زرع الوجه في<em> القيطم المورق</em> الأجنة
Summary
تقنية لزرع "المتطرفة الأمامي المجال" بين أنسجة الوجه القيطم المورق وقد تم تطوير الأجنة. يمكن نقل الأنسجة من احد خلفية التعبير الجيني إلى أخرى، والسماح للدراسة المتطلبات المحلية للتنمية والقحفي للانزعاج التفاعلات بين مناطق الوجه.
Abstract
تحدث العيوب الخلقية القحفي في 1 من كل 700 ولادة حية، ولكن نادرا ما يعرف المسببات بسبب الفهم المحدود للتنمية القحفي. لتحديد حيث مسارات الإشارات والأنسجة التصرف خلال الزخرفة من الوجه النامية، وقد تم تطوير تقنية "زرع وجه" في الأجنة الضفدع القيطم المورق. تتم إزالة المنطقة من أنسجة الوجه الظني (في "المتطرفة الأمامي المجال" (EAD)) من جنين المانحة في مرحلة tailbud، وزرعها إلى الجنين المضيف من نفس المرحلة، والتي تمت إزالة المنطقة يعادلها. وهذا يمكن أن تستخدم لتوليد وجه خيالية حيث الأنسجة المضيفة أو المانحة له الخسارة أو الربح من وظيفة في الجينات، و / أو يتضمن تسمية النسب. بعد الشفاء، ويتم رصد نتائج التنمية، ويشير إلى أدوار مسار الإشارات داخل الجهة المانحة أو الأنسجة المحيطة المضيف. القيطم يمثل نموذجا قيما للتنمية وجهه، ومنطقة الوجه كبيرة وبسهولة وccessible لالمجهرية. يمكن أن يعاير العديد من الأجنة، على مدى فترة زمنية قصيرة منذ حدوث التنمية بسرعة. النتائج في الضفدع ذات الصلة بالتنمية البشرية، منذ ظهور عمليات الحفظ القحفي بين القيطم والثدييات.
Introduction
لفهم الآليات الكامنة وراء العيوب القحفي الولادة 1-2، والأنسجة الهامة والمساهمات إشارة أثناء تطوير القحفي يجب تحديدها. في الضفدع القيطم المورق، جزء من الوجه، بما في ذلك الفم وشكل الخياشيم من "المتطرفة الأمامي المجال" (EAD)، حيث الأديم الظاهر الأديم الباطن ويتم جنبا إلى جنب مباشرة 3-4. يعمل EAD أيضا كمركز إشارات للتأثير على الأنسجة المحيطة بها، بما في ذلك قمة العصبية في الجمجمة، الذي يشكل الفكين والوجه المناطق الأخرى 5. لتحديد الجينات التي تساهم في وظيفة هيئة البيئة، وقد تم تطوير تقنية "زرع وجه"، حيث يتم زرع أنسجة من متبرع إلى الجنين المضيف، بعد إزالة منطقة المضيف المقابلة. بعد زرع، مما أدى تنمية الوجه وتقييمها. وبالتالي، يتم تحليل آثار فقدان وظيفة (LOF) أو مكسب من وظيفة (GOF) لجين معين في هيئة البيئة محليا، حيث بقية حوتتألف هيئة البيئة والجسم من النوع البري الأنسجة. زرع متبادلة لا يمكن أن يؤديها، حيث يتم زرع نوع البرية الأنسجة في الأجنة مع LOF العالمية أو صندوق القناص في جينات معينة. وقد تم زرع يكثر استخدامها في القيطم والدراسات فرخ 6. على سبيل المثال، تناول زرع القيطم الحث متماثل التوالد العصبية، عدسة والكفاءة العصبية، والعصبية الهجرة قمة 7-10. السمان-فرخ تطعيم خيالية وقد حللت تطوير لوحة الأمامية العصبية، التلال العصبية الأمامي، قمة العصبية، وعظام الجمجمة 11-14. هذا هو الأسلوب زرع أول لدراسة التنمية القحفي في القيطم. وقد أثبتت هذه التقنية دورا رواية لمثبطات WNT Frzb1 والهلال في تنظيم تشكيل الغشاء القاعدي في الفم الظني 5. القيطم المورق هو نموذج مثالي لدراسة التطور القحفي كما أجنة كبيرة، وتطوير خارجيا، والثانية الوجه مرئيا بسهولة، مما يسمح المجهرية والتصوير التنمية. تظهر الآليات الكامنة وراء تطوير الوجه حفظها، مشيرا إلى أن النتائج قدمت في الضفدع توفير نظرة ثاقبة التنمية البشرية 4،15-16.
Protocol
Representative Results
Discussion
خطوات حاسمة والقيود: إن EAD وجه إجراء عملية زرع حان الوقت والعمل المكثف. ذلك يتطلب ممارسة واليدين ثابتة، والبراعة إلى الكمال. يعتمد بروتوكول زرع وجه على قدرة الباحث لإزالة الأنسجة بكفاءة والزرع. إذا كان واحد يأخذ وقتا طويلا لإدراج زرع في وجه المضيف، ووجه المضيف بدء…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر راديك Sindelka لمساعدته، وكاس Bresilla لمساعدة مع تربية الضفادع وإعداد الجنين. وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة عن طريق R01DE021109 منحة لورا HLS Jacox بتمويل من زمالة الدراسات العليا هيرشيل سميث في جامعة هارفارد، ومنحة الزمالة F30-01 F30DE022989 الفردية من خلال NIDCR.
