ניתוח פסיפס משוכפל ב תסיסנית הדיסק epithelia הדימוי הוא מודל מודל חזק ללמוד את המנגנונים הגנטיים והתאים של tumorigenesis. כאן אנו מתארים פרוטוקול כדי לגרום לגידולים בדיסקופיית כנף תסיסנית באמצעות מערכת GAL4-UAS, ולהציג שיטת אבחון לסווג את פנוטיפים הגידול.
בשלבים המוקדמים של הסרטן, תאים מוטנטיים שהשתנו מראים תקלות ציטולוגיות, מתחילים בשגשוג בלתי מבוקר, ומפריעים בהדרגה לארגון הרקמות. תסיסנית melanogaster התפתחה כמערכת מודל ניסיוני פופולרי ביולוגיה של סרטן ללמוד את המנגנונים הגנטיים והתאים של tumorigenesis. בפרט, כלים גנטיים עבור דיסוזופיל דימיוני דיסקים (לפתח epithelia בזחלים) לאפשר יצירת תאים Pro- הגידול הופכים ברקמה אפיתל רגיל, מצב דומה לשלבים הראשונים של סרטן האדם. מחקר שנערך לאחרונה על tumorigenesis בדיסקופיית כנפיים תסיסנית , לעומת זאת, הראה כי ייזום הגידול תלוי cytoarchitecture המהותית ואת הסביבה microenviron המקומית, דבר המצביע על כך חשוב לשקול את האזור ספציפי רגישות לגירויים tumorigenic בהערכת פנוטיפים הגידול בדמיון דיסקים. כדי להקל על ניתוח פנוטיפי של הגידול progressiב דיסקים דמיוני, כאן אנו מתארים פרוטוקול ניסויים גנטיים באמצעות מערכת GAL4-UAS כדי לגרום לגידולים ניאופלסטיים בדיסקים דמיון כנף. בנוסף, אנו מציגים שיטת אבחון כדי לסווג את פנוטיפים של נגעים משובצים המושרה epithelia דמיוני, כמו שיטת סיווג ברור להפלות בשלבים שונים של התקדמות הגידול (כגון היפרפלזיה, דיספלזיה, או neoplasia) לא תוארה קודם לכן. שיטות אלה עשויים להיות חלים באופן נרחב על ניתוח המשוב של פנוטיפים הגידול באיברים שונים תסיסנית .
רקמות אפיתל הן מערכות מאורגנות מאוד, כי יש יכולת הומיאוסטית יוצאת דופן לשמור על הארגון שלהם באמצעות פיתוח מחזור התא. מערכת זו עצמית מאורגנת, עם זאת, הוא שיבשו בהדרגה במהלך התפתחות הגידול. בתחילת התפתחות הגידול, תאים מוטציה בודדים הנובעים הפעלה אונקוגן או גידולים סרטניים inactivation להתגלות בתוך שכבת אפיתל. כאשר זה השתנה "Pro-הגידול התא" מתחמק בסביבה מדכאת, משבש ארגון אפיתל, ומתחיל התפשטות בלתי מבוקרת, tumorigenesis מתרחשת 1 . במהלך העשורים האחרונים, התקדמות טכנולוגית יוצאת דופן בגנטיקה וביולוגיה מולקולרית עשו התקדמות מדהימה על מחקר הסרטן. במיוחד, מחקרים שנעשו לאחרונה באמצעות כלי ניתוח פסיפס גנטית ב תסיסנית melanogaster , כגון FLP-FRT (flippase recombinase / flippase recombinase היעד) recombin מיטוטיAtion 2 ו flip-out-GAL4-UAS (במעלה מפעיל רצף) מערכות 3 , תרמו רבות להבנה טובה יותר של המנגנונים הגנטיים המעורבים היווצרות גרורות של גידולים 4 , 5 , 6 .
