Summary

의 얼굴 이식<em>는 Xenopus laevis의</em> 태아

Published: March 26, 2014
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Summary

Xenopus의 사이에 얼굴 조직을 "극단적 인 전방 도메인"이식에 대한 기술은 배아가 개발 한 laevis의. 조직은 두개 안면 개발 및 얼굴 영역 사이의 상호 작용을 신호에 대한 지역의 요구 사항의 연구를 허용, 또 다른 한개로 1 유전자 발현 배경에서 이동할 수 있습니다.

Abstract

두개 안면 출생 결함은 1 700 매 중 출산에 발생하지만 원인은 거의 때문에 두개 안면 개발의 제한된 이해를 알 수 없습니다. 신호 전달 경로와 조직이 개발 얼굴의 패턴 중 ACT 위치를 식별하기 위해, '얼굴 이식'기술은 개구리 Xenopus의 laevis의의 배아에서 개발되었다. 추정 화장지 ( "극단적 전방 도메인"(EAD))의 영역은 tailbud 단계에서 도너 배아로부터 제거하고, 상응하는 영역이 제거 된 동일한 스테이지의 호스트 배아에 이식된다. 이는 호스트 또는 공여 조직 유전자의 손실 또는 이득의 기능을 가지고, 그리고 / 또는 계보 라벨을 포함 키메라 얼굴을 생성하는데 사용될 수있다. 얼굴 영역이 용이하게 큰 상태로 치유 후에 개발의 결과를 모니터링하고, 도너 또는 주변 호스트 조직 내 신호 전달 경로의 역할을 나타낸다. Xenopus의 얼굴, 개발을위한 귀중한 모델미세 조작에 ccessible. 전개가 급속히 발생하기 때문에 많은 배아는 짧은 시간 동안, 정량 할 수있다. 두개 안면 프로세스가 Xenopus의 포유류 사이에 보존 나타부터 개구리의 연구 결과는 인간의 개발에 적합하다.

Introduction

두개 안면 개발 중에 두개 안면 기형아 출산 1-2, 중요한 조직과 자신의 신호 기여를 기본 메커니즘을 이해하는 것은 확인해야합니다. 개구리 Xenopus의 laevis의, 외배엽과 내배엽 직접 3 ~ 4를 나란히하는 "극단적 인 전방 도메인"(EAD)의 입과 콧 구멍의 형태를 포함하여 얼굴의 부분에서. EAD도 턱 등 얼굴 영역 5를 형성하는 두개골 신경 능선을 포함한 주변 조직을, 영향을주는 신호의 중심 역할을합니다. 조직이 해당 호스트 영역을 제거한 후, 호스트 배아에 기증자로부터 이식되는 경우 EAD 기능에 기여하는 유전자를 확인하기 위해, '얼굴 이식'기술이 개발되었다. 이식 후, 얼굴의 개발 결과는 평가한다. 따라서, 기능의 손실 (LOF) 또는 EAD있는 특정 유전자에 대한 기능 (GOF)의 이득 효과는 로컬 분석 여기서 H의 나머지EAD와 몸은 야생 형 조직으로 구성되어있다. 야생형 조직이 특정 유전자의 글로벌 LOF 또는 GOF와 배아에 이식되는 경우 상호 이식, 수행 할 수 있습니다. 이식은 자주 제노에서 사용되었으며 병아리 6 연구. 예를 들어, Xenopus의 이식은 homogenetic 신경 유도, 렌즈와 신경 능력, 그리고 신경 능선 마이그레이션 7-10를 해결하고있다. 메추라기 – 여자 키메라 이식은 전방 신경 플레이트, 전방 신경 능선, 신경 능선, 그리고 두개골 뼈 11 ~ 14의 개발을 분석하고있다. 이 Xenopus의에서 두개 안면 개발의 연구에 대한 첫 번째 이식 기술이다.이 기술은 추정 입 5 기저막 형성 조절에로 Wnt 억제 Frzb1 크레센트에 대한 새로운 역할을 보여 주었다.는 Xenopus laevis의는 두개 안면 개발 연구를위한 이상적인 모델입니다 배아가 큰만큼, 외부 개발ND 얼굴 있도록 쉽게 볼 수 있습니다 미세 조작 및 개발의 영상. 얼굴의 개발을 기본 메커니즘은 개구리에서 만든 연구 결과는 인간 개발 4,15-16에 대한 통찰력을 제공하는 것을 나타내는, 보존 나타납니다.

Protocol

1. 준비 시약 배 MBS : 바르트의 생리 식염수 (MBS) 솔루션 17 수정 10 배 1 L를 준비합니다. 표 1, 시약, 재료 및 지침을 참조하십시오. 모든 솔루션을 증류수를 사용합니다. 완전 용해 될 때까지 교반 막대를 사용하여, 비커에 섞는다. 모든 솔루션은 실온에서해야한다. 1X MBS : 1X MBS의 한 L을 증류수 900 ml 중 10X MBS 용액 100 mL로 희석한다. 1 M 염화칼슘 용액의 0.7 …

Representative Results

도 2BC 같이 이식 된 조직이 완전히,도 3a에 도시 된 바와 같이 이식 후 숙주 헤드에 삽입하고, 적절 태아의 얼굴에 배치 된 유리 다리가되어야한다. 이식이 성공하려면 이식 기증자의 조직이 제대로 호스트 개방 크기가되어야합니다. 도 3B 및 3C에 도시 된 바와 같이 EAD 조직은, 어떤 방식으로, 헤드 돌출 안된다. 그림 3D에서와 같이 또?…

Discussion

중요한 단계 및 제한 사항 : EAD 얼굴 이식 절차는 시간과 집중적 인 작업. 그것은 완벽하게 연습, 꾸준한 손과 손재주를 필요로한다. 얼굴 이식 프로토콜을 효율적으로 제거하고 이식 조직하는 연구자의 능력에 의존합니다. 하나는 호스트의 얼굴에 이식을 삽입하는 데 시간이 너무 오래 걸리는 경우, 호스트 얼굴 계약을 치유하기 시작합니다. 겸자 미묘 얼굴 영역을 확장하는데 사용될 수있?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 개구리 사육 및 배아의 준비와 지원에 대한 그의 도움을 라덱 Sindelka 및 카스 Bresilla 감사합니다. 이 작품은 HLS 로라 Jacox에 부여 R01DE021109 통해 NIH에 의해 투자 된 하버드 대학의 허셜 스미스 대학원 친목과 F30의 개인 친목 부여 F30DE022989-01 NIDCR를 통해에 의해 투자되었다.

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

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Cite This Article
Jacox, L. A., Dickinson, A. J., Sive, H. Facial Transplants in Xenopus laevis Embryos. J. Vis. Exp. (85), e50697, doi:10.3791/50697 (2014).

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