نحن تصف طريقة لكثافة العضيات منفصلة