Remoção de<em> Drosophila</em> Tecido muscular larval Filetes para Análise de imunofluorescência de neurônios sensoriais e células epidérmicas
Summary
Estudos da morfogênese neuronal usando Drosophila arborização dendrítica larval (da) neurônios beneficiar na visualização situ de proteínas neuronais e epidérmicas por imunofluorescência. Descreve-se um processo que melhora a análise de imunofluorescência de Da neurónios e células epidérmicas vizinhas através da remoção de tecido do músculo da parede do corpo larval.
Abstract
Neurônios Drosophila larval arborização dendrítica (DA) é um modelo popular para a investigação de mecanismos de morfogênese neuronal. Da neurónios desenvolver em comunicação com as células epidérmicas que inervam e, portanto, os seus benefícios de análise de visualização em in situ de ambas as proteínas neuronalmente e epidermicamente expressas por imunofluorescência. Os métodos tradicionais de preparação de filetes de larvas para experiências de imunofluorescência deixar intacto o tecido muscular que cobre a maior parte da parede do corpo, apresentando vários desafios à imagem latente proteínas neuronais e epidérmicas. Descrevemos aqui um método para a remoção de tecido muscular de Drosophila filetes larval. Este protocolo permite imagiologia de proteínas que são de outra forma obscurecido por tecido muscular, melhora a relação sinal-ruído, e facilita o uso de microscopia de super-resolução para estudar da Desenvolvimento neurônio.
Introduction
Neurónios Drosophila larval arborização dendrítica (DA) fornecer um modelo válido para o estudo do desenvolvimento neuronal, devido à sua receptividade para a manipulação genética e a facilidade com que eles podem ser visualizados. Esses neurônios sensoriais têm sido fundamentais para a identificação de inúmeros caminhos que controlam dendrite morfogênese 1-3.
Quatro classes de da neurônios (Classe I – IV) inervam a epiderme larval. Estes neurônios situar-se entre a membrana basal da epiderme e, com as suas dendrites formando matrizes bidimensionais largamente 4,5. Das quatro classes, classe IV da neurônios têm os mandris mais altamente ramificada e, como neurônios sensoriais dos outros animais, a elaboração desses mandris exige fatores intrínsecos, bem como sugestões de tecidos vizinhos, em particular a epiderme, para o seu desenvolvimento 6-9 .
Estudos para determinar como tal neuronal e fato extra-neuronalRUP controlar benefício morfogénese dendrite de a capacidade de detectar a expressão de proteínas in situ por imunofluorescência. A cutícula externa da larva é impenetrável para os anticorpos, mas este impedimento é facilmente superada pela preparação de filetes de larvas através de métodos bem estabelecidos de dissecação 10,11. No entanto, o tecido do músculo da parede do corpo que se encontra logo interior para a membrana basal apresenta vários desafios para visualização dos neurónios de da e as células epidérmicas. Primeiro, o tecido muscular, que a maioria das linhas de parede do corpo, obscurece grandemente sinais fluorescentes que emanam a partir de tecido neuronal ou epidérmica. Isto reduz substancialmente a relação sinal-ruído na amostra. Em segundo lugar, muitas proteínas relevantes pode ser expresso em tecido muscular, assim como nos neurónios ou epiderme. Este sinal de fluorescência derivadas de músculo é provável que mais obscura a detecção de um sinal de fluorescência a partir do neurónio ou epiderme. Finalmente, os avanços nas tecnologias de microscopia semw autorização de imagem de amostras com resolução sub-difração e pode ser especialmente útil para discernir a localização de proteínas que são expressas em neurônios e em torno de células epidérmicas 12,13. No entanto, a imagem latente através de benefícios de microscopia de super-resolução de uma forte relação sinal-ruído e proximidade da amostra com a lamela. Além de reduzir a relação sinal-ruído, as distâncias da parede do corpo do músculo larval da neurônios da lamela, limitando assim a resolução da imagem melhorada que pode ser conseguida com métodos de microscopia de super-resolução. Além desafios para análise de imunofluorescência, tecido muscular apresenta uma barreira para gravação electrofisiológico de neurónios sensoriais na parede do corpo larval. Portanto, a sua remoção beneficia manipulação neurofisiológica de neurônios sensoriais 14.
Aqui, um método para a remoção manual de Drosophila tecido muscular larval é descrito. Nós demonstramos que nosso protocolo pErmits imagem imunofluorescência de proteínas que são de outra forma obscurecido por tecido muscular, melhora a relação sinal-ruído para a visualização de classe IV da neurônios, e permite o uso de microscopia de super-resolução para melhor discriminar relações espaciais de proteínas e estruturas celulares no da neurônios e a epiderme.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aqui é descrito um protocolo para a remoção manual de tecido muscular de Drosophila filetes larval. Este protocolo modifica previamente descrito técnicas de dissecação larvais 10,11. Depois que a larva é dissecado em um prato de elastómero de silicone, a linha média dorsal está localizado. Um único pino de pinça, na sua orientação mais plana possível, é cuidadosamente inserida entre o tecido muscular e da epiderme, perto da linha média dorsal. As pinças são delicadamente puxado par…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos Gary Laevsky de votos discussões sobre microscopia. Este trabalho foi financiado pelo NIH concede R01GM061107 e R01GM067758 para ERG
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
- Jan, Y. N., Jan, L. Y. Branching out: mechanisms of dendritic arborization. Nat Rev Neurosci. 11 (5), 316-328 (2010).
- Corty, M. M., Matthews, B. J., Grueber, W. B. Molecules and mechanisms of dendrite development in Drosophila. Development. 136 (7), 1049-1061 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Brent, J. R., Werner, K. M., McCabe, B. D. Drosophila larval NMJ dissection. J Vis Exp. (24), (2009).
- 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).
- Gustafsson, J. Surpassing the lateral resolution limit by a factor of two using structured illumination microscopy. J Microscopy. 198 (2), 82-87 (2000).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
