Hier präsentieren wir eine Montage-Protokoll für Kirchenfenster<em> Drosophila</em> Embryonen in einer aufrechten Position, die Darstellung von Querschnitten durch konfokale Mikroskopie ermöglicht.
Mehrere bekannte morphogenetischen Gradienten und zelluläre Bewegungen treten entlang der dorsal / ventral Achse des<em> Drosophila</em> Embryo. Allerdings sind die aktuellen Techniken verwendet, um solche Prozesse Blick etwas begrenzt. Das folgende Protokoll beschreibt eine neue Technik für die Montage fixiert und beschriftet<em> Drosophila</em> Embryonen für koronare Betrachtung mit konfokale Bildgebung. Diese Methode besteht aus Einbettung Embryonen zwischen zwei Schichten aus Glyzerin-Gelatine Montage Medien-und Imaging-Gelee-Streifen positioniert aufrecht. Der erste Schritt für sandwiching der Embryonen ist eine dünne Bettwäsche von Glyzerin-Gelatine auf einer Folie zu machen. Als nächstes werden Embryonen sorgfältig auf dieser Fläche ausgerichtet und mit einer zweiten Schicht von Gelee. Nach der zweiten Schicht verfestigt, sind Streifen von Gelee geschnitten und gespiegelt aufrecht für die Bildgebung. Alternativen sind für die Visualisierung der Embryonen in Abhängigkeit vom Typ des Stativs eingesetzt werden beschrieben. Da alle Zellen entlang der dorsal-ventralen Achse in einem einzigen konfokalen Z-Ebene abgebildet werden, erlaubt unsere Methode eine präzise Messung und Vergleich der Fluoreszenz-Signale ohne Bleichen oder Lichtstreuung gemeinsamen 3D-Rekonstruktionen von längs eingebauten Embryonen.
Unter Querschnitt Bilder von Drosophila Embryonen kann eine Herausforderung sein, da sie entweder eine sorgfältige Hand Dissektion der Scheiben 2 oder die Verwendung von eingebetteten Medien für Mikrotom Verarbeitung, die in der Regel nachteilig für fluoreszierende Färbungen benötigt. Alternativ können Z-Stapel in einem konfokalen Mikroskop verwendet werden, um 3D-Rekonstruktion von Schnittbildern zu machen. Es ist jedoch zeitaufwendig, mehrere dünne Scheiben Confocal für eine genaue 3D-Rekonstruktion und Bleichen Problematisch wird machen. Ein weiteres Problem bei der Abbildung Embryonen, die in Längsrichtung montiert sind die Lichtstreuung, die bei Erreichen tieferen Abschnitte des Embryos, die auch erschwert unter präzise Messungen der Fluoreszenz-Signale für die Zwecke der Quantifizierung von Proteinen oder mRNA-Expression Level 1 erfolgt ist. Selbst mit einem Zwei-Photonen-konfokalen Mikroskop, ist die Lichtstreuung noch ein Anliegen wegen der Undurchsichtigkeit der Dotter Material in der Mitte des Embryos, die Auswahl der Montage Medien für eine optimale Transparenz der Probe zu begrenzen lässt.
Um diese Probleme zu umgehen, eine neue Technik namens "End-on" imaging der Positionierung Embryonen vertikal wurde vor kurzem zum Bild sowohl live als auch feste Proben 4 entwickelt. In diesem Papier haben wir ein neues Protokoll für vertikal montierte Embryonen, die eine einfache Erstellung und Visualisierung von festen Embryonen oder Gewebe von beliebiger Größe und Form, die mit mehreren in-situ-Sonden 3 gefärbt werden können. Unsere Methode besteht in der Verwendung einer Montageplatte Medien mit gelartige Konsistenz, die zur Ausrichtung Embryonen darin einzuhüllen ist. Cut Blöcke dieser Montage Medien mit eingebetteten Embryonen aufrecht vor der Belichtung in jeder Art von konfokalen Mikroskop positioniert werden.
Durch die Einbettung der Embryonen in die Gallerte und die Positionierung vertikal, sind wir in der Lage, horizontale Querschnitte nehmen mit Hilfe der konfokalen Mikroskopie, in denen die Zellen entlang der dorsal-ventralen Achse des Embryos gleichzeitig dargestellt werden. Dies ist eine deutliche Verbesserung für die Quantifizierung Zwecke, da Probleme der Lichtstreuung und Bleichen der Fluoreszenzfarbstoffe, die in konventionellen Z-Stapel-Rekonstruktion des längs eingebauten Embryonen tritt nun beseitigt. So ist die Quantifizierung der Genexpression oder Protein-Ebene entlang der dorsal-ventralen Achse genau, da die Zellen an den gegenüberliegenden dorsal-ventral Positionen angeordnet gleichzeitig und am gleichen konfokalen Z-Position abgebildet werden. Darüber hinaus ermöglicht das beschriebene Verfahren uns zu einem kompletten 2-D Bild über die dorsal-ventrale Achse von einem 3-D Embryo zu erhalten, ohne komplexe Berechnungen Abrollen Methoden, um Zellen an verschiedenen Positionen entlang der DV-Achse 6 zu visualisieren.
Einige der kritischen Schritte umfassen die Beseitigung von überschüssigen Glycerins nach dem Ausrichten Embryonen zu vermeiden, aufgeteilt zwischen den beiden Schichten von Gelee. Allerdings, wenn die Probe zu dehydriert ist, wird das resultierende Bild wird unförmig und haben falsche Morphologie. Darüber hinaus, wenn das Gelee Medium rund um den Embryo in einem Winkel, anstatt gerade geschnitten wird, kann das resultierende Bild erscheint weniger rund und mehr eiförmige Gestalt, wegen einer falschen Positionierung der Embryonen in einem anderen Winkel als 90 Grad. Schließlich, wenn das Gelee ist nicht eng genug geschnitten, um den Embryo auf der vorderen / hinteren Enden, ist es nicht möglich, ein richtiges Bild zu erhalten, weil das Ziel der Arbeitsabstand hauptsächlich verwendet würde, um in das Gelee und nicht den Embryo zu konzentrieren.
Ein weiterer wichtiger Schritt, die erforderlich sind, wenn bildgebende späten gastrulating Embryo ist sorgfältig zu sortieren Stufen von Interesse unter den Anwendungsbereich vor deren Ausrichtung. Normalerweise sind Embryonen nach morphologischen Merkmalen, die am leichtesten erkannt werden, wenn in einem Längs-Position kann in Szene gesetzt.
Unter alternative Änderungen, die mit dieser Methode gemacht werden kann, ist ein Anti-Fade-Reagenz (z. B. p-Phenylendiamin oder PPD) in die zweite Schicht von Gelee zum Schutz vor Ausbleichen der Fluoreszenzfarbstoffe gehören.
The authors have nothing to disclose.
Die Autoren danken insbesondere Deborah Harris und Danielle MacKay. Unterstützung für diese Arbeit wurde von der Fakultät für Biologie und dem College of Arts and Sciences der CWRU Verfügung gestellt und durch HHMI Förderkennzeichen 52005866 zur Unterstützung von Undergraduate-Ausbildung in den biologischen Wissenschaften.
Material Name | Typ | 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 |