פרוטוקול גנטי אינדוקציה ויזואליזציה של גידולים שפירים ופולשני בסוג cephalic מכלולי<em> Melanogaster דרוזופילה</em

Summary

שיתוף פעולה בין אונקוגן הופעל כמו RAS ^V12 ומוטציות בגנים קוטביות תא כמו שרבטה, לגרום לצמיחת גידול בדרוזופילה שבו תאים סרטניים גם להציג התנהגויות פולשנית. הנה פרוטוקול פשוט לאינדוקציה והתבוננות בגידולים שפירים ופולשנית מוצג.

Abstract

דרוזופילה האירה את ההבנה של הבסיס הגנטי של התפתחות מחלה ורגילה שלנו בעשורים האחרונים, וכיום היא ממשיכה לתרום הרבה מאוד להבנה של מחלות מורכבות ^1-7 שלנו. התפתחות של גידולים משפירים למצב גרורתי היא אירוע מורכב ⁸ וכבר הדגם בדרוזופילה כדי לעזור לנו להבין טוב יותר את הבסיס הגנטי של מחלה זו ^9. כאן אני מציג פרוטוקול פשוט כדי לגרום גנטי, להתבונן ולאחר מכן לנתח את ההתפתחות של גידולים בזחלי דרוזופילה. טכניקת האינדוקציה הגידול מבוססת על מערכת MARCM ¹⁰ ומנצלת את שיתוף הפעולה בין אונקוגן הופעל, ראס ^V12 ואובדן של גנים קוטביות תא (שרבט, דיסקי זחלים ענק גדולים וקטלניים) כדי ליצור גידולים פולשניים ^9. אני אדגים כיצד ניתן דמיינו גידולים אלה בזחלים ללא פגע ואז איך אלה יכולים להיות גזורים החוצה לניתוח נוסף. הפרוטוקול פשוטים שהוצג כאן צריך לעשות את זה אפשרי עבור טכניקה זו כדי להיות מנוצל על ידי חוקרים מעוניינים בהבנת תפקידו של גן בפלישת גידול.

Introduction

התפתחות של גידולים משפירים למצב גרורתי היא תהליך חכם צעד שמאופיין בהתחמקות ממנגנוני הגנה בגוף נוכחי ^8. לדוגמא תאים סרטניים בגוף חייבים להיות מסוגלים להתחמק ממערכת החיסון ואפופטוזיס, פריצת דרך המטריצה ​​תאית מיוחדת (ECM) הנקראת קרום במרתף, ולהתגבר על כל פקדים חברתיים שהוטלו על ידי התאים המקיפים את ^8. זוהי דרך התקדמות חכמה צעד שהתאים הסרטניים לרכוש את היכולת להעביר וליישב אתרים מרוחקים בתהליך הנקרא גרורות. ההבנה של אופן שבו התאים הסרטניים מתגבר על החסמים שהוטלו על ידי הגוף שלנו היא עדיין בחיתוליו, לעומת זאת, התמונה המצטיירת ממחקר שנעשתה עד כה מצביע על שימוש חוזר של תהליכים התפתחותיים נורמלים ומסלולי איתות על ידי התאים הסרטניים ^11-13.

