Summary

Dissecção e montagem de<em> Drosophila</em> pupais Discos Eye

Published: November 09, 2014
doi:

Summary

The goal of this technique is to enable researchers to perform dissection, immunostaining and mounting of pupal eye discs from Drosophila melanogaster of any age.

Abstract

The Drosophila melanogaster eye disc is a powerful system that can be used to study many different biological processes. It contains approximately 800 separate eye units, termed ommatidia1. Each ommatidium contains eight neuronal photoreceptors that develop from undifferentiated cells following the passage of the morphogenetic furrow in the third larval instar2. Following the sequential differentiation of the photoreceptors, non-neuronal cells develop, including cone and pigment cells, along with mechanosensory bristle cells3. Final differentiation processes, including the structured arrangement of all the ommatidial cell types, programmed cell death of undifferentiated cell types and rhodopsin expression, occurs through the pupal phase4-7. This technique focuses on manipulating the pupal eye disc, providing insight and instruction on how to dissect the eye disc during the pupal phase, which is inherently more difficult to perform than the commonly dissected third instar eye disc. This technique also provides details on immunostaining to allow the visualization of various proteins and other cell components.

Introduction

Os campos de biologia do desenvolvimento e celular têm sido grandemente impactada pelo organismo modelo: Drosophila melanogaster. Dentro desse modelo, os estudos sobre o disco olho têm contribuído uma grande quantidade de conhecimento a respeito de sinalização, biologia celular e outras áreas. O terceiro disco instar larval olho ultimamente tem sido estudado extensivamente e é um modelo poderoso de utilizar, uma vez que dá um instantâneo de uma série de períodos de desenvolvimento, cada um com suas moléculas e processos de sinalização único, como o sulco morfogenético progride através do disco olho 8. No entanto, existe uma necessidade para expandir ainda mais a nossa compreensão dos processos de desenvolvimento na fase de pupa de desenvolvimento. Embora tenha havido estudos sobre o disco olho pupal 07/03, o nosso conhecimento não se aproxima a amplitude do trabalho que tem sido realizado no disco terceiro instar olho. Isto é devido, em parte, à maior dificuldade em dissecar o disco olho pupa. Portanto, uma apresentação dométodo adequado de dissecção poderia expandir a pesquisa nesta área.

Enquanto há estágios no âmbito do desenvolvimento do disco olho pupa que são facilmente dissecados, particularmente em torno do período de meados de pupa, outros períodos de tempo são muito mais desafiador para dissecar. Este protocolo representa um método para dissecar discos de pupa de olho que pode ser universalmente utilizados para todos os prazos de desenvolvimento de pupa. Este protocolo pode ser utilizado como uma alternativa para um outro protocolo 9 que mostra um método mais fácil e mais rápido para dissecar discos oculares a partir dos pontos de tempo midpupal. Este protocolo foi originalmente filmado e desenvolvido para a formação de estudantes de graduação avançados na UCLA Research Consortium Graduação em Genômica Funcional (URCFG) 10,11 na técnica de dissecção olho pupa. Muitos estudantes de graduação foram capazes de utilizar este vídeo e método para aprender esta técnica desafiadora.

Protocol

Este procedimento é um procedimento de dois dias. Dia 1 (2 horas + tempo dissecando) 1. Pupal Disco Eye Dissection Selecione uma pupa para dissecção. NOTA: A idade da pupa a ser dissecado será determinado pelas necessidades experimentais. No entanto, se examinar a morfologia das células, isto é frequentemente realizado a 42 horas após a formação pupário (APF) a 25 ° C, que é a idade do pupas mostrado no vídeo. Colete pupas branco (conside…

Representative Results

Como um exemplo da utilização deste protocolo, que ilustra os resultados midpupal (42 horas APF a 25 ° C) discos oculares imunocoradas com anticorpos diferentes são apresentadas na Figura 2. Ao utilizar um anticorpo dirigido contra os resíduos fosfotirosina, a membrana das células podem ser observado (Figura 2A). Isto pode ser usado para identificar o arranjo regular de células ommatidial no olho de pupa seguindo os processos de padronização finais que ocorrem antes da fase de midpupal. Uma out…

