Imagerie en temps réel de bioluminescence de la dynamique de signalisation d'encoche pendant la neurogenèse de Murine

Hiromi Shimojo; Ryoichiro Kageyama

doi:10.3791/60455

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Article de méthode

Imagerie en temps réel de bioluminescence de la dynamique de signalisation d'encoche pendant la neurogenèse de Murine

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DOI :

10.3791/60455

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12 décembre 2019

Hiromi Shimojo¹ , Ryoichiro Kageyama¹^,²^,³^,⁴

¹Institute for Frontier Life and Medical Sciences, Kyoto University, ²Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), Kyoto University, ³Kyoto University Graduate School of Medicine, ⁴Kyoto University Graduate School of Biostudies

Dans cet article

Résumé

Les cellules neurales de tige/progéniteur montrent la dynamique diverse d'expression des composants de signalisation de notch qui mènent aux résultats différents des événements cellulaires. Une telle expression dynamique peut être révélée par une surveillance en temps réel, et non par une analyse statique, à l'aide d'un système d'imagerie de bioluminescence très sensible qui permet de visualiser des changements rapides dans les expressions génétiques.

Résumé

La signalisation d'entaille régule le maintien des cellules neurales de tige/progénitrice par des interactions cellules-cellules. Les composants de la signalisation Notch présentent une expression dynamique. L'effecteur de signalisation d'entaille Hes1 et le Notch ligand Delta-like1 (Dll1) sont exprimés d'une manière oscillatoire dans les cellules neurales de tige/progénitrice. Parce que la période de l'expression oscillatoire de ces gènes est très courte (2 h), il est difficile de surveiller leur expression cyclique. Pour examiner ces changements rapides dans l'expression des gènes ou la dynamique des protéines, des journalistes d'intervention rapide sont nécessaires. En raison de sa cinétique de maturation rapide et de sa sensibilité élevée, la luciférase de journaliste de bioluminescence est appropriée pour surveiller les changements rapides d'expression de gène dans les cellules vivantes. Nous avons employé un journaliste déstabilisé de luciferase pour surveiller l'activité de promoteur et un journaliste luciferase-fused pour visualiser la dynamique de protéine à la résolution simple de cellules. Ces reporters de bioluminescence montrent un chiffre d'affaires rapide et génèrent des signaux très faibles; par conséquent, nous avons développé un système d'imagerie de bioluminescence très sensible pour détecter de tels signaux faibles. Ces méthodes nous permettent de surveiller diverses dynamiques d'expression génique dans les cellules et les tissus vivants, qui sont des informations importantes pour aider à comprendre les états cellulaires réels.

Introduction

Le cerveau des mammifères est composé d'un grand nombre de différents types de neurones et de cellules gliales. Toutes les cellules sont générées à partir de cellules neurales souches/progénitrices (PNJ), qui prolifèrent d'abord pour augmenter leur nombre, puis commencent à se différencier en neurones, et finalement donner naissance à des cellules gliales¹^,²^,³^,⁴^,⁵. Une fois que les cellules se sont différenciées en neurones, elles ne peuvent pas proliférer ou augmenter leur nombre, et, par conséquent, le ma....