Summary

का निष्कासन<em> ड्रोसोफिला</em> संवेदी न्यूरॉन्स और एपिडर्मल कोशिकाओं के immunofluorescence विश्लेषण के लिए लारवल Fillets से मांसपेशियों के ऊतकों

Published: November 02, 2016
doi:

Summary

ड्रोसोफिला लार्वा वृक्ष के समान द्रुमायण (डीए) न्यूरॉन्स का उपयोग कर न्यूरोनल morphogenesis के अध्ययन immunofluorescence द्वारा neuronal और एपिडर्मल प्रोटीन के सीटू दृश्य में से लाभ। हम एक प्रक्रिया है कि लार्वा शरीर दीवार से मांसपेशियों के ऊतकों को हटाने के द्वारा दा न्यूरॉन्स और आसपास के एपिडर्मल कोशिकाओं के immunofluorescence विश्लेषण में सुधार का वर्णन है।

Abstract

ड्रोसोफिला लार्वा वृक्ष के समान द्रुमायण (डीए) न्यूरॉन्स न्यूरोनल morphogenesis के तंत्र की जांच के लिए एक लोकप्रिय मॉडल हैं। दा न्यूरॉन्स एपिडर्मल कोशिकाओं वे अंदर आना और इस तरह immunofluorescence द्वारा दोनों neuronally और epidermally व्यक्त प्रोटीन के सीटू दृश्य में से उनके विश्लेषण लाभ के साथ संचार में विकसित करना। इम्यूनोफ्लोरेसेंस प्रयोगों के लिए लार्वा fillets तैयारी के पारंपरिक तरीकों बरकरार छोड़ मांसपेशियों के ऊतकों है कि शरीर की दीवार के सबसे शामिल हैं, इमेजिंग के लिए neuronal और एपिडर्मल प्रोटीन कई चुनौतियां पेश किया। यहाँ हम ड्रोसोफिला लार्वा fillets से मांसपेशियों के ऊतकों को हटाने के लिए एक विधि का वर्णन है। इस प्रोटोकॉल प्रोटीन की इमेजिंग कि अन्यथा मांसपेशियों के ऊतकों से छिप कर रहे हैं सक्षम बनाता है, शोर अनुपात करने के लिए संकेत सुधार, और सुपर संकल्प माइक्रोस्कोपी का उपयोग दा न्यूरॉन विकास का अध्ययन करने की सुविधा।

Introduction

ड्रोसोफिला लार्वा वृक्ष के समान द्रुमायण (डीए) न्यूरॉन्स आनुवंशिक हेरफेर करने के लिए उनके ज़िम्मा और कितनी आसानी से वे imaged किया जा सकता है की वजह न्यूरोनल विकास के अध्ययन के लिए एक मूल्यवान मॉडल प्रदान करते हैं। इन संवेदी न्यूरॉन्स कई मार्ग है कि डेन्ड्राइट morphogenesis 1-3 पर नियंत्रण की पहचान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

दा न्यूरॉन्स के चार वर्गों (कक्षा मैं – चतुर्थ) लार्वा एपिडर्मिस अंदर आना। इन न्यूरॉन्स उनके dendrites मोटे तौर पर दो आयामी arrays 4,5 के गठन के साथ, तहखाने झिल्ली और एपिडर्मिस के बीच झूठ बोलते हैं। चार वर्गों में से, चतुर्थ श्रेणी दा न्यूरॉन्स सबसे उच्च branched arbors और अन्य जानवरों के संवेदी न्यूरॉन्स की तरह, है, इन arbors के विस्तार पड़ोसी ऊतकों से आंतरिक कारकों के रूप में अच्छी तरह से cues, विशेष रूप से एपिडर्मिस, उनके विकास के लिए 6-9 की आवश्यकता है ।

