وهنا، فإننا نقدم مجموعة موحدة من البروتوكولات لمراقبة ناصف العين متفوقة، بنية حددت مؤخرا، وحفظت تقحم في عين الفقاريات. استخدام اليرقات الزرد، علينا أن نظهر التقنيات اللازمة لتحديد العوامل التي تسهم في تشكيل وإغلاق ناصف العين متفوقة.
الثلامه العين الخلقية هو اضطراب وراثي هو عادة ما يحتفل فيه المشقوق في الجانب السفلي العين الناجمة عن الإغلاق الشق شرويد غير مكتملة. مؤخرا، تحديد هوية الأفراد مع الثلامه في الجانب متفوقة القزحية والشبكية، والعدسة التي أدت إلى اكتشاف بنية الرواية، يشار إلى الشق متفوقة أو متفوقة ناصف العين (SOS)، موجود عابر على الظهرية جانب كأس البصرية أثناء تطوير عين الفقاريات. على الرغم من أن هذا الهيكل هو حفظت عبر نيوت والأسماك، الفئران والفرخ، يقتصر فهمنا الحالي للاستغاثة. من أجل توضيح العوامل التي تسهم في تشكيل والإغلاق، يتحتم أن تكون قادرة على الاحتفال به وتحديد شذوذ، مثل التأخير في إقفال SOS. هنا، نحن المبينة لإنشاء مجموعة موحدة من البروتوكولات التي يمكن استخدامها بكفاءة عن طريق الجمع بين تقنيات الفحص المجهري متاحة على نطاق واسع مع تقنيات البيولوجيا الجزيئية المشتركة مثل تلطيخ إيمونوفلوريسسينت ومرناً تصور SOS أوفيريكسبريشن. بينما يركز هذا المجموعة من البروتوكولات على القدرة على مراقبة تأخير إغلاق SOS، هو يتكيف مع احتياجات المجرب ويمكن تعديلها بسهولة. وعموما، نأمل أن إنشاء أسلوب ودود من خلالها يمكن المتقدم فهمنا للاستغاثة توسيع المعارف الراهنة للتنمية عين الفقاريات.
تشكيل العين الفقاريات هي عملية عالية مصانة التي تحدد أنواع الأنسجة مدبرة بعناية من مسارات الإشارات بين الخلايا وتحديد الهوية الإقليمية1. الاضطرابات إلى أوائل العين morphogenesis ينتج عيوب عميقة على بنية العين، وهي التي كثيرا ما تسبب العمى2. واحد مثل هذا المرض نتيجة لعدم إغلاق الشق العين تشورويد في الجانب البطني من كأس البصرية3. ويقدر هذا الاضطراب، المعروفة باسم الثلامه العين، تحدث في 1 من أصل 4-5000 مولود والسبب 3-11% من العمى طب الأطفال، يظهر عادة كبنية مثل ثقب المفتاح الذي يبرز إينفيريورلي من التلميذ في مركز العين4، 5،6. وظيفة الشق شرويد توفير نقطة انطلاق للمفرج المبكر المتزايد في كأس البصرية، بعد ذلك سوف الصمامات على جانبي الشق أن أرفق سفن7.
بينما كان معروفا الثلامه العين منذ العصور القديمة، لقد حددنا مجموعة فرعية جديدة من المرضى الثلامه مؤخرا مع فقدان الأنسجة التي تؤثر على الجانب الأعلى/الظهرية للعين. عمل مؤخرا في مختبر لدينا أدت إلى اكتشاف بنية العين بالعين الظهرية الزرد، والتي نشير إلى أنها متفوقة ناصف العين (SOS) أو شرخ متفوقة8. من المهم أن نلاحظ أن البنية خصائص ناصف والشق. شبيه ناصف، أنها طبقة نسيج مستمر الذي يمتد من الآنف أن الشبكية الزمانية. وباﻹضافة إلى ذلك، إغلاق الهيكل هو عدم توسط مزيجاً من اثنين يعارضان الغشاء، ويبدو أنها تتطلب عملية مورفوجينيتيك التي يسكنها الهيكل الخلايا. ومع ذلك، شبيه الشق، وأنها تشكل هيكل الذي يفصل بين جانبي الآنف والزمانية العين الظهرية مع الغشاء الطابق السفلي. للاتساق، سنشير إليها كاستغاثة في هذا النص.
SOS هو يحافظ تقحم عبر الفقاريات، يجري مرئية أثناء morphogenesis العين في الأسماك، والفرخ، نيوت، والماوس8. خلافا للشق شرويد، الذي موجود من 20-60 ساعة بعد الإخصاب (hpf) في الزرد، الغاية عابرة، يجري مرئية بسهولة من 20-23 هبف SOS وغائبة من 26 هبف8. قد وجدت البحوث التي أجريت مؤخرا في مختبر لدينا، مماثلة للشق choroid, SOS يلعب دوراً في توجيه الأوعية الدموية خلال العين morphogenesis8. على الرغم من أن العوامل التي تتحكم في تشكيل وإغلاق SOS لا يفهم تماما بعد من، سلطت الضوء على البيانات المتوفرة لدينا أدوار للعين الظهرية البطني الزخرفة الجينات8.