מחקרים של קבוצת גני תסיסנית גידול משתיק משומרים, זחלי ענק קטלניים (LGL), דיסקים גדולים (dlg), ולקשקש (scrib), הדגישו את הקשר הקריטי בין הפסד של ארגון אפיתל התפתחות גידולים, כמו גנים אלה ממלאים תפקידים מרכזיים ב ויסות קוטביות תא אפית, ותאי תאים ברקמות אפיתל 7 . בעוד שדיסקופיית הדיסקופיליה היא בדרך כלל אפיתיל מונוליר, מוטציות הומוזיגיות בכל אחד משלושת הגנים האלה גורמים לתאים לאבד מבנה וקוטביות,לשכור, overproliferate, ובסופו של דבר להרכיב multorayered המוני אמורפיים כי הפתיל עם רקמות סמוכות 7 . כמו כן, הפרעה של גנים אלה יונקים מעורב בפיתוח של גידולים ממאירים 8 , 9 . הפנוטיפים הניאופלסטיים המוצגים על ידי הרקמות המוטנטיות הובילו לסיווגם של שלושה גנים אלה כגנים משמרים, נויפלסטיים, מדכאי גידולים (nTSG) 7 , 8 . עם זאת, כאשר תאים הומוזיגיים nTSG מוטציה הם שנוצר באופן ספורדי בפיתוח wild-type דימויים דמיוניים באמצעות רקומבינציה מיטבית FLP-FRT בתיווך, תאים מוטציה מסולקות מן הרקמה דרך אפקטוזיס C- יוני K- מסוף (JNK), אפופטוזיס תלויים 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , שחול 15 </suP , 16 , או engulfment ו phagocytosis על ידי השכנים 17 . ב אפיתל זה מוזאיקה גנטית, אפופטוזיס הוא זוהה בעיקר בתאי מוטציה nTSG הממוקם בגבול שיבוט, דבר המצביע על כך תאים נורמליים סמוכים מפעילה אפופטוזיס של תאים nTSG מוטציה 10 , 11 , 12 , 18 . מחקרים שנערכו לאחרונה בתאי יונקים אישרו כי חיסונים אלה התומכים בתאי גזע של תאים פרו-סרטניים הם מנגנון הגנה עצמית אפיתלי משומר מבחינה אבולוציונית נגד סרטן 19 , 20 , 21 , 22 , 23 .
מחקר שנערך לאחרונה תסיסנית דיסקים דמיוניים, לעומת זאת, הראה כי פסיפס nTSG-knockdown שיבוט גורם גידולים ניאופלסטיים specifאיזורים של כנפיים דימויים דימויים 16 . היווצרות ראשונית של הגידול נמצאה תמיד באזור "ציר" הפריפריאלי ולא נצפתה באזור המרכזי של "שקיק" של אפיתל הדיסק של האגף, דבר המצביע על כך שהפוטנציאל הטומוריגני של תאי NTSG-knockdown תלוי בסביבה המקומית. אזור שקיק מרכזי פונקציות כמו "coldspot הגידול" שבו תאים Pro הגידול אינם מראים overgroastic דיספלסטי, ואילו באזור ציר ההיקפי מתנהג כמו "נקודה חמה" 16 . ב "coldspot" אזורים שקיק, תאים nTSG-knockdown delaminate מן הצד הבסיסי ועוברים אפופטוזיס. לעומת זאת, כמו "נקודה חמה" תאים הציר להחזיק רשת של מבנים cytoskeletal חזקים על הצדדים הבסיסיים שלהם, תאים nTSG-knockdown delaminate מן הצד האפי של אפיתל וליזום צמיחת יתר של טומוריגנית 16 . לכן, ניתוח של פנוטיפים הגידול בדיסקים דמיוניים דורש consi זהירשל רגישות ספציפית לאזור לגירויים טומוריגניים.