अध्ययनों से पता है कि कैसे इस तरह के neuronal और अतिरिक्त न्यूरोनल तथ्य यह निर्धारित करने के लिएओआरएस immunofluorescence द्वारा बगल में प्रोटीन अभिव्यक्ति पता लगाने की क्षमता से डेन्ड्राइट morphogenesis लाभ नियंत्रित करते हैं। लार्वा के बाहरी छल्ली एंटीबॉडी के लिए अभेद्य है, लेकिन इस बाधा को आसानी से अच्छी तरह से स्थापित विच्छेदन तरीकों 10,11 के माध्यम से लार्वा fillets की तैयारी से दूर है। हालांकि, शरीर दीवार मांसपेशियों के ऊतकों कि तहखाने झिल्ली को सिर्फ आंतरिक निहित है दा न्यूरॉन्स और एपिडर्मल कोशिकाओं के दृश्य के प्रति कई चुनौतियों प्रस्तुत करता है। सबसे पहले, मांसपेशियों के ऊतकों, जो लाइनों शरीर दीवार की सबसे अधिक है, बहुत फ्लोरोसेंट संकेतों न्यूरोनल या एपिडर्मल ऊतक से चलाई obscures। यह काफी हद तक नमूने में शोर अनुपात करने के संकेत कम कर देता है। दूसरा, कई प्रासंगिक प्रोटीन मांसपेशियों के ऊतकों में के रूप में अच्छी तरह से न्यूरॉन्स या एपिडर्मिस में व्यक्त किया जा सकता है। यह मांसपेशियों व्युत्पन्न प्रतिदीप्ति संकेत न्यूरॉन या एपिडर्मिस से एक प्रतिदीप्ति संकेत के आगे अस्पष्ट का पता लगाने की संभावना है। अंत में, माइक्रोस्कोपी प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र में प्रगति कोईउप विवर्तन संकल्प पर नमूने के डब्ल्यू परमिट इमेजिंग और प्रोटीन है कि न्यूरॉन्स में व्यक्त कर रहे हैं के स्थानीयकरण समझदार और एपिडर्मल कोशिकाओं 12,13 आसपास में विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है। हालांकि, शोर अनुपात और coverslip के लिए नमूना के करीब निकटता के लिए एक मजबूत संकेत से सुपर संकल्प माइक्रोस्कोपी लाभ के माध्यम से इमेजिंग। शोर अनुपात करने के लिए संकेत को कम करने के अलावा, लार्वा शरीर दीवार मांसपेशियों दूरी coverslip, जिससे बेहतर छवि संकल्प है कि सुपर संकल्प माइक्रोस्कोपी के तरीकों के साथ प्राप्त किया जा सकता सीमित करने से दा न्यूरॉन्स। immunofluorescence विश्लेषण के लिए चुनौतियों के अलावा, मांसपेशियों के ऊतकों लार्वा शरीर दीवार में संवेदी न्यूरॉन्स से electrophysiological रिकॉर्डिंग के लिए एक बाधा प्रस्तुत करता है। इसके हटाने इसलिए संवेदी न्यूरॉन्स 14 के neurophysiological हेरफेर फायदा होता है।

यहाँ ड्रोसोफिला लार्वा मांसपेशियों के ऊतकों को हटाने के लिए एक विधि का वर्णन किया है। हम जानते हैं कि हमारे प्रोटोकॉल पी प्रदर्शितप्रोटीन के ermits immunofluorescence इमेजिंग कि अन्यथा मांसपेशियों के ऊतकों से छिप कर रहे हैं, चतुर्थ श्रेणी दा न्यूरॉन्स के दृश्य के लिए शोर अनुपात करने के लिए संकेत सुधार, और बेहतर दा न्यूरॉन्स में प्रोटीन और सेलुलर संरचनाओं के स्थानिक रिश्तों भेदभाव करने के लिए सुपर संकल्प माइक्रोस्कोपी का उपयोग सक्षम बनाता है और एपिडर्मिस।

Protocol

नोट: मांसपेशी को हटाने (चित्रा 1) के लिए प्रक्रिया लार्वा fillets तैयार करने के लिए पहले से वर्णित तरीकों में से एक संशोधन है। कदम है कि पूर्व में होना है और मांसपेशियों को हटाने का पालन संक्षेप में रेख?…

Representative Results

हम immunofluorescence प्रयोगों में शोर अनुपात करने के लिए संकेत सुधार पटलमय जंक्शन प्रोटीन coracle (कोरा) और डिस्क-बड़े (Dlg) एक साथ चतुर्थ श्रेणी दा झिल्ली मार्कर के साथ लेबल न्यूरॉन्स के साथ सह-कल्पना करने के लिए मांसपे?…

Discussion

यहाँ एक प्रोटोकॉल ड्रोसोफिला लार्वा fillets से मांसपेशियों के ऊतकों के मैनुअल हटाने के लिए वर्णित है। इस प्रोटोकॉल पहले से लार्वा विच्छेदन तकनीक 10,11 वर्णित संशोधित करता है। बाद लार्वा एक सिलिकॉन elas…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम माइक्रोस्कोपी पर उपयोगी विचार विमर्श के लिए गैरी Laevsky धन्यवाद। यह काम एनआईएच द्वारा वित्त पोषित किया गया R01GM061107 और R01GM067758 अनुदान एर्ग करने के लिए

