Protocols using impermeable barriers to block induction events between tissues of the main body axis and flank in the chick embryo required for limb formation are described. Beads soaked in candidate inductive signals are used to overcome the effect of barrier placement and analysis of gene expression confirms this.
civciv embriyo doğrudan bir şekilde gelişim soruları incelemek için kullanılabilecek mükemmel bir omurgalı bir model sağlar. cerrahi girişim sonrasında erişilebilirlik ve sağlamlık önemli deneysel güçlü vardır. Mika levhalar civciv bacak tomurcuk başlamasını 1 önlemek için kullanılan ilk engelleri vardı. kanat tomurcuk veya bacak tomurcuk indüksiyon ve ya başlatılması için geçirimsiz bir bariyer olarak alüminyum folyo kullanmak Protokoller tarif edilmektedir. Biz bariyer tarafından engellendi arz aday endojen faktörlerin dışsal olarak bariyere boncuk yerleştirme yanal ile bu tekniği birleştirir. Sonuçlar daha sonra gen ekspresyonu, in situ hibridizasyon ile analiz edilmiştir. Ana odak indüksiyon retinoik asit sinyalizasyon ve civciv embriyo ön ve hindlimb sonraki başlatılması rolüdür. Bu BMS 493 kullanımı (retinoik asit reseptörleri bir ters agonist (RAR)) yan levha mezoderm (LPM) implante batırılmış boncuklar bir bar etkisini taklit etmek içinrier Somitlerin (retinoik asit kaynağıyla (RA)) ve ekstremite tomurcukları büyümesi olan LPM arasına yerleştirilir. Bu protokollerin değiştirilmiş versiyonları da endüktif ipuçları kökeni ve zamanlaması konusunda diğer soruları kullanılabilir. civciv embriyo bölgesi, ilgili bir gelişim aşamasında erişilebilir sunulmuştur, bir engel çalışılan iki doku ve gelişme sonucu değişiklikler arasında yerleştirilebilir. Örnekler, karaciğer ya da böbrek indüksiyon gibi gelişmekte olan beyin, ekseni uzantısında ve organ gelişiminde bulunabilir.
Klasik embriyolog geleneksel embriyonik gelişimini kontrol mekanizmaları sorgulamak için fiziksel teknikler kullandı. 1960'lar ve 1970'lerde araştırmacılar embriyogenez sırasında endüktif sinyallerin önemini göstermek için gelişen embriyonun dokularında arasına eklenen geçirimsiz bariyerler kullanılan teknikleri geliştirdi. Bizim ilgi bacak tomurcuk akıbet önce hangi etkinliklerin omurgalı ekstremite gelişimi ve özellikle olduğunu. Örneğin, bir bariyer yerleştirilmesi bu karşı, ameliyat edilmemiş tarafta normal olarak devam etmesine izin verirken, civciv embriyo bir tarafında meydana gelen bacak tomurcuk büyümesini engelleyebilir. Bu engeller değişik yapmak için kullanılan maddeler; Örneğin, mika plakaları 1 ve tantal folyo 2. Bu engeller etkin bir Somitlerin gelen ekstremite tomurcuğu formları, paraxial mezodermden oluşan hangi yanal plaka mezoderm (LPM), ayrı. Cerrahi aşılama teknikleri bu yakın ilişki zekâ göstermekbacak tomurcuğu başlatılması LPM 3 4 meydana ise H Somitlerin gereklidir. 80'li ve 90'lı yıllarda gelişimsel biyologlar gelişimsel süreçleri kontrol altına alınmasında gerekli olan sinyal molekülleri yayılabilir keşfetti. Bu sinyal molekülleri ile ıslatılmış Boncuk embriyonun belirli bölgelerde implante ve embriyonik gelişim değişiklikler üretmek olabilir. Bir civciv embriyo içine implante ve rakamlardan 5 ayna görüntüsü çoğaltılması üretebilir Örneğin, iyon değişimi boncuklar tarafından alınan retinoik asit (RA) 24 saatlik bir süre içinde serbest bırakılır. FGF protein içeren heparin akrilik boncuk interlimb LPM 6 uzuv tomurcuk büyümesini başlatabilir.