Discussion

While it appears that the process is simple and easy to perform, in reality, this technique requires a great deal of practice to master. Routinely, we start students off by learning to dissect and mount third instar eye discs12, which are much easier to work with. This practice helps to develop an appropriate dissection position of the arms, hands and fingers13 so that manipulation of the forceps under the dissecting microscope is stable, easy and experienced. In essence, the practice period shou…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We appreciate and would like to thank the Howard Hughes Medical Institute for the HHMI Professor award to U.B. which made this project possible. We thank the college at the University of California, Los Angeles for providing facilities and teaching infrastructure support for this work. The work was also supported with funding from Midwestern University and a generous donation from the Charity Fidelity Gift Fund. We thank John VandenBrooks for comments on the manuscript and Krista Pearman for her technical assistance.

Materials

Phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.4) 80g NaCl, 2g  KCl, 14.4g Na2HPO4, 2.4g KH2PO4, Bring volume to 1 l, adjust the pH to 7.4, autoclave or filter sterilize, dilute to 1X PBS with autoclaved ddH2O before using.
Triton X-100 Promega H5142 Caution: Irritant! Wear gloves.
0.3% PBT 1.5 ml of Triton X-100, 500 ml 1X PBS.
37% formaldehyde solution Fisher Scientific F75P1GAL Caution: Toxic, probable human carcinogen! Wear gloves. 
Fix Solution (≈4% Formaldehyde in PBS) 50 μl of 37% Formaldehyde, 450 μl 1XPBS, make fresh before use
Normal goat serum Rockland antibodies & assays B304 Aliquot in 1 ml volumes and store at -80C
Block Solution 10% NGS in PBT.  This can be made and stored at 4 °C for a few days prior to use.
DAPI stock solution Life Technologies D3571 For coutnerstaining nuclei. Prepare a 1 mg/ml solution with ddH2O.
VectaShield Mounting Medium Vector Labs H-1000 Mounting medium
Glycerol Sigma G5516 For mounting. Prepare 70% dilution with ddH2O.
Equipment
Nutating mixer VWR 82007-202 Used to rock tissue in 3 well glass dish
SylGard 182 Silicone Elastomer Kit Krayden NC9897184 Used to make silicone dissection dish
Silicone dissecting dish Mix Sylgard elastomer kit (above) according to directions gently (to avoid bubbles). Pour mixture into Petri dish (any size). Allow SylGard to cure overnight in 37 °C incubator.
3 well glass dish Corning 7220-85 The 3 well variety of these are no longer available, this is the 9 well product.
72 well microwell minitray Nunc 438733
Sharp forceps (Dumont #55) Fine Science Tools 11255-20
Vannas-type Micro Scissors, Straight, 5mm blade Ted Pella 1346
100 mm Borosilicate glass capillaries World Precision Instruments 1B100-4 Pull with needle puller to make fine point tip that allows a small stream of PBS to flow.
Disposable Transfer Pipets, Fine Tip Samco Scientific 231
Tubing dimensions given are inner diameter (ID) x outer diameter (OD) x wall thickness in inches
PVC tubing (1/8 x 3/16 x 1/32) Nalgene 8000-0010 Use these with pulled needle to assemble the blower tube as shown in Figure 2.
Tygon Silicone tubing (3/32 x 5/32 x 1/32) Saint Gobain Performance Plastics ABW00004
Tygon Silicone tubing (1/32 x 3/32 x 1/32) Saint Gobain Performance Plastics ABW00001

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
Tea, J. S., Cespedes, A., Dawson, D., Banerjee, U., Call, G. B. Dissection and Mounting of Drosophila Pupal Eye Discs. J. Vis. Exp. (93), e52315, doi:10.3791/52315 (2014).

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