular en los tejidos de la etapa de pupa. células epiteliales en la pupa tienen un ciclo celular de G1-S-G2-M más típica y pupas de esta etapa son no capaz de movimientos musculares 9. El punto de partida inicial para manipulaciones incluyen intacto pupas completas que expresan Histone2AV-GFP. pesar de la aparente opacidad de la cápsula de la pupa, esta preparación intacta demostró ser excelente para largo plazo en imágenes in vivo. Esta técnica es simple lo suficiente para que los investigadores universitarios habitualmente lo utilizan para estudiar los aspectos de la biología celular y del desarrollo en Drosophila y sin embargo la resolución es lo suficientemente fina como para permitir la discriminación de características de escala micrométrica. Con este método, son posibles observaciones de los eventos más horas, minutos o segundos simplemente ajustando los parámetros de series de tiempo. Videos utilizando, proteínas verdes, amarillos, naranjas, rojos y azules fluorescentes, o combinaciones de éstos, se han hecho. Es importante destacar que, si se toma cuidado para reducir al mínimo la intensidad del láser, incluso de formación de imágenes a largo plazo no tiene ningún efecto sobre el desarrollo o la viabilidad de los animales.Protocol
Representative Results
Discussion
Para visualizar, medir y cuantificar las características de las células en división, el desarrollo requiere de una preparación sencilla para la observación de la mitosis en el ala pupal viviente de Drosophila mediante análisis confocal de His2AvGFP células que expresan. Este método se utiliza para documentar que el ciclo celular en el ala de pupa tiene similitudes fuertes a la celda ciclos en el epitelio pseudoestratificado que los núcleos en movimiento a la superficie apical del epitelio, donde entran…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer Akira Chiba para la ayuda intelectual, material de apoyo, y las existencias. Gracias a Julia Dallman para comentarios.
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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