Daha yakın zamanlarda, fare ve balık genetiği (7 gözden) yeni bir dönemin içine omurgalı bacak başlama çalışma almış. bacak tomurcuk başlamadan önce Somitlerin RA mevcut LP tarafından gerekli olan temel yayılabilir sinyal olduğunu iyi kanıtlar bulunmaktadırM bacak tomurcuklanmayı başlatmak için. Biz ekstremite tomurcuğu başlama sefer LPM gen ifadesi üzerinde bariyer implantasyon etkisini incelemek için civciv embriyo erişilebilirliğini ve deneysel sağlamlık istismar etmek istedim. Bizim yöntemin bir roman uyarlaması bir engel birleştirmek olduğunu bariyer tarafından bloke edilmiş dışsal olarak tedarik aday endojen faktörler bariyer boncuk yerleştirme yanal ile eksenel dokulardan blok sinyaller. Aşağıdaki protokoller ekstremite tomurcuk indüksiyon ve inisiyasyon mekanizmalarını didiklemek için geliştirilmiş olanlardır.
bacak tomurcuk başlatılması incelenmesi erken evre embriyolar kullanarak anlamına gelir. ilk derialtı iğne ile hava kesesi yoluyla albumin bazı kaldırarak birçok araştırmacı pencere tavuk yumurtası. sarısı üstüne yatıyor embriyo, daha sonra yumurta düşük yalan olur. Bu, elektroporasyon gibi teknikler, bir avantaj, ancak embriyo cerrahi manipülasyon isteniyorsa bir dezavantaj olabilir.Mümkün bir avantaj olarak biz yumurta açılışına yakın embriyoya sahip bulmak.
Sorular omurgalı bacak tomurcuk indüksiyon ve başlatılmasını kontrol sinyalleri ile ilgili kalır ve aşağıdaki protokoller onlara hitap etmek uygundur. Biz daha erken bir aşamada 12 8 daha aşamada civciv bacak tomurcuk akıbet önlemek için engellerin yerleştirilmesi için bir protokol geliştirmek için ilk bulunmaktadır. Bu protokollerin değiştirilmiş versiyonları da primordium kaynaklı olmak için erişilebilir bir indükleyici doku bitişik yatıyor kökeni ve endüktif ipuçlarının zamanlaması diğer soruları kullanılabilir. embriyo bölgesi, ilgili bir gelişim aşamasında erişilebilir sunulmuştur, daha sonra bir engel çalışılan iki doku ve gelişme sonucu değişiklikler arasında yerleştirilebilir. Örnekler, karaciğer ya da böbrek indüksiyon beyin gelişimi eksen uzantısı ve muhtemelen organ gelişmesinde bulunabilir.
Biz civciv embriyo ekstremite tomurcuğu oluşumunu önlemek için geçirimsiz engellerin kullanımını tanımlamak. Bu teknik, kritik adımlar bir numarası vardır. Ön deneyler ardından, 9 kullanılan menteşe şeklinde bariyerler, 10 düz engelleri çok daha iyi embriyo yerinde olduğunu ortaya koydu. Bariyerin uzak düz tarafı vitellin membran yapışır ve yeri (Şekil 2C ')' de bariyer tutar. protokolün adım 1.6 de tarif edildiği gibi alüminyum folyo menteşe şeklinde engeller dikkatli hazırlanması işleminin başarısı için çok önemlidir. İkinci önemli adım yumurta çok uzun pencereleme takip ve embriyo üzerinde faaliyet öncesinde evreleme için inkübatör dışına bırakılmış değil emin olmaktır. Bizim tecrübelerimize göre, embriyolar operasyon gerçekleştirildiği zaman onlar veya inkübasyon sıcaklığında yakınında ise bir operasyon daha iyi hayatta. Operasyon bu nedenle mümkün olduğunca çabuk yapılmalıdır ve yumurta istemi resealedly iyi sağkalım oranlarını sağlamak. Birçok araştırmacı inkübatör yumurta dönmeden önce mikrocerrahi aşağıdaki embriyoya antibiyotik bir damla ekleyin. sıvının mevcudiyeti pozisyonda de yapışmasını engeller engelledi. antibiyotik eklenmesi de yerleştirilmesinden sonra boncuk yerinden olabilir. Bu nedenle antibiyotik, hızlı operasyonlar ve aletleri ile iyi temizlik kullanmayan enfeksiyonu önlemek için tavsiye edilir. Bir işlemin her aşamasında, aşağıdaki% 70 etanol ile aletleri silme (protokol adım 3.1.2.2 bakınız) engeller veya boncuklar iki forseps bağlı neden olabilir Vitellin membran ile temas yapışkan hale gelen araçlar bilmek esastır. kullanılan boncuk Her iki çeşit operasyondan sonra yersiz düşebilir. bariyer pozisyonu ertesi gün kontrol edildi zaman boncuk yerinde ya da değil kalan olup olmadığını tespit etmek için bariyerini görmek mümkün değildi. boncuk düşmüştü durumlarda kanat tomurcuk akıbet kurtarıldı değildi ( <stRong> Tablo 1). Onları implantasyonu sırasında boncuk ile sıvı transfer kaçınmak boncuk (protokol 2.3.2.3 bakınız) LPM kesilmiş yüzüne daha kolay sopa anlamına gelir. Sonunda embriyolar hasat iyi takip eden gen ekspresyon analizi için kritik hemen sonra sabit olmasını sağlamak (protokol adım 4.2).
