Questo protocollo descrive tre<em> Drosophila</em> Preparati: 1) la dissezione del cervello adulto, 2) dissezione retina adulti e 3) lo sviluppo di dischi occhio-cervello dissezione complessi. Accento è posto sulle tecniche di preparazione e condizioni speciali per l'imaging dal vivo, anche se tutti i preparati possono essere usati per l'immunoistochimica tessuto fissato.
Il<em> Drosophila</em> Cervello e il sistema visivo sono ampiamente utilizzati sistemi modello per studiare lo sviluppo neuronale, la funzione e la degenerazione. Qui vi mostriamo tre preparati del cervello e del sistema visivo che coprono la gamma dal disco sviluppo occhio-cervello complesso in via di sviluppo per le pupe occhio individuali e di dissezione del cervello da mosche adulte. Tutti i protocolli sono ottimizzati per la cultura dal vivo dei preparativi. Tuttavia, abbiamo anche presenti le condizioni per l'immunoistochimica tessuto fissato, se del caso. Infine, vi mostriamo le condizioni di imaging dal vivo per queste preparazioni con i convenzionali e risonante di imaging 4D confocale vivere in una camera di perfusione. Insieme, questi protocolli fornire una base per l'imaging in diretta su diverse scale temporali che vanno dai saggi funzionali intracellulare sulla scala dei minuti per i processi di sviluppo o degenerative sulla scala di molte ore.
Sonde fluorescenti utilizzato per l'imaging
Qui si descrivono i punti di forza ei limiti del sistema di preparazione Drosophila visivo per una selezione di sonde fluorescenti da tre classi: (1) Le sonde che vengono aggiunti a una preparazione tessuto vivo esogena, (2) proteine fluorescenti che sono geneticamente codificate sia dal vivo e immagini fisse, (3) coloranti fluorescenti che vengono aggiunti al tessuto fissato per immunoistochimica.
1. Sonde esogene:
Lysotracker Verde DND-26 o Red DND-99 (Invitrogen, Inc.) Questi sono disponibili in commercio a fluorescenza di membrana permeabile composti che si accumulano in comparti fortemente acidificato nella cella, più prominente lisosomi, endosomi tardivi, e autophagosomes. Lysotracker a concentrazioni nanomolari (si utilizzano in genere 50 Nm) penetra il 20% degli occhi disco L3 e P completamente in meno di un minuto. Dal Lysotracker accumula continuamente ed esercita un effetto alcalinizzante, abbiamo un'immagine in meno di 5 minuti. In contrasto con i dischi occhio, Lysotracker non penetra nel cervello senza interruzioni del tessuto. Tuttavia, un'attenta lacerazione della membrana esterna permette la penetrazione di una cella di pochi diametri del lobo ottico.
Lysosensor ND-189 (Invitrogen, Inc.) In contrasto con Lysotracker, Lysosensor non si accumula in compartimenti acidificato, ma presenta una maggiore fluorescenza a pH acido. Lysosensor penetrazione che ha caratteristiche molto simili a Lysotracker. Noi utilizziamo Lysosensor ad una concentrazione di 1μM.
2. Sonde geneticamente codificate:
Per molti esperimenti di imaging dal vivo, esprimiamo geni taggati con diverse molecole fluorescenti come GFP, TagRFP 10 o il pH-sensibile pHluorin 11 sotto il controllo del sistema di espressione Gal4/UAS binario 12. GAL4 linee che esprimono in fotorecettori sviluppo includono GMR-GAL4 (tutti i fotorecettori) 8 e mDelta0.5-GAL4 (sviluppo di R4 e R7) 13. Diversi sottotipo specifico GAL4-driver linee esistenti che utilizzano diversi promotori Rhodopsin 14. Sonde fluorescenti particolarmente utile nella diagnostica per immagini dal vivo sono proteine photoconvertible. Abbiamo utilizzato con successo Dendra2, un monomerici verde a rosso proteina photoconvertable 15. Si noti che Dendra2 è progettato per essere photoconvertible utilizzando una linea di 488 nm Argon laser. Tuttavia, non siamo in grado di raggiungere la conversione mediante luce visibile blu utilizzando il nostro set-up sia convenzionale o risonanza modalità di scansione confocale. Al contrario, la conversione con laser UV 405 nm è efficiente.
3. Immunoistochimica:
Per l'occhio fisso adulto, spesso scegliere falloidina rodamina (Invitrogen, Inc.) o anti-Chaoptin (un fotorecettore-anticorpo specifico 16) per visualizzare la struttura rhabdomeric (Fig. 1A). Un buon modo per analizzare la struttura della cartuccia lamina è quello di combinare anti-chaoptin 16, il marker gliale anti-ebano 17, e anti-sec6 18 (Fig. 1B). Come mostrato in fig. 3, questa combinazione di anticorpi contraddistingue i grandi presinaptico (chaoptin) e postsinaptici (sec6) processi così come glia epiteliali (ebano) nella lamina 19.