זבוב הפירות דרוזופילה melanogaster תרם מאוד לunderstanding של התפתחות נורמלית ומחלה באמצעות שימוש בטכניקות גנטיות מתוחכמות שפותחו בעשורים האחרונים ^14-17. באמצעות mutagenesis וכלי ביטוי יתר שהגענו להבנה טובה יותר של אונקוגנים שונים וגני מדכאי סרטן ^18-22. עם זאת, גרורות סרטניים היא תוצאה של שיתוף פעולה בין כמה נגעים גנטיים שנחקר בעיקר במודלים של תרבית תאי ^23,24 כמו גם מודלים xenograft שונים ^25-27. יש מודלים אלו אם כי עוצמה המגבלות שלהם כמו שהם לא לחקות לחלוטין את התנאים נמצאו בכל יצור חי. יתר על כן, מודלים מהונדסים זמינים בעכברים הם מסורבלים ולא תורם לניתוח גנטי של התנהגות ^28,29 פולשנית. מספר מחקרים ניסו להבין פלישה של תאים סרטניים בדרוזופילה ^30,31. טכניקות אלו בעיקר לנצל השתלה של גידולים ראשוניים למארחים ולאחר מכן מסתמכות על מעקב טרהnsplanted גידולים לפלישה לרקמות שכנות ^32,33. טכניקה רבת עוצמה בשם MARCM ¹⁰ הותאמה על ידי Pagliarini ושו למודל פלישת גידול בדרוזופילה ^9. דוגמנות גנטית אלגנטית זה של פלישת גידול ניצלה את שיתוף הפעולה בין אונקוגן הופעל ואובדן קוטביות תא. כוחו של דוגמנות זה טמון בעובדה שהגידולים פולשניים נוצרים באורגניזם שלם ובכך לעקוף את הצורך בהשתלה של רקמות. כדי להביא לשיתוף פעולה בשעור, אונקוגן הופעל כמו ראס ^V12 מתבטא בשיבוטים של תאים בדיסק עיניים מחושים הזחל. כתוצאה מטכניקת MARCM שיבוטים אלה גם מסומנים בחלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) להדמיה קלה ונעשים הומוזיגוטים למוטציות קוטביות תא כמו זחלים קטלניים ענק, שרבט, ודיסקים גדולים. התוצאה היא ה-GFP מתויגת גידולים פולשניים ב מורכב cephalic. בדו"ח זה אניתדגים כיצד לגרום, ולחזות גידולים פולשניים אלה הן בהקשר של זחלים שלמים והמורכב בcephalic גזור החוצה. האינדוקציה הגידול המובאת כאן מנצלת חומרים כימיים בכרומוזום השני של דרוזופילה. בטבלה 2, אני מספק רישום של מניות על כרומוזומים X ו ^-3 שניתן לנצלם לאותה מטרה. אני מאמין כי פרוטוקול פשוט זו יהפוך את הטכניקה הזו נגישה לחוקרים המעוניינים בהבנת הבסיס המולקולרי של התקדמות גידול.

Protocol

1. אינדוקציה של גידולים לא פולשני שפירים השתמש במניות רשומות בטבלה 2 לאינדוקציה של גידולים שפירים. הכן את תרבות המתנע עבור המניה "בוחן" של גנוטיפ הבא: y, w, אי-FLP1; Tub-Gal80, FRT40A;> y Ac…

Representative Results

כתוצאה מהפרוטוקול מובאת כאן המשתמש יהיה מסוגל לגרום לגידולים שפירים על ידי overexpressing אונקוגן הופעל בדיסק דמותי מחושים עיני הזחל. משתמש גם תוכל לגרום לגידולים פולשניים בדיסק המחושים העין על ידי overexpressing אונקוגן הופעל בשיבוטים של תאים גם למוטציה גנטית קוטביות תא. הגידו?…

Discussion

הסרטן הוא מחלה מורכבת עם הבנה הרבה יותר טובה היום מאשר בעבר. עם זאת, הרבה עדיין צריכה ללמוד והסביר לפני שיש לנו תמונה של המנגנונים שלמה. הפרוטוקול פשוט שהוצג כאן מאפשר לגרום גנטי גידולים שפירים ופולשני בהאורגניזם כולו ולאחר מכן ללמוד את הביולוגיה הקשורים להתפתחות של …

Materials

10X PBS (phosphate buffered saline) pH 7.2 stock solution	Invitrogen, Sigma Aldrich
Chilled 1X PBS pH7.2 working solution	Invitrogen, Sigma Aldrich		Make fresh and refrigerate, can be used up to a week
Flynap	Carolina Biologicals		Fly anesthesia needed to anesthetize larvae
Fixative	0.1M PIPES, pH 7.2, 4% Paraformaldehyde		Needed to fix the dissected cephalic complex
Ice Bucket	Several		Maintain solutions on ice. Also, dissect cephalic complex in chilled 1X PBS and then place on ice in an Eppendorf tube
1.7ml Eppendorf tube	Various
Glass slides, cover glass	Fisher Scientific
Vectashield Mounting Media or any other mounting media	Vector Laboratories
Halocarbon 200 or 700 Oil	Polysciences Inc. or Halocarbon.com		Halocarbon 200 is used to mount the larvae for visualization on a fluorescence stereoscope
Sally Hansen “Hard as Nails” nail polish	Can be found at any general merchandise store		Needed to seal the edges of Coverslip
A Leica MZ16.5 fluorescence stereomicroscope or any other fluorescence stereomicroscope	Leica and others		Needed to observe the GFP fluorescence in larvae
Dumont #5 forceps	Fine Science Tools
Pyrex 9 well spot plate or any other dissection dish	Sigma Aldrich
Paint Brush	Can be found at any general merchandise store
			Table 1. Materials needed to perform the experimental protocol presented in this article.