Materials
| Pasteur pipette | VWR | 14672-400 | Lime Glass |
| Size 5 3/4’’ | Cotton Plugged | ||
| Disposable | |||
| Graduated Transfer Pipette | VWR | 16001-180 | Disposable |
| Polyethylene | |||
| #5/45 forceps | Fine Science Tools by Dupont medical | 11251-35 | Angled 45 degrees |
| Standard Pattern Forceps | Fine Science Tools | 11000-20 | Straight; serrated tip |
| Stainless Steel; | |||
| 20cm long | |||
| Capillary Tubing (for needles) | FHC | 30-30-1 | Borosil 1.0mm OD x 0.5mm ID/Fiber |
| 100mm each | |||
| Cover slip | VWR | 48393 252 | 24x60mm |
| micro cover glass | or | or | |
| (for glass bridges) | 48393 230 | 24x40mm | |
| No.1.5 | |||
| Ficoll 400 | Sigma-Aldrich | F9378 | |
| Needle Puller | Sutter Instrument Co | Needle Puller: discontinued Filament: FB300B | The most similar, currently available needle puller is the P-97. For filaments, use Sutter 3.00mm square box filaments, 3.0mm wide. |
| Model P-80 | Flaming / Brown micropipette puller | ||
| (discontinued) | |||
| Stereomicroscope | Zeiss | ||
| Zeiss Stemi 1000 | |||
| Stereomicroscope Lighting by Fostec | Fostec | Use a light box with 2 fiberoptic arms. | |
| Nickel Plated Pin Holder | Fine Science Tools | 26018-17 | Jaw Opening Diameter: 0 to 1mm |
| Length: 17cm | |||
| Moria Nickel Plated Pin Holder | Fine Science Tools | 26016-12 | Jaw opening Diameter: 0 to 1mm |
| Length: 12cm | |||
| Tungsten Needles | Fine Science Tools | 10130-05 | 0.125mm Rod diameter |
| Van Aken Plastalina | Blick | #33268-2981 | |
| Modeling Clay- white, red or yellow | |||
| mMessage mMashine SP6 or T7 Kit | Ambion | AM1340 |
References
- Gorlin, R. J., Cohen, M., Levin, L. . Syndromes of the head and neck. , (1990).
- Trainor, P. Craniofacial birth defects: The role of neural crest cells in the etiology and pathogenesis of Treacher Collins syndrome and the potential for prevention. Am. J. Med. Gen. A. 152, 2984-2994 (2010).
- Dickinson, A. J., Sive, H. L. Development of the primary mouth in Xenopus laevis. Dev. Bio. 295, 700-713 (2006).
- Dickinson, A. J., Sive, H. L. Positioning the extreme anterior in Xenopus: cement gland, primary mouth and anterior pituitary. Sem. Cell Dev. Bio. 18, 525-533 (2007).
- Dickinson, A. J., Sive, H. L. The Wnt antagonists Frzb-1 and Crescent locally regulate basement membrane dissolution in the developing primary mouth. Dev. 136, 1071-1081 (2009).
- Gilbert, S. F. . 발생학. , (2010).
- Borchers, A., Epperlein, H. H., Wedlich, D. An assay system to study migratory behavior of cranial neural crest cells in Xenopus. Dev. Genes Evol. 210, 217-222 (2000).
- Grunz, H. Homoiogenetic neural inducing activity of the presumptive neural plate of Xenopus laevis. Dev. Growth Differ. 32, 583-589 (1990).
- Servetnick, M., Grainger, R. M. Changes in neural and lens competence in Xenopus ectoderm: evidence for an autonomous developmental timer. Dev. Bio. 112, 177-188 (1991).
- Servetnick, M., Grainger, R. M. Homeogenetic neural induction in Xenopus. Dev. Bio. 147, 73-82 (1991).
- Couly, G., Coltey, P., Le Douarin, N. The triple origin of skull in higher vertebrates: a study in quail-chick chimeras. Dev. 117, 409-429 (1993).
- Couly, G. F., Le Douarin, N. M. Mapping of the early neural primordium in quail-chick chimeras : I. Developmental relationships between placodes, facial ectoderm. 110, 422-439 (1985).
- Couly, G. F., Le Douarin, N. M. Mapping of the early neural primordium in quail-chick chimeras II. The prosencephalic neural plate and neural folds: Implications for the genesis of cephalic human congenital abnormalities. Dev. Bio. 120, 198-214 (1987).
- Lievre, A. L., Le Douarin, N. The early development of cranial sensory ganglia and the potentialities of their component cells studied in quail-chick chimeras. Dev. Bio. 94, 291-310 (1982).
- Kennedy, A., Dickinson, A. Median facial clefts in Xenopus laevis: roles of retinoic acid signaling and homeobox genes. Dev. Bio. 365, 229-240 (2012).
- Trainor, P., Tam, P. Cranial paraxial mesoderm and neural crest of the mouse embryo- codistribution in the craniofacial mesenchyme but distinct segregation in the branchial arches. Dev. 121, 2569-2582 (1995).
- Sive, H. L., Grainger, R. M., Harland, R. M. . Early Development of Xenopus laevis. , (2000).
- Tandon, P., Showell, C., Christine, K., Conlon, F. Morpholino injection in Xenopus. Methods Mol. Biol. 843, 29-46 (2012).
- Nieuwkoop, P. D., Faber, J. . Normal Table of Xenopus laevis (Daudin). , (1994).