Assemblaggio della Camera di perfusione
Per l'imaging dal vivo, ci avvaliamo di una camera di perfusione che permette lo scambio lento di soluzioni senza disturbare la preparazione dei tessuti. Una dimostrazione di assemblaggio perfusione camera è incluso nel video e schematicamente mostrato nella Figura 2. Assemblaggio della camera di perfusione è illustrato nella fig. 2A. Iniziate che la guarnizione sul primo esemplare, e poi continuare con il montaggio, come mostrato. Lo scopo della guarnizione è quello di creare uno spazio tra la base della camera e il coperchio, uno spazio al cui interno è sigillato il tessuto e attraverso il quale la soluzione del flusso. Lo spazio all'interno della guarnizione deve includere l'ingresso (soluzione entra qui), la preparazione dei tessuti, e l'uscita attraverso il quale la soluzione lascia la camera. Due caratteristiche della guarnizione sono fondamentali: in primo luogo, la guarnizione deve essere abbastanza spessa per il cervello ancora abbastanza sottile per consentire immagini con un obiettivo ad alta risoluzione. Lo spessore guarnizione ideale dipende dal set-up specifici parametri. In secondo luogo, una tacca nella guarnizione offre un vano che consente una bolla di passare senza contattare il campione (Fig. 2B).
Immagini al microscopio
Usiamo un 63x (apertura 1,3) lente glicerina immersione per la camera di perfusione o un obiettivo 63x immersione in acqua direttamente nel terreno di coltura su una diapositiva. Le lenti glicerina fornire più la distanza di lavoro rispetto alle lenti di petrolio. Noi usiamo un microscopio confocale a scansione di risonanza che analizza a tassi molto più veloce di uno scanner convenzionale (8000 Hz rispetto a 1400 Hz, rispettivamente). Scansione di risonanza permette 3-dimensionale registrazioni nel corso del tempo in modo veloceer telaio tariffe. Inoltre, velocità di scansione più veloce di ridurre significativamente fototossicità laser 6 che è una delle principali preoccupazioni per le scansioni ripetute di tessuto vivo. Un equilibrio di intensità del laser e della tensione PMT (guadagno) deve essere ottenuta per massimizzare il segnale, riducendo al minimo il rumore e photobleaching. Una considerazione importante è che il numero di effetti laser su una data regione è determinata dalla risoluzione e lo zoom. Per esempio, una regione di scelta è stato digitalizzato presso la stessa risoluzione a 256×256, zoom 2x al 512×512, zoom 1x, ma la velocità al massimo possibile di immagini dal vivo è 4 volte più veloce a 256×256, zoom 2x. Per registrare l'attività di rapido movimento compartimenti intracellulari, siamo riusciti a registrare con le seguenti impostazioni: 5 fotogrammi al z-stack al ritmo di uno z-stack per 10 secondi con una velocità di scansione di 8000 Hz e una media di linea 2x. Per le sessioni di imaging lunga sulla scala delle ore, spesso ridurre il frame rate a uno per qualche minuto e scegliere aree più estese come la preparazione è più probabile spostamento.
Drosophila sistema dei Anatomy
La figura 3 mostra l'anatomia dell'occhio adulto Drosophila (fig. 3A), il cervello adulto (Fig. 3B), e il 20% -25% pupa disco occhio / cervello complesso (Fig. 3C). Figura 3A illustra l'occhio adulto sia con che senza la lamina e le cellule di grasso attaccato. Durante la dissezione occhio adulto, la lamina, che si trova nel centro dell'occhio immerso in una ciotola formata da corpi cellulari del fotorecettore (a sinistra), devono essere rimossi senza interrompere i corpi cellulari sotto (a destra). Per la dissezione del cervello adulto, si dovrebbe essere in grado di distinguere i corpi cellulari dei fotorecettori, la lamina, il lobo ottico, il cervello centrale, e trachea (Fig. 3B). I fotorecettori e trachea devono essere rimossi per questa dissezione lasciando la lamina collegata al lobo ottico. Per facilitare l'identificazione del 20-25% pupa disco occhio / cervello complesso, una immagine dal vivo è presentato in Figura 3C.
Figura 1. (A) del cervello adulto. (B) adulti occhio. (C) 20% -25% pupa complesso eye-disc/brain.
Figura 2. (A) assemblaggio camera di perfusione e (B) guarnizione di posizionamento rispetto al campione.
Figura 3. (A) colorazione adulti rhabdomere utilizzando anti-chaoptin. (B) lamina colorazione degli adulti con anti-chaoptin (verde, fotorecettori), anti-ebano (rosso, glia), e sec6 (blu, interneuroni).
Questo lavoro è stato supportato anche da finanziamenti della Fondazione Welch (I-1657) e il NIH (RO1EY18884). PRH è uno studioso Eugene McDermott nella ricerca biomedica.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Sylgard 184 | Dow Corning | 103251252 | ||
GluShield | GluStitch, Inc. | GB055QO | ||
20-Hydroxyecdysone | Sigma | H5142-10mg | 5mg/ml in EtOH |
Special Equipment: