Bildgebung von Zell-Form-Veränderung und Bewegung der Zellen in<em> Drosophila</em> Gastrulation Mit DE-Cadherin Reporter Transgene Flies
Summary
Herein we describe a procedure to capture live images of Drosophila gastrulation. This has enabled us to better understand the apical constriction involved in early development and further analyze mechanisms governing cellular movements during tissue structure modification.
Abstract
Gastrulation ist der erste Satz von morphologisch dynamische Ereignisse , die während der embryonalen Entwicklung von mehrzelligen Tieren wie Drosophila auftreten. Diese morphologischen Veränderung wird auch als epitheliale zu mesenchymale Transition (EMT) anerkannt. Dysregulation von EMT mit Fibrose und Krebsmetastasen assoziiert. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass EMT durch eine Reihe von molekularen Mechanismen gesteuert wird. Als solche viele wichtige Gene, die apikal Verengung steuern auch in Krebsmetastasen beobachtet wichtige Faktoren bei der EMT bekannt sind. Wie EMT während der Drosophila gastrulation können Epithelzellen induziert werden , um ihre Form zu verändern und neu programmiert werden Zellschicksal zu verschiedenen anderen Zelltypen umzuleiten. Hier haben wir eine stabile Abbildungsverfahren von Drosophila Gastrulation liefern die Einleitung morphogenetic Zellbewegungen und Zellschicksal Identifikation während dieser Phase der Embryonalentwicklung zu untersuchen. Unter Verwendung dieses Verfahrens identifizieren wir cell-Umlagerung zum Zeitpunkt der Gastrulation und die Bedeutung der apikalen Verengung während der Gastrulation zeigen GFP unter Verwendung markierter DE-Cadherin.
Introduction
Gastrulation ist der erste Satz von morphologisch dynamische Ereignisse , die während der embryonalen Entwicklung von mehrzelligen Tieren wie Drosophila 1,2 auftreten. Interessanterweise deutet einiges darauf hin ab , dass dieser Prozess 3 durch das Zusammenspiel zwischen mechanischen und molekularen Mechanismen reguliert wird. Darüber hinaus ist der Epithelial-mesenchymale Transition (EMT), die ein entscheidendes Verfahren in der Gastrulation, wird auch 4-8 in menschlichen Krankheitsprozesse , wie beispielsweise Krebsmetastasen beteiligt ist . Als solche viele Gene , die apikal Verengung steuern auch in Krebsmetastasen 9 beobachtet Schlüsselfaktoren bei der EMT bekannt sind. Somit apikalen Verengung zum Zeitpunkt der Gastrulation ist ein ausgezeichnetes Modell die genannten Regulationsmechanismen zu untersuchen und unser Verständnis von Krebsmetastasen zu verbessern. Der Vorteil dieser Technik besteht darin, dass wir die Zellbewegung zum Zeitpunkt der Gastrulation in Echtzeit und daher zu beobachten, sind wir in derkönnen Gene in gastrulation sowie Krebsmetastasen beteiligt zu screenen.
Obwohl relativ unbekannt, Zell-zu-Zell – Adhäsion wird gedacht 1 eine zentrale Rolle in apikalen Verengung zu spielen. Drosophila Genetik ist gut für Einzelzellebene Untersuchungen erforscht regulatorische molekularen Mechanismen geeignet. Dieses Modell ermöglicht es uns, die Bedeutung der apikalen Konstriktion während der Gastrulation aufzudecken. Darüber hinaus kann dieses Verfahren verwendet werden, um Gene in Krebsmetastasierung beteiligt zu screenen. Aufnehmen von Live – Bildern von Drosophila gastrulation aktiviert ferner uns näher , die molekularen Mechanismen zu verstehen , Gewebe Umlagerung regeln. Hier bieten wir eine umfassende Beschreibung eines einfachen Methode, dies zu erreichen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Although we have previously reported a similar procedure to capture live images of the gastrulation process in Drosophilla1, the method we describe here is detailed and easy to trace endogenous cadherin expression and thus is quite useful for genetic screening of key factors involved in gastrulation. To maximize success with this imaging procedure, it is essential to use an indented slide. Mechanical pressure sometimes causes embryonic death. Therefore, it is also important to handle the embryos as ge…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by the Astellas Foundation for Research on Metabolic Disorders (HT), Takeda Science Foundation (HT), and MEXT-Supported Program for the Strategic Research Foundation at Private Universities (HT).
Materials
| Halocarbon oil 700 | Sigma | MKBH 5726 | |
| Vacuum grease Silicone | Beckman | 335148 | |
| Glass coverslip | Matsunami glass | Thickness No1 | 24-36mm |
| Embryo stariner | Corning | Corning3477 | |
| Plastic Drosophilla Stock Bottles | Hitec | MKC-100 | |
| DE-Cadherin knock-in flies | REF (10) |
References
- Haruta, T., Warrior, R., Yonemura, S., Oda, H. The proximal half of the Drosophila E-cadherin extracellular region is dispensable for many cadherin-dependent events but required for ventral furrow formation. Genes Cells. 15 (3), 193-208 (2010).
- Oda, H., Takeichi, M. Evolution: structural and functional diversity of cadherin at the adherens junction. J. Cell Biol. 193 (7), 1137-1146 (2011).
- Fernandez-Sanchez, M. E., Serman, F., Ahmadi, P., Farge, E. Mechanical induction in embryonic development and tumor growth integrative cues through molecular to multicellular interplay and evolutionary perspectives. Methods Cell Biol. 98, 295-321 (2010).
- Alderton, G. K. Metastasis: Epithelial to mesenchymal and back again. Nat. Rev. Cancer. 13 (1), 3 (2013).
- Fabregat, I., Malfettone, A., Soukupova, J. New Insights into the Crossroads between EMT and Stemness in the Context of Cancer. J. Clin. Med. 5 (3), (2016).
- Serrano-Gomez, S. J., Maziveyi, M., Alahari, S. K. Regulation of epithelial-mesenchymal transition through epigenetic and post-translational modifications. Mol. Cancer. 15, (2016).
- Yu, A. Q., Ding, Y., Li, C. L., Yang, Y., Yan, S. R., Li, D. S. TALEN-induced disruption of Nanog expression results in reduced proliferation, invasiveness and migration, increased chemosensitivity and reversal of EMT in HepG2 cells. Oncol. Rep. 35 (3), 1657-1663 (2016).
- Zheng, X., et al. Epithelial-to-mesenchymal transition is dispensable for metastasis but induces chemoresistance in pancreatic cancer. Nature. 527 (7579), 525-530 (2015).
- Kalluri, R., Weinberg, R. A. The basics of epithelial-mesenchymal transition. J. Clin. Invest. 119 (6), 1420-1428 (2009).
- Huang, J., Zhou, W., Dong, W., Watson, A. M., Hong, Y. Directed, efficient, and versatile modifications of the Drosophila genome by genomic engineering. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106 (20), 8284-8289 (2009).