الزرد كائن حي نموذجا ممتازا لدراسة SOS. كنظام نموذجي، ويوفر عددا من المزايا في دراسة التنمية العين: نموذج فقاريات؛ كل جيل يسلك خصوبة عالية (~ 200 الأجنة)؛ أن الجينوم قد تم تماما متتابعة، مما يسهل التلاعب بالجينات؛ وحوالي 70% جينات البشرية أورثولوجوي الزرد واحد على الأقل، مما يجعل من نموذج مثالي المستندة إلى علم الوراثة من الأمراض البشرية9،10. الأهم من ذلك، تنميته تأخذ مكان خارجياً للأم، ولها يرقات تتسم بالشفافية، مما يسمح لتصور العين النامية بسهولة نسبية11.
في هذه المجموعة من البروتوكولات، يصف لنا التقنيات التي من خلالها يمكن تصور SOS في الزرد اليرقات. تسمح مجموعة متنوعة تقنيات التصوير المستخدمة في هذا التقرير الملاحظة واضحة للاستغاثة أثناء تطوير العين العادية، وكذلك القدرة على اكتشاف العيوب الإغلاق SOS. لدينا بروتوكولات المثال سوف تتميز بتحقيقات Gdf6، بمب المترجمة إلى الظهرية العين ومنظم المعروفة للإغلاق SOS. علاوة على ذلك، يمكن الجمع بين هذه التقنيات مع المعالجات التجريبية لتحديد العوامل الوراثية أو وكلاء الدوائية التي تؤثر على تشكيل SOS السليم والإغلاق. وباﻹضافة إلى ذلك، أدرجنا بروتوكول الممكن من خلالها التصوير الفلورسنت جميع أغشية الخلايا، السماح المجرب لمراقبة التغيرات المورفولوجية للخلايا المحيطة الاستغاثة. أن هدفنا هو إنشاء مجموعة من بروتوكولات موحدة يمكن استخدامها في جميع أنحاء المجتمع العلمي لتقديم رؤى جديدة في هذا الهيكل رواية العين النامية.
وهنا، نقدم مجموعة موحدة من البروتوكولات لمراقبة SOS في الجنين النامي الزرد. لتحديد تعمل تأخير الإغلاق، ولدينا بروتوكولات ركزت على القدرة على التمييز بين فصل الفصوص منفصلة اثنين من الجانبين الظهرية الآنف والظهريه الزمانية العين، مماثلة للتقنيات المستخدمة لتصور تأخير إغلاق الشق شرويد تعم?…
The authors have nothing to disclose.
كان يدعمها هذا العمل في المعاهد الكندية للبحوث الصحية (استوفوا)، والعلوم الطبيعية ومجلس البحوث الهندسية (مقدمة) والبرتا يبتكر التكنولوجيا المستقبلية، والمرأة ومعهد أبحاث صحة (وتشري الطفل).
1-phenyl 2-thiourea | Sigma Aldrich | P7629-10G | |
100 mm Petri dish | Fisher Scientific | FB0875713 | |
35 mm Petri dish | Corning | CLS430588 | |
Agarose | BioShop Canada Inc. | AGA001.1 | |
Bovine serum albumin | Sigma Aldrich | A7906-100G | |
DIC/Fluorescence microscope | Zeiss | AxioImager Z1 | |
Dissection microscope | Olympus | SZX12 | |
Dissection microscope camera | Qimaging | MicroPublisher 5.0 RTV | |
Dow Corning High-vacuum grease | Fisher Scientific | 14-635-5D | |
Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate salt (Tricaine) | Sigma Aldrich | A5040-25G | |
Goat anti-rabbit Alexa Fluor 488 | Abcam | ab150077 | |
Goat serum | Sigma Aldrich | G9023 | |
Image capture software | Zeiss | ZEN | |
Incubator | VWR | Model 1545 | |
Microscope Cover Glass (22 mm x 22 mm) | Fisher Scientific | 12-542B | |
Microscope slide | Fisher Scientific | 12-544-2 | |
Minutien pin | Fine Science Tools | 26002-10 | |
mMessage mMachine Sp6 Transcription Kit | Invitrogen | AM1340 | |
NotI | New England Biolabs | R0189S | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma Aldrich | P6148-500G | |
Phenol:Chloroform:Isoamyl Alcohol pH 6.7 +/- 0.2 | Fisher Scientific | BP1752-100 | |
Proteinase K | Sigma Aldrich | P4850 | |
Rabbit anti-laminin antibody | Millipore Sigma | L9393 | |
TURBO Dnase (2 U/µL) | Invitrogen | AM2238 | |
Ultrapure low-melting point agarose | Invitrogen | 16520-100 | |
UltraPure Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) | Invitrogen | 15525017 |