כאן, אנו מתארים פרוטוקול כדי לעורר היווצרות הגידול neoplastic בתקליטורים כנף תסיסנית הדיסק באמצעות מערכת GAL4-UAS- RNAi שבו תאים nTSG-knockdown נוצרים epithelia דיסק epaghelia רגיל. למרות אלו מערכות ניסיוניות שימושיים ללמוד את השלבים המוקדמים של סרטן, שיטה סיווג ברור להעריך את השלבים של התקדמות הגידול ב epithelia דיסק דמיוני לא תוארה בבירור לפני. לכן, אנו מציעים גם שיטת אבחון לסווג פנוטיפים המשובטים הגידול המושרה epithelia דיסק האגף לשלוש קטגוריות: hyperplasia (הצטברות של מספר מופרז של תאים מופיעים נורמלי עם התפשטות מוגברת), דיספלסיה (רקמה prealignant מורכב להופיע באופן חריג תאים), ו neoplasia (גידול שפיר או ממאיר המורכב של תאים בעלי מראה חריג דפוס התפשטות לא נורמלי).
מערכת GAL4-UAS הוא אחד הכלים הגנטיים החזקים ביותר עבור ביטוי גנים ממוקד תסיסנית 26 ומאפשר מאוד אינדוקציה תא הגידול וניתוח ב vivo 4 . מערכת זו מאפשרת את הדור של שיבוטים נושאת מציאה של גנים מדכאי גידול או overexpression של אונקוגנים בתוך רקמת אפיתל…
The authors have nothing to disclose.
אנו מודים לג 'ואוגן על קריאה ביקורתית של כתב היד. עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מ JSPS KAKENHI מענק מספרים 26891025, 15H01500 ו Takeda מדע הקרן מענק מחקר YT
Reagents | |||
Phosphate buffered saline (PBS) | Wako | 162-19321 | |
TritonX-100 | Wako | 168-11805 | |
Formaldehyde | Wako | 064-00406 | |
bovine serum albumin | Sigma | A7906 | |
normal goat serum | Sigma | G6767 | |
mounting medium, Vectashield | Vector Laboratories | H-1000 | |
DAPI | Sigma | D9542 | |
mouse-anti-Dlg 4F3 | Developmental Studies Hybridoma Bank | 4F3 anti-discs large, RRID:AB_528203 | dilute in PBTG, 1:40 |
mouse-anti-MMP1 | Developmental Studies Hybridoma Bank | 3A6B4, RRID:AB_579780 | 3 mixed 1:1:1 and dilute in PBTG, 1:40 |
mouse-anti-MMP1 | Developmental Studies Hybridoma Bank | 3B8D12, RRID:AB_579781 | 3 mixed 1:1:1 and dilute in PBTG, 1:40 |
mouse-anti-MMP1 | Developmental Studies Hybridoma Bank | 5H7B11, RRID:AB_579779 | 3 mixed 1:1:1 and dilute in PBTG, 1:40 |
mouse-anti-atubulin | Developmental Studies Hybridoma Bank | AA4.3, RRID:AB_579793 | dilute in PBTG, 1:100 |
Alexa Fluor 546 Phalloidin | Molecular probes | A22283 | dilute in PBS, 1:40 |
goat anti-mouse IgG antibody, Alexa Fluor 546 | Molecular probes | A11030 | dilute in PBTG, 1:400 |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Fly strains | |||
sd-Gal4 | Bloomington Drosophila Stock Center | #8609 | recombined with UAS-EGFP |
upd-Gal4 | Bloomington Drosophila Stock Center | #26796 | recombined with UAS-EGFP |
UAS-lgl-RNAi | Vienna Drosophila RNAi center | #51247 | |
UAS-scrib-RNAi | Vienna Drosophila RNAi center | #105412 | |
UAS-RasV12 | Bloomington Drosophila Stock Center | #64196 | |
UAS-Yki3SA | Bloomington Drosophila Stock Center | #28817 | |
hsFLP | Bloomington Drosophila Stock Center | #6 | |
Act>CD2>GAL4 (flip-out GAL4) | Bloomington Drosophila Stock Center | #4780 | recombined with UAS-EGFP |
UAS-EGFP | Bloomington Drosophila Stock Center | #5428 | X chromosome |
UAS-EGFP | Bloomington Drosophila Stock Center | #6658 | third chromosome |
UAS-Dicer2 | Bloomington Drosophila Stock Center | #24650 | second chromosome |
UAS-Dicer2 | Bloomington Drosophila Stock Center | #24651 | third chromosome |
vkg-GFP | Morin et al. 2001 | GFP protein trap |