Qui vi presentiamo un protocollo di montaggio per macchiato<em> Drosophila</em> Embrioni in posizione verticale che permette l'imaging di sezioni trasversali usando la microscopia confocale.
Alcuni noti gradienti morfogenetici e movimenti cellulari si verificano lungo l'asse dorsale / ventrale della<em> Drosophila</em> Embrione. Tuttavia, le attuali tecniche utilizzate per visualizzare tali processi sono piuttosto limitate. Il protocollo che segue descrive una nuova tecnica per il montaggio fisso ed etichettato<em> Drosophila</em> Embrioni per la visualizzazione coronale con imaging confocale. Questo metodo consiste di incorporamento embrioni tra due strati di glicerina mezzi gelatina di montaggio, e di imaging strisce di gelatina in posizione eretta. Il primo passo per sandwiching gli embrioni è di fare un sottile letto di glicerina gelatina in una diapositiva. Successivamente, gli embrioni vengono accuratamente allineati su questa superficie e coperto con un secondo strato di gelatina. Dopo il secondo strato è solidificato, strisce di gelatina vengono tagliate e capovolto in posizione verticale per l'imaging. Alternative sono descritte per la visualizzazione degli embrioni a seconda del tipo di stand microscopio da utilizzare. Dal momento che tutte le cellule lungo l'asse dorso-ventrale sono esposte all'interno di un singolo confocale Z-plane, il nostro metodo permette misurazioni precise e il confronto dei segnali fluorescenti senza photobleaching o dispersione della luce comune a ricostruzioni 3D di embrioni montato longitudinalmente.
Prendendo immagini sezione di embrioni di Drosophila può essere impegnativo, perché richiede sia una dissezione accurata mano di fette di 2 o l'uso dei mezzi di comunicazione embedded per l'elaborazione microtomo, che di solito è dannoso per colorazioni fluorescenti. In alternativa, Z-stack fatto in un microscopio confocale può essere usato per fare la ricostruzione 3D della sezione immagini. Tuttavia, è tempo di fare varie fette sottili confocale per una accurata ricostruzione 3D e photobleaching diventa problematico. Un'altra preoccupazione quando gli embrioni di imaging che sono montati longitudinalmente è la dispersione della luce che si verifica quando si raggiunge più sezioni dell'embrione, che complica anche le misurazioni precise dei segnali fluorescenti a fini di quantificazione dei livelli di espressione della proteina o di mRNA 1. Anche con un microscopio a due fotoni confocale, dispersione della luce è ancora una preoccupazione a causa della opacità del materiale tuorlo al centro dell'embrione, che fa selezione di supporti di montaggio per la massima trasparenza del campione a essere limitata.
Per aggirare questi problemi, una nuova tecnica di imaging chiamata "End-on" degli embrioni posizionamento in verticale è stato recentemente sviluppato per l'immagine sia dal vivo che i campioni fisso 4. In questo lavoro, abbiamo sviluppato un nuovo protocollo per gli embrioni montate verticalmente che permette una semplice preparazione e la visualizzazione di embrioni fisso o tessuti di qualsiasi dimensione e forma che si sono macchiati con più sonde in situ 3. Il nostro metodo consiste nell'utilizzare un supporto di montaggio con consistenza gelatinosa che viene usato per racchiudere gli embrioni allineati al suo interno. Blocchi tagliati di questo mezzo di montaggio contenente gli embrioni incorporato può essere posizionato in posizione verticale prima immagine in qualsiasi tipo di microscopio confocale.
Integrando gli embrioni in gelatina e il posizionamento in verticale, siamo in grado di prendere orizzontale sezioni usando la microscopia confocale, in cui vengono presentati cellule lungo il dorso-ventrale asse dell'embrione contemporaneamente. Questo è un miglioramento significativo ai fini quantificazione perché i problemi di dispersione della luce e photobleaching di coloranti fluorescenti che si verifica in convenzionale Z-stack ricostruzione di embrioni montato longitudinalmente sono ora eliminati. Così, la quantificazione dei livelli di espressione del gene o della proteina lungo l'asse dorso-ventrale è preciso, dal momento che le cellule situato di fronte dorso-ventrale posizioni sono esposte nello stesso momento e nello stesso tempo confocale Z-posizione. Inoltre, il metodo descritto permette di ottenere una completa immagine 2-D in tutto il dorso-ventrale asse da un 3-D embrione senza l'utilizzo di complessi metodi computazionali svolgimento di visualizzare le cellule in posizioni diverse lungo l'asse DV 6.
Alcuni dei passaggi critici includere la rimozione glicerolo in eccesso dopo l'allineamento degli embrioni, per evitare di dividere tra i due strati di gelatina. Tuttavia, se il campione è troppo disidratato, l'immagine risultante sarà deformi e hanno una morfologia corretta. Inoltre, se il mezzo gelatina intorno l'embrione viene tagliato con un angolo piuttosto che direttamente, l'immagine risultante può apparire meno rotondo e più in forma ovulare, a causa di un non corretto posizionamento degli embrioni a un angolo di 90 gradi. Infine, se la gelatina non viene tagliato strettamente sufficiente per l'embrione sulle estremità anteriore / posteriore, non è possibile ottenere una immagine corretta distanza di lavoro, perché l'obiettivo sarebbe stato utilizzato principalmente per concentrarsi nella gelatina e non l'embrione.
Un altro passo importante che può essere necessaria quando l'imaging embrione gastrulating fine è quello di ordinare con attenzione le fasi di interesse nell'ambito di applicazione prima di allineare loro. Di solito, gli embrioni sono messo in scena in base alle caratteristiche morfologiche che possono essere più facilmente riconoscibile quando è in posizione longitudinale.
Tra le modifiche alternativi che possono essere fatte con questo metodo è quello di includere un anti-fade reagente (ad esempio p-fenilendiammina o PPD) nel secondo strato di gelatina per aiutare a proteggere contro photobleaching di coloranti fluorescenti.
The authors have nothing to disclose.
Gli autori sono particolarmente in debito con Deborah Harris e Danielle MacKay. Il supporto per questo lavoro è stato fornito dal Dipartimento di Biologia e il Collegio di Arti e Scienze di CWRU, e in base al numero 52005866 HHMI concedere per il supporto della formazione universitaria nelle scienze biologiche.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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Glycerin Jelly mounting media | Electron Microscopy Sciences Company | 17998-10 | Contains low concentration of phenol as preservative and should be used in hood or in well ventilated area. Recipe for making your own media is described in Zander, 1997. | |
Zeiss LSM 700 Confocal | Zeiss | The following objectives were used: Plan-Apo 20x 0.8 M27 (WD 0.55mm); EC Plan-Neofluar 40x 1.3 oil (WD 0.21mm); LD Plan-Neofluar 0.6 Korr 40X (WD 2.9mm). | ||
Phosphate buffered saline with 0.1% Tween 20 (PBT) | ||||
Glass microscope slides | Fisher Scientific | 12-544-7 | ||
Glass cover slips | Electron Microscopy Sciences | 72204-02 | Size 1 ½ (specific for the objectives used in this work). | |
Glass cover slips (for making supports) | Fisherfinest | 12-544-10 | Use four coverslips glued with superglue. | |
Dissection microscope | M5 Wild Heerbrugg Wild Makroskop | M420 | ||
Razor blade | Steel back single edge industrial blades | |||
Spatula | Fisher | 21-401-10 | ||
Hypodermic needles | Fisher | 1482610 | 26 Gauge | |
Pipettes | Labnet |