Черепно-лицевые хрящи развиваться в тесном контакте с другими тканями, и их трудно манипулировать живыми животными. Мы используем электропорации доставить молекулярных инструментов в процессе роста черепно-лицевой скелет в обход раннего эмбрионального эффектов. Такой подход позволит нам эффективно теста кандидат молекул<em> В естественных условиях.</em
Электропорация это эффективный метод доставки ДНК и других заряженных макромолекул в тканях в точные моменты времени и в точных местах. Например, электропорации был с большим успехом используются для изучения нервных и сетчатки развития Xenopus, курицы и мыши 1-10. Тем не менее, важно отметить, что во всех этих исследований, следователи не была направлена на мягких тканях. Потому что мы заинтересованы в черепно-лицевой развития, мы адаптировали метод целевой лица мезенхимы.
Когда мы искали литературу, мы обнаружили, к нашему удивлению, очень мало сообщений о успешной передачи генов в хрящевой ткани. Большинство из этих исследований были генной терапии исследований, таких как миРНК или белка доставки в хондрогенного клеточные линии, или, животных моделях артрита 11-13. В других системах, например, курицы или мыши, электропорации лица мезенхимы был сложным (личные КОММУНИКАЦИИионов, кафедра черепно-лицевых развития, KCL). Мы предположили, что электропорации в procartilaginous и хрящевой тканей в Xenopus могли бы работать лучше. В наших исследованиях показано, что перенос генов в лице хрящей эффективно происходит на ранних этапах (28), когда зачаток лица по-прежнему состоит из мягких тканей до хряща дифференциации.
Xenopus является очень доступным позвоночных система для анализа черепно-лицевой области развития. Черепно-лицевых структур более видимым в Xenopus, чем в любой другой модели позвоночных, прежде всего потому Xenopus эмбрионы оплодотворяются внешне, позволяя анализ ранних стадиях, а также содействие живых изображений на одной резолюции клетки, а также повторное использование матери 14. Среди позвоночных моделей развивающихся внешне, Xenopus более полезно для черепно-лицевой анализа, чем данио рерио, а Xenopus личинки крупнее и легче диssect и развивающихся лицевой области является более доступным для визуализации, чем эквивалентные региона в рыбе. Кроме того, Xenopus является эволюционно ближе к людям, чем данио рерио (~ 100 млн лет ближе) 15. Наконец, на этих этапах, Xenopus головастики прозрачны, и одновременно выражение флуоресцентных белков или молекул позволит легко визуализации развивающихся хрящей. Мы ожидаем, что такой подход позволит нам быстро и эффективно теста кандидат молекул в модели системы в естественных условиях.
В этом видео мы продемонстрировали возможности электропорации-опосредованной доставки генов в лице мезенхиме Xenopus головастиков. Используя этот подход, мы можем обойти на ранних стадиях развития последствия манипулирования функции гена позволяет нам ориентироваться на конкретные ткани в более поздние моменты времени. Наши исследования показывают, что гетерогенных популяций черепно-лицевой мезенхимальные клетки могут быть затронуты, что позволяет нам рассматривать линию электропорации клеток, а также автономные ячейки требования для белков, представляющих интерес. В сочетании с живой обработки изображений, мы можем использовать этот подход для изучения функций генов, с течением времени, в течение черепно-лицевой области развития. Этот новый метод подчеркивает уступчивость по Xenopus для изучения органогенеза. Мы ожидаем, что этот метод может быть широко адаптировано для изучения морфогенеза и дифференциации других тканей, а также.
The authors have nothing to disclose.
Мы благодарны Нэнси Papalopulu и Боян Бонев за помощью электропорации Xenopus. Мы также благодарим Марка Dionne для критического чтения, Джереми Грин и Джон Уоллингфорд за полезные обсуждения и членов Лю лабораторию для их поддержки. Эта работа финансировалась грантами от СИББН (BB/E013872/1) и Wellcome Trust (081880/Z/06/Z), чтобы KJL.