चेहरे के विकास का आकलन करने के लिए एवियन फोरब्रेन चिमेरा बनाना
Summary
यह लेख एक ऊतक प्रत्यारोपण तकनीक का वर्णन करता है जिसे क्रानियोफेशियल विकास के दौरान बेसल फोरब्रेन के सिग्नलिंग और पैटर्निंग गुणों का परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।
Abstract
एवियन भ्रूण का उपयोग एक सदी से अधिक समय से एक मॉडल प्रणाली के रूप में किया गया है और इससे कशेरुक विकास की मौलिक समझ हुई है। इस मॉडल प्रणाली की शक्तियों में से एक यह है कि ऊतकों के प्रभाव और बातचीत का मूल्यांकन सीधे चिमेरिक भ्रूण में किया जा सकता है। हमने पहले दिखाया है कि फोरब्रेन से संकेत फ्रंटोनेसल एक्टोडर्मल ज़ोन (एफईजेड) में सोनिक हेजहोग (एसएचएच) के अभिव्यक्ति डोमेन के आकार को विनियमित करके चेहरे के मोर्फोजेनेसिस में योगदान करते हैं। इस लेख में, फोरब्रेन चिमेरा उत्पन्न करने और इन प्रयोगों के परिणामों के चित्र प्रदान करने की विधि का वर्णन किया गया है।
Introduction
विकासात्मक जीव विज्ञान में अधिकांश समकालीन अनुसंधान भ्रूण को आकार देने में जीन की भूमिका पर केंद्रित है। आनुवंशिक परिप्रेक्ष्य से विकास तंत्र की जांच करने के लिए अच्छे उपकरण हैं। हालांकि, भ्रूण को इकट्ठा किया जाता है और ऊतक इंटरैक्शन के जवाब में मोर्फोजेनेसिस से गुजरना पड़ता है। एवियन सिस्टम एक क्लासिक उपकरण है जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार के ऊतक इंटरैक्शन का आकलन करने के लिए किया जाता है जो निम्नलिखित कारणों से विकास को नियंत्रित करता है: भ्रूणविज्ञान अच्छी तरह से समझा जाता है, भ्रूण आसानी से सुलभ हैं, एवियन सिस्टम के विश्लेषण के लिए उपकरण अच्छी तरह से विकसित हैं, और भ्रूण सस्ते हैं।
एवियन प्रत्यारोपण प्रणाली को व्यापक रूप से वंश अनुरेखण के लिए और लगभग एक सदी 1,2,3,4 के लिए विकास के दौरान ऊतक इंटरैक्शन का आकलन करने के लिए नियोजित किया गया है। इस प्रणाली का उपयोग एक सिग्नलिंग सेंटर, फ्रंटोनासल एक्टोडर्मल ज़ोन (एफईजेड) की जांच करने के लिए किया गया था, जो ऊपरी जबड़े5 के मोर्फोजेनेसिस को नियंत्रित करता है, और उस तकनीक का वर्णन करते हुए एक वीडियो प्रकाशितकिया गया था। बटेर-चूजे के अलावा, ऊतक इंटरैक्शन के विश्लेषण के लिए चिमेरा का उत्पादन करने के लिए अन्य प्रजातियों का भी उपयोग किया गया है। उदाहरण के लिए, माउस एफईजेड को जंगली प्रकार 7 और उत्परिवर्ती चूहों8 से प्रत्यारोपित किया गया था, और अन्य ने चेहरे के कंकाल 9,10,11,12 को पैटर्न करने में तंत्रिका शिखा की भूमिका का आकलन करने के लिए बतख, बटेर और चिक सिस्टम का उपयोग किया है।
इस काम में, बटेर, बतख और चूजा भ्रूण के बीच पारस्परिक रूप से वेंट्रल फोरब्रेन को प्रत्यारोपित करके एफईजेड में जीन अभिव्यक्ति के पैटर्न को विनियमित करने में फोरब्रेन की भूमिका का आकलन किया गया था, क्योंकि एफईजेड में सोनिक हेजहोग अभिव्यक्ति को प्रेरित करने के लिए फोरब्रेन से एक संकेत की आवश्यकता होती है। फोरब्रेन प्रत्यारोपण क्षेत्र में अद्वितीय नहीं हैं। इन प्रत्यारोपणों का उपयोग बटेर और बतख भ्रूण13 में गतिशीलता के विकास का आकलन करने के लिए किया गया था, हालांकि इन प्रयोगों में गैर-तंत्रिका डेरिवेटिव में योगदान देने वाले ऊतकों को भी प्रत्यारोपित किया गया था। अन्य काम में, पक्षियों में श्रवण सर्किट का मूल्यांकन फोरब्रेन प्रत्यारोपण14 द्वारा किया गया है, लेकिन इन प्रत्यारोपणों में अनुमानित तंत्रिका शिखा कोशिकाएं शामिल हैं, जो चेहरे के आकार 9,10 में योगदान करती हैं और एफईजेड15 में एसएचएच अभिव्यक्ति को विनियमित करने में भाग लेती हैं। इसलिए, तंत्रिका ट्यूब के बंद होने से पहले पक्षी की एक प्रजाति से दूसरी प्रजाति में उदर अग्रमस्तिष्क को प्रत्यारोपित करने के लिए एक प्रणाली तैयार की गई थी ताकि चेहरे के आकार16 (चित्रा 1 ए, बी) में मस्तिष्क की भूमिका का आकलन किया जा सके। यह विधि ग्राफ्ट के तंत्रिका शिखा संदूषण से रहित थी। इस लेख में, विधि को चित्रित किया गया है और अपेक्षित परिणामों का वर्णन किया गया है, और सामना की जाने वाली चुनौतियों पर चर्चा की गई है।
Protocol
Representative Results
Discussion
वर्णित विधि बेसल फोरब्रेन और आसन्न एक्टोडर्म के बीच ऊतक इंटरैक्शन की परीक्षा की अनुमति देती है। यह दृष्टिकोण पिछले फोरब्रेन प्रत्यारोपण विधियों से भिन्न है, क्योंकि दाता ऊतक वेंट्रल फोरब्रेन तक ही स…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस प्रकाशन में रिपोर्ट किए गए शोध को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ डेंटल एंड क्रैनियोफेशियल रिसर्च द्वारा पुरस्कार संख्या आर01डीई019648, आर01डीई018234 और आर01डीई019638 के तहत समर्थित किया गया था।
Materials
| 1x PBS | TEK | TEKZR114 | |
| 35×10 mm Petri dish | Falcon | 1008 | |
| DMEM | Thermofisher | 11965084 | |
| Needle holder | Fine Science Tools | 26016-12 | |
| Neutral Red | Sigma | 553-24-2 | |
| No. 5 Dumont forceps | Fine Science Tools | 11252-20 | |
| Pasteur Pipets | Thermofisher | 13-678-6B | |
| QCPN antibody | Developmental Studies Hybridoma bank, Iowa University, Iowa, USA | ||
| Scissors | Fine Science Tools | 14058-11 | |
| Tungsten Needle | Fine Science Tools | 26000 |
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