Hier presenteren wij een montage protocol voor gebrandschilderde<em> Drosophila</em> Embryo's in een rechtopstaande positie die beeldvorming van doorsneden met behulp van confocale microscopie mogelijk maakt.
Verschillende bekende morfogenetische gradiënten en cellulaire bewegingen optreden langs de dorsale / ventrale as van de<em> Drosophila</em> Embryo. Echter, de huidige technieken die gebruikt worden om dergelijke processen te bekijken zijn enigszins beperkt. Het volgende protocol beschrijft een nieuwe techniek voor het monteren van vaste en gelabeld<em> Drosophila</em> Embryo's voor coronale bekijken met confocale beeldvorming. Deze methode bestaat uit inbedding van embryo's tussen de twee lagen van glycerine gelei montage media en beeldvorming gelei strips rechtop geplaatst. De eerste stap voor daartussen de embryo's is om een dunne bedding van glycerine gelei op een dia. Vervolgens worden embryo's zorgvuldig afgestemd op dit oppervlak en bedekt met een tweede laag van gelei. Na de tweede laag is gestold, zijn reepjes gesneden gelei en bladerde rechtop voor de beeldvorming. Alternatieven zijn beschreven voor het visualiseren van de embryo's, afhankelijk van het type microscoop staan om te worden gebruikt. Omdat alle cellen langs de dorsale-ventrale as worden afgebeeld binnen een confocale Z-plane, onze methode zorgt voor een precieze meting en vergelijking van fluorescente signalen zonder fotobleken of lichtverstrooiing gebruikelijk om 3D-reconstructies van lengterichting gemonteerde embryo's.
Het nemen van doorsnede beelden van Drosophila embryo's kan lastig zijn, omdat het vereist hetzij een zorgvuldige hand dissectie van de plakjes 2 of het gebruik van embedded media voor de verwerking van microtoom, die meestal nadelig is voor tl-kleuringen. Als alternatief kan Z-stacks in een confocale microscoop worden gebruikt om de 3D-reconstructie van de doorsnede beelden te maken. Het is echter tijdrovend om meerdere dunne plakjes Confocale zorgen voor een nauwkeurige 3D-reconstructie en fotobleking wordt problematisch. Een andere zorg bij de beeldvorming embryo's die in lengterichting zijn gemonteerd is de lichtverstrooiing die optreedt bij het bereiken van diepere delen van het embryo, die ook bemoeilijkt het nemen van nauwkeurige metingen van fluorescerende signalen ten behoeve van kwantificering van eiwit of mRNA expressie niveaus 1. Zelfs met een twee-foton confocale microscoop, lichtverstrooiing is nog een probleem vanwege de ondoorzichtigheid van de dooier materiaal in het midden van het embryo, welke selectie van montage media voor optimale transparantie van het monster te beperkt maakt.
Om deze problemen te omzeilen, een nieuwe techniek genaamd "End-on" beeldvorming van de positionering embryo's verticaal werd onlangs ontwikkeld om beeld zowel live als vaste monsters 4. In deze paper hebben we een nieuw protocol voor verticaal geplaatste embryo's dat een eenvoudige voorbereiding en visualisatie van de vaste embryo's of weefsels van elke grootte en vorm die met meerdere gebeitst in situ sondes 3 mogelijk maakt. Onze methode bestaat uit het gebruik van een montage media met een geleiachtige consistentie die wordt gebruikt om embryo's zet je lijn binnen het. Snijd blokjes van deze montage media met embedded embryo's kan rechtop worden geplaatst voordat beeldvorming in elk type van confocale microscoop.
Door het inbedden van de embryo's in de gelei en plaats ze verticaal, we zijn in staat om horizontale doorsnede te nemen met behulp van confocale microscopie, waarbij cellen langs de dorsale-ventrale as van het embryo gelijktijdig worden gepresenteerd. Dit is een significante verbetering voor de kwantificering werken, omdat problemen van lichtverstrooiing en fotobleken van fluorescerende kleurstoffen die optreedt bij conventionele Z-stack reconstructie van lengterichting gemonteerde embryo's zijn nu geëlimineerd. Zo, kwantificering van genexpressie of eiwit niveaus langs de rug-buik as is nauwkeurig, aangezien cellen zich aan tegenover rug-buik posities worden afgebeeld op hetzelfde tijdstip en op dezelfde confocale Z-positie. Daarnaast kan de beschreven methode stelt ons in staat om een complete 2-D beeld te krijgen over de rug-ventrale as van een 3-D-embryo zonder het gebruik van complexe computationele afrollen methoden om cellen op verschillende posities langs de DV-as 6 visualiseren.
Een aantal van de kritische stappen omvatten het verwijderen van overtollige glycerol na het uitlijnen van embryo's, om te voorkomen dat verdeeld tussen de twee lagen van gelei. Echter, als het monster te uitgedroogd, zal het resulterende beeld worden misvormd en verkeerd morfologie. Bovendien, als de gelei medium rond het embryo wordt gesneden in een hoek in plaats van recht, kan het resulterende beeld lijken minder rond en meer ovular in vorm, als gevolg van een verkeerde positionering van de embryo's op een andere hoek dan 90 graden. Tot slot, als de gelei is niet nauw genoeg is gesneden om de embryo op de voorste / posterior eindigt, is het niet mogelijk om een goed beeld te krijgen, want de doelstelling van de werkafstand zou vooral gebruikt worden om zich te concentreren in de gelei en niet het embryo.
Een andere belangrijke stap die nodig kunnen zijn bij het beeld laat gastrulating embryo is om zorgvuldig de stadia van belang soort onder de reikwijdte voor het uitlijnen hen. Meestal worden embryo's opgevoerd op basis van morfologische kenmerken die kunnen de meeste gemakkelijk te herkennen wanneer in een longitudinale positie.
Onder andere wijzigingen die kunnen worden gemaakt met deze methode is om een anti-fade reagens (bv p-fenyleendiamine of PPD) op te nemen in de tweede laag van gelei te helpen beschermen tegen fotobleken van fluorescerende kleurstoffen.
The authors have nothing to disclose.
De auteurs zijn vooral schatplichtig aan Deborah Harris en Danielle MacKay. Steun voor dit werk werd geleverd door het departement Biologie en de Hogeschool voor de Kunsten en Wetenschappen van CWRU, en door HHMI verlenen nummer 52005866 voor de ondersteuning van undergraduate onderwijs in de biologische wetenschappen.
Material Name | タイプ | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
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 |