Summary

Ensayo de la capacidad de difusible moléculas de señalización para reorientar embrionarias axones de la comisura espinal

Published: March 08, 2010
doi:

Summary

Este ensayo evalúa la capacidad de una molécula de señalización, la proteína morfogenética ósea 7 aquí (BMP7), para reorientar axones de la comisura. Un explante de la médula espinal dorsal de embriones se cultivaron junto a un conjunto de células secretoras de COS los factores de crecimiento candidato. Reorientado axones de la comisura de crecimiento en el explante se visualizan mediante técnicas de inmunohistoquímica.

Abstract

Axones de la comisura dorsal de la médula espinal de vertebrados han sido un modelo de un sistema de valor incalculable en el que para identificar las señales de guía axonal. Aquí se describe un ensayo in vitro ", el ensayo de reorientación", que se ha utilizado ampliamente para estudiar el efecto de las señales intrínsecas y extrínsecas en la orientación de los axones de la comisura 2. Este ensayo fue desarrollado por numerosas personas en los laboratorios de Jane Dodd, Jessell Thomas y Andrew Lumsden (ver agradecimientos para más detalles) y las versiones de este ensayo se utilizaron para demostrar las actividades de la reorientación de las principales moléculas axón orientación, incluyendo la chemorepellent en el BMP techo de placa de 3,4 y las actividades de chemoattractive Netrin1 5 y Sonic Hedgehog (Shh) 6 en la placa de piso en la médula espinal.

Explantes que comprende 2-3 segmentos de la dorsal de dos tercios de la médula espinal se disecan a partir del día embrionario (E) 11 ratas y se cultivaron en tres dimensiones geles de colágeno 7. E11 espinal dorsal explantes contienen recién nacido neuronas comisurales, que pueden ser identificadas por su expresión axonal de la glicoproteína, Tag1 8. En el transcurso de 30-40 horas en la cultura, la trayectoria de los axones comisurales se resume en estas explantes dorsal con un tiempo similar a la observada en vivo. Esta trayectoria axonal puede ser impugnada mediante la colocación de cualquiera de los tejidos de prueba o un agregado de células COS que expresan una molécula de señalización candidato en contacto con uno de los bordes laterales de la explante dorsal. Axones de la comisura que se extienden en los alrededores del tejido adjunta crecerá bajo la influencia de la placa del techo y las señales endógenas de los tejidos laterales ectópico. El grado en que los axones de la comisura se reorientan en estas circunstancias se pueden cuantificar. El uso de este ensayo, es posible tanto a examinar la suficiencia de una señal en particular para reorientar axones de la comisura 3,4 y la necesidad de que esta señal para dirigir la trayectoria de la comisura 9.

Protocol

Parte 1: Preparación de los agregados de células transfectadas COS el uso de gotas colgantes COS-7 semillas (COS), las células en placas de cultivo de 35 mm. Cuando llegan a un 80% 1 g confluencia, transfectar del plásmido de expresión en las células utilizando Lipofectamine2000 según el protocolo del fabricante s. Para preparar las gotas colgantes, aspirar el medio de transfección y aclarar las células COS transfectadas con 1 ml de solución tampón fosfato 1x (PBS). Tratar las células co…

Discussion

Los factores críticos que determinan el éxito en la realización de este ensayo son en primer lugar, el tejido no debe ser entendido con dispasa demasiado prolongada de un período, este tratamiento se traducirá en el tejido a ser muy pegajoso y con disminución de la viabilidad. Dos, el colágeno debe estar perfectamente preparado y mantenerse en hielo tanto como sea posible. Cada vez será más difícil de manejar si se empieza a configurar, es decir, a su vez de color rosa. Tres, la aguja de tungsteno debe estar s…

Acknowledgements

Este protocolo fue desarrollado en los laboratorios de Jane Dodd, Jessell Thomas y Andrew Lumsden. Muchas personas, incluyendo Konrad Basler, Calof Ann, Edlund Thomas, Hamilton Phil, Karagogeos Domna, Ariel Ruiz i Altaba y Yamada Toshiya determina la forma de explantes de la cultura de la médula espinal en el colágeno. Marysia Placzek y Marc Tessier-Lavigne fue pionero en la técnica de utilización de crecimiento de los axones de in vitro de explantos, como medio de identificación de las moléculas de orientación axón. El trabajo en el laboratorio de Butler es apoyado por becas de la Fundación March of Dimes y NS063999 R01 de NIH / NINDS.

Referências

  1. Altman, J., Bayer, S. A. . The development of the rat spinal cord. , (1984).
  2. Placzek, M. Tissue recombinations in collagen gels. Methods in molecular biology. , 325-335 (2008).
  3. Augsburger, A., Schuchardt, A. BMPs as mediators of roof plate repulsion of commissural neurons. Neuron. 24, 127-141 (1999).
  4. Butler, S. J., Dodd, J. A role for BMP heterodimers in roof plate-mediated repulsion of commissural axons. Neuron. 38, 389-401 (2003).
  5. Kennedy, T. E., Serafini, T. Netrins are diffusible chemotropic factors for commissural axons in the embryonic spinal cord. Cell. 78, 425-435 (1994).
  6. Charron, F., Stein, E. The morphogen sonic hedgehog is an axonal chemoattractant that collaborates with netrin-1 in midline axon guidance. Cell. 113, 11-23 (2003).
  7. Lumsden, A. G., Davies, A. M. Chemotropic effect of specific target epithelium in the developing mammalian nervous system. Nature. 323, 538-539 (1986).
  8. Dodd, J., Morton, S. B. Spatial regulation of axonal glycoprotein expression on subsets of embryonic spinal neurons. Neuron. 1, 105-116 (1988).
  9. Yamauchi, K., Phan, K. D., Butler, S. J. BMP type I receptor complexes have distinct activities mediating cell fate and axon guidance decisions. Development. 135, 1119-1128 (2008).
check_url/pt/1853?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Hazen, V. M., Phan, K., Yamauchi, K., Butler, S. J. Assaying the Ability of Diffusible Signaling Molecules to Reorient Embryonic Spinal Commissural Axons. J. Vis. Exp. (37), e1853, doi:10.3791/1853 (2010).

View Video