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Articolo metodologico

Induzione e diagnosi dei tumori in

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DOI:

10.3791/55901

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25 luglio 2017

 , 

In questo articolo

Sommario

L'analisi del clone di mosaico nel disco epiteliale di Drosophila imaginal è un potente sistema di modelli per studiare i meccanismi genetici e cellulari della tumorigenesi. Qui descriviamo un protocollo per indurre tumori nei dischi immaginari di ala Drosophila utilizzando il sistema GAL4-UAS e introdurre un metodo di diagnosi per classificare i fenotipi tumorali.

Abstract

Nelle prime fasi del cancro, le cellule mutanti trasformate mostrano anomalie citologiche, iniziano la sovrabbondanza incontrollata e progressivamente distruggono l'organizzazione tissutale. Drosophila melanogaster è emerso come un popolare sistema di modelli sperimentali nella biologia del cancro per studiare i meccanismi genetici e cellulari della tumorigenesi. In particolare, gli strumenti genetici per i dischi imaginal Drosophila (sviluppo epitelio in larva) consentono la creazione di cellule pro-tumor trasformate all'interno di un normale tessuto epiteliale, una situazione simile a quella iniziale del cancro umano. Un recente studio sulla tumorigenesi nei dischi imaginali dell'ala Drosophila ha tuttavia dimostrato che l'iniziazione del tumore dipende dalla citoarchitettura intrinseca del tessuto e dal microambiente locale, suggerendo che sia importante considerare la suscettibilità specifica della regione a stimoli tumorigenici nella valutazione dei fenotipi tumorali in immagini dischi. Per facilitare l'analisi fenotipica dei progressi tumoraliIn dischi immaginari, qui descriviamo un protocollo per esperimenti genetici usando il sistema GAL4-UAS per indurre tumori neoplastici nei dischi imaginal di ala. Abbiamo inoltre introdotto un metodo di diagnosi per classificare i fenotipi delle lesioni clonali indotte nell'epitelio immaginario, poiché un metodo di classificazione chiaro per discriminare le varie fasi della progressione tumorale (come iperplasia, displasia o neoplasia) non era stato precedentemente descritto. Questi metodi potrebbero essere generalmente applicabili all'analisi clonale dei fenotipi tumorali nei vari organi di Drosophila .

Introduzione

I tessuti epiteliali sono sistemi altamente organizzati che hanno la straordinaria abilità homeostatica per mantenere la propria organizzazione attraverso lo sviluppo e il fatturato delle cellule. Questo robusto sistema di auto-organizzazione, tuttavia, è progressivamente interrotto durante lo sviluppo del tumore. All'inizio dello sviluppo del tumore, all'interno di uno strato epiteliale emergono singole cellule mutanti derivanti dall'attivazione di oncogene o dall'inattivazione del gene del soppressore tumorale. Quando questa "cellula pro-tumorica" ​​trasformata evita un ambiente soppressivo, interferisce con l'organizzazione epiteliale e inizia ....

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Protocollo

1. Crociere di mosche e induzione del clone

  1. Rimuovere tutte le mosche nella fiala 12 h prima di raccogliere le mosche vergini.
  2. Anestetizzare le mosche nel flaconcino iniettando il gas CO 2 e posizionare le mosche su un moscerino di CO 2 .
  3. Trasferite 10-20 femmine vergini e 10 maschi dal tampone di volo CO 2 in un flaconcino fresco e incubate per 1 giorno a 25 ° C.
  4. Trasferire queste mosche in una fiala fresca e incubare per 12 h a 25 ° C.
    NOTA: Scartare il primo flaconcino in quanto le femmine vergini non posano le uova sufficienti nel primo giorno.
  5. Per linee enhancer-GAL4, rimu....

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Risultati

Per dimostrare la formazione di tumori neoplastici sperimentalmente indotta da un nocciolamento nTSG mediato da RNAi nei dischi imaginal di ala Drosophila , sono stati utilizzati tre diversi driver GAL4 per esprimere UAS-RNAi per lgl o scrib : (1) sd-GAL4, che guida un'espressione UAS forte nel Sacchetto ala e espressione lieve nelle regioni delle cerniere ( Figura 2 e Figura 3A

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Discussione

Il sistema GAL4-UAS è uno degli strumenti genetici più potenti per l'espressione genica mirata in Drosophila 26 e consente notevolmente l'induzione e l'analisi delle cellule tumorali in vivo 4 . Questo sistema consente la generazione di cloni che portano a eliminare i geni del soppressore tumorale o sovraespressione di oncogeni all'interno del tessuto epiteliale di tipo selvaggio, una situazione molto simile agli stadi iniziali del cancro .......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno niente da rivelare.

Ringraziamenti

Ringraziamo J. Vaughen per una lettura critica del manoscritto. Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni da JSPS KAKENHI Grant Numbers 26891025, 15H01500 e la Fondazione di Ricerca di Takeda Science Grant a YT

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Reagenti
Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS)Wako162-19321
TritonX-100Wako168-11805
FormaldeideWako064-00406
albumina sierica bovinaSigmaA7906
siero normaledi capra SigmaG6767
terreno di montaggio, VectashieldVector LaboratoriesH-1000
DAPISigmaD9542
mouse-anti-Dlg 4F3Developmental Studies Hybridoma Bank4F3 anti-discs large, RRID:AB_528203diluito in PBTG, 1:40
mouse-anti-MMP1Developmental Studies Hybridoma Bank3A6B4, RRID:AB_5797803 miscelato 1:1:1 e diluito in PBTG, 1:40
mouse-anti-MMP1Developmental Studies Hybridoma Bank3B8D12, RRID:AB_5797813 miscelato 1:1:1 e diluito in PBTG, 1:40
mouse-anti-MMP1Developmental Studies Hybridoma Bank5H7B11, RRID:AB_5797793 miscelato 1:1:1 e diluito in PBTG, 1:40
mouse-anti-atubulinDevelopmental Studi Hybridoma BankAA4.3, RRID:AB_579793diluito in PBTG, 1:100
Alexa Fluor 546 FalloidinaSonde molecolariA22283diluito in PBS, 1:40
anticorpo IgG anti-topo di capra, Alexa Fluor 546Sonde molecolariA11030diluito in PBTG, 1:400
NameCompanyNumero di catalogoComments
Fly ceppi
sd-Gal4Bloomington Drosophila Stock Center#8609ricombinato con UAS-EGFP
upd-Gal4Bloomington Drosophila Stock Center#26796ricombinato con UAS-EGFP
UAS-lgl-RNAiVienna Drosophila RNAi center#51247
UAS-scrib-RNAiVienna Drosophila RNAi center#105412
UAS-RasV12Centro di stoccaggio di Bloomington Drosophila#64196
UAS-Yki3SACentro di stoccaggio di Bloomington Drosophila#28817
hsFLPCentro di stoccaggio di Bloomington Drosophila#6
Act>CD2>GAL4 (flip-out GAL4)Bloomington Drosophila Stock Center#4780ricombinato con UAS-EGFP
UAS-EGFPBloomington Drosophila Stock Center#5428X chromosome
UAS-EGFPBloomington Drosophila Stock Center#6658terzo cromosoma
UAS-Dicer2Bloomington Drosophila Stock Center#24650secondo cromosoma
UAS-Dicer2Bloomington Drosophila Stock Center#24651terzo cromosoma
vkg-GFPMorin et al. 2001GFP trappola proteica

Riferimenti

  1. Hanahan, D., Weinberg, R. A. The hallmarks of cancer. Cell. 100 (1), 57-70 (2000).
  2. Xu, T., Rubin, G. M. Analysis of genetic mosaics in developing and adult Drosophila tissues. Development. 117 (4), 1223-1237 (1993).
  3. Struhl, G., Basler, K.

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Ristampe e permessi

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