Materials

Dumont #5 tweezers Electron Microscopy Sciences 72701-D
Micro Scissors, 8 cm, straight, 5 mm blades, 0.1 mm tips World Precision Instruments 14003
Sylgard 184 silicone elastomer kit Dow Corning 3097358-1004 for dissecting plates
Austerlitz insect pins, 0.1 mm Fine Science Tools 26002-10
Fostec 8375 light source Artisan Technology Group 62792-4
Zeiss Stemi 2000 Carl Zeiss Microscopy
Vectashield antifade mounting medium Vector Laboratories H-1000 for confocal microscopy
Prolong Diamond antifade mountant Life Technologies P36970 for structured illumination microscopy
Micro cover glass, 22×22 mm, No. 1.5 VWR 48366-227
Superfrost Plus microscope slides, 25 x 75 x 1.0 mm Fisherbrand 12-550-15
Mouse anti-Coracle antibody Developmental Studies Hybridoma Bank C615.16 supernatant, dilute 1:50
Mouse anti-Discs large antibody Developmental Studies Hybridoma Bank 4F3 supernatant, dilute 1:50
Rabbit anti-dsRed antibody Clontech 632496 dilute 1:1000
Goat anti-rabbit antibody, Alexa Fluor 568 conjugated ThermoFisher Scientific A-11011 dilute 1:1000
Goat anti-mouse antibody, Alexa Fluor 488 conjugated ThermoFisher Scientific A-11001 dilute 1:500

References

  1. Jan, Y. N., Jan, L. Y. Branching out: mechanisms of dendritic arborization. Nat Rev Neurosci. 11 (5), 316-328 (2010).
  2. Corty, M. M., Matthews, B. J., Grueber, W. B. Molecules and mechanisms of dendrite development in Drosophila. Development. 136 (7), 1049-1061 (2009).
  3. Parrish, J. Z., Emoto, K., Kim, M. D., Jan, Y. N. Mechanisms that regulate establishment, maintenance, and remodeling of dendritic fields. Annu Rev Neurosci. 30, 399-423 (2007).
  4. Kim, M. E., Shrestha, B. R., Blazeski, R., Mason, C. A., Grueber, W. B. Integrins establish dendrite-substrate relationships that promote dendritic self-avoidance and patterning in Drosophila sensory neurons. Neuron. 73 (1), 79-91 (2012).
  5. Han, C., et al. Integrins regulate repulsion-mediated dendritic patterning of Drosophila sensory neurons by restricting dendrites in a 2D space. Neuron. 73 (1), 64-78 (2012).
  6. Parrish, J. Z., Xu, P., Kim, C. C., Jan, L. Y., Jan, Y. N. The microRNA bantam functions in epithelial cells to regulate scaling growth of dendrite arbors in Drosophila sensory neurons. Neuron. 63 (6), 788-802 (2009).
  7. Jiang, N., Soba, P., Parker, E., Kim, C. C., Parrish, J. Z. The microRNA bantam regulates a developmental transition in epithelial cells that restricts sensory dendrite growth. Development. 141 (13), 2657-2668 (2014).
  8. Meltzer, S., et al. Epidermis-derived Semaphorin promotes dendrite self-avoidance by regulating dendrite-substrate adhesion in Drosophila sensory neurons. Neuron. 89 (4), 741-755 (2016).
  9. Han, C., et al. Epidermal cells are the primary phagocytes in the fragmentation and clearance of degenerating dendrites in Drosophila. Neuron. 81 (3), 544-560 (2014).
  10. Brent, J. R., Werner, K. M., McCabe, B. D. Drosophila larval NMJ dissection. J Vis Exp. (24), (2009).
  11. Karim, M. R., Moore, A. W. Morphological analysis of Drosophila larval peripheral sensory neuron dendrites and axons using genetic mosaics. J Vis Exp. (57), e3111 (2011).
  12. Gustafsson, J. Surpassing the lateral resolution limit by a factor of two using structured illumination microscopy. J Microscopy. 198 (2), 82-87 (2000).
  13. Ashdown, G. W., Cope, A., Wiseman, P. W., Owen, D. M. Molecular flow quantified beyond the diffraction limit by spatiotemporal image correlation of structured illumination microscopy data. Biophys J. 107 (9), L21-L23 (2014).
  14. Zhang, W., Yan, Z., Jan, L. Y., Jan, Y. N. Sound response mediated by the TRP channels NOMPC, NANCHUNG, and INACTIVE in chordotonal organs of Drosophila larvae. PNAS. 10 (33), 13612-13617 (2013).
  15. Feng, Y., Ueda, A., Wu, C. F. A modified minimal hemolymph-like solution, HL3.1, for physiological recordings at the neuromuscular junctions of normal and mutant Drosophila larvae. J Neurogenet. 18 (2), 377-402 (2004).
  16. Babcock, D. T., Landry, C., Galko, M. J. Cytokine signaling mediates UV-induced nociceptive sensitization in Drosophila larvae. Curr Biol. 19 (10), 799-806 (2009).
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Cite This Article
Tenenbaum, C. M., Gavis, E. R. Removal of Drosophila Muscle Tissue from Larval Fillets for Immunofluorescence Analysis of Sensory Neurons and Epidermal Cells. J. Vis. Exp. (117), e54670, doi:10.3791/54670 (2016).

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