Bu protokol, uzuv tomurcuk başlamasını önlemek için engelleri kullanılan daha önce yayınlanan deneyleri değiştirir bariyerleri özel optimum genişlikleri tanımlar ve gen ekspresyon analizi takiben birleştirerek bariyer ve boncuk yerleştirme tanıttı. Biz ucuz ve tüm laboratuvarlarda hazır olan klasik alüminyum folyo kullanarak bulundu, daha önce tantal folyo kullanılan olanlar eşit sonuçlar üretir. Folyo in situ hibridizasyon (Şekil 2C ')' de yerine getirirken embriyoda yaptı ama birden fazla embriyo embriyolar zarar folyo keskin kenarları önlemek için işleniyor eğer biz genellikle kaldırmak olabilir. Pilot çalışmalar, bacak bölgesi engellerin genişliği özellikle önemli olduğunu göstermiştir. Başlangıçta trialed bariyerler çok kısa ve bacak tomurcuk akıbet engelledi değildi. 1.2-1.3 mm tamamen bacak tomurcuk akıbet engellemek için bir bariyer için optimum genişlik olduğunu. bir doğru yerleştirebilirsiniz dar kanat engelleri tomurcuk akıbet iyi sağkalım oranlarını vermek önlemek için. Bu 0.5-0.7 mm kadar dar olabilir. Ancak, biraz daha geniş olan engelleri (biz 0,7-1 mm kullanılır) onlar yerleştirme küçük bir yanlışlık izin çünkü kanat tomurcuk akıbet tam engellenmesine yol açar olasılığı daha yüksektir. kan damarlarının kaçınma zaman kesi yaparak kanat tomurcuk seviyesi engelleri için kritik öneme sahiptir. Yarı geçirgen bariyerler önce civciv bacak tomurcuk iki eşit parçaya böler için kullanılmıştır. MacCabe ve Parker, 1976 ve Summerbell, 1979 hem kullanılan filtreler sırasıyla 0.45 mikron ve 0,8 mikron gözenek boyutu, 16, 17. Onlar yayılabilir sinyaller filtreleri ve gözenekler yoluyla geçebileceği bildirildiSonuçlar yarı geçirgen bariyerler geçirimsiz bir tantal folyo bariyer ile hiçbir mevcut bariyer ve biriyle bacak tomurcuk arasındaki orta idi kullanılarak kazandı. Bu protokol, boyutu veya sinyal yayılma dinamiklerini değiştirme göre aday sinyalleri ayırt etmek için farklı gözenek büyüklüğü yarı geçirgen bariyerler kullanmak üzere adapte edilebilir.
Bu protokol esas model organizma kendisi ile ilişkili çeşitli sınırlamalar vardır. Bu tür teknikler uzuv gelişiminde başka sorular ve aynı zamanda omurgalı embriyogenez diğer soruları araştırmak için kullanılabilir. Bir şartı civciv embriyo müdahale için erişilebilir olduğu zaman, söz konusu organı / alan geliştirme gerektiğidir. Bir bariyer yerleştirilmesi gereken bölgede büyük kan damarlarının varlığı bariyer yerleştirme sonraki aşamada 13 veya teknik açıdan zorlayıcı 14 daha yapar. büyük kan damarları bariyer yerleştirme sırasında kesilir ise bu embriyo mortaliteye neden olabilir. Transkripsiyon T faktörleri zaman bizim soruşturmaBX5 ve Tbx4 ilk LPM indüklenen daha sonra sırasıyla karşıt ya kanat veya bacak tomurcuk sona ereceğini bir bariyer koyabilirsiniz en erken aşamada sınırlı kalmıştır. Gastrulasyon yakın daha erken aşamaları ile TBX gen indüksiyonunu bloke girişimi aydınlatıcı olabilir. erken bir engel olası kanat bölgesinde yer olabilir başarıyla sahne 8 ve daha sonraki hızlı büyüme bariyer ve sonuçları yerinden çünkü bacak bölgesi aşamasında 10'da Bu protokol muhtemelen bacak tomurcuk aşamalarında ötesinde gen ifadesinin çalışma için uygun değildir sadece bir engel oluşturma başlangıç konumuna geçirilmesi ile ilgilidir.
Bu bağlamda civciv embriyo sınırlamaları ile ilgili olması, diğer omurgalı model organizmalar üzerinde avantajları çoktur. civciv embriyo omurgalı bir embriyo fiziksel müdahale bu tür için çok uygun bir hayvan modeli. Embriyolar, nispeten büyük ve Throu kolayca erişilebiliryumurta kabuğu gh. Bir başka deney için embriyo dönebilirsiniz (örneğin, bir boncuk 18 ya da bir bariyer çıkarılması) veya basitçe bant pencere kaldırarak gidişatını kontrol etmek için. Canlı görüntüleme veya zaman atlamalı görüntüleme dahil etmek mümkün kapsamı vardır. Biz özellikle erken evre embriyolar üzerinde çalışan için uygundur tavuk yumurtası Pencereleme bir yöntem açıklanmaktadır. ekstremite çalışmaları durumda her bir biyolojik deney için ideal bir iç kontrol olarak hizmet vermektedir her deney için bir kontralateral kontrol uzuv olduğunu çok önemli ve yararlı olduğunu.
sinyal moleküllerinin batırılmış uzuv akıbet ve boncuk önlemek için geçirimsiz bariyerler kullanarak kombinasyonu daha önce rapor edilmemiştir. Bu tür müdahaleleri aşağıdaki mRNA Bizim analizi de romandır. Bu teknikler uzuv özel transkripsiyon Tbx5 ve Tbx4 de LPM uyarılan ve olan faktörleri ne zaman zor bir problemi incelemek için etkinDaha sonra, önceden tomurcuğu başlatılması uzuv olduğunu göstermek için, LPM bu tbx genlerin varlığı FGF10 transkripsiyon aktivasyonu ve bacak tomurcuk büyümesinin başlaması için yeterli değildir. 2G, 2D ve 2E iyi bu bulguları olarak göstermektedir. Şekil 2G aşamasında 10 bir bariyer sokulması şu Tbx4 ifade olmaması Tbx4 indüksiyonundan sonra, aşama 15 bariyer yerleştirilmesi, aşağıdaki 2D ve 2E varlığını taban tabana zıttır. RA batırılmış boncuklar implantasyon bariyer yerleştirilmesi ve bacak tomurcuk akıbet başlamadan önce LPM gerekli olan Somitlerin gelen RA kadar puan aşağıdaki ekstremite tomurcuğu başlatılması kurtarılmasını kolaylaştırdı. Bu tür teknikler uzuv gelişiminde başka sorular değil, aynı zamanda omurgalı embriyogenez diğer soruları çözmek için kullanılabilir. beyin, göz ve gövde alanları uygun olması muhtemeldir.
The authors have nothing to disclose.
This work was funded by MRC grant MC.PC_13052.
Dumont No.5 watchmakers forceps, x2 | Fine Science Tools www.finescience.de | 11251-20 | |
Dumont No.4 watchmakers forceps, x2 | Fine Science Tools www.finescience.de | 11241-30 | |
Dumont strong forceps, type AA | Fine Science Tools www.finescience.de | 11210-10 | |
Curved scissors with blades 2.5 cm long | Fine Science Tools www.finescience.de | 14061-11 | |
Blunt ended curved forceps, | Fine Science Tools www.finescience.de | 11065-07 | |
ends approx 0.5 cm long | |||
Steel pin, 0.2 mm wide | Fine Science Tools www.finescience.de | 26002-20 | |
Sharpening stone, square | Fine Science Tools www.finescience.de | 29008-01 | |
Mineral oil | |||
Needle holder | Fine Science Tools www.finescience.de | 26016-12 | |
Clear tape, 50 mm x 66 m | www.5staroffice.com | 295985 | |
FGF4 protein | A gift from Cliff Tabin. | ||
all-trans-retinoic acid | Sigma www.sigmaaldrich.com | R2625-50MG | Remember to protect from light. |
BMS 493 | Sigma www.sigmaaldrich.com | B6688-5MG | |
Scalpel blade No. 15 | www.swann-morton.com | cat no. 0105 | |
Affi-Gel Blue, affinity chromatography gel | Bio-Rad www.bio-rad.com | 153-7301 | Beads for delivering protein. |
AG1-X2 Ion exchange resin | Bio-Rad www.bio-rad.com | 140-1251 | Beads for delivering RA or BMS 493. |
Incubator for eggs | Memmert www.hce-uk.com | LAB128 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma www.sigmaaldrich.com | P6148-1KG | Harmful, irritant, corrosive. Handle powder in fumehood with full protective clothing. |
Ethanol | Sigma www.sigmaaldrich.com | 32221-2.5L | |
DMEM, high glucose | Gibco www.thermofisher.com | 41965-039 | 500ml |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Fisher Scientific webshop.fishersci.com | D/4121/PB08 | 500ml |
Binocular Microscope | Leica www.leica-microsystems.com | MZ6 | Replaced by M60 |
Chicken eggs | Henry Stewart & Co Ltd sales@medeggs.com | Brown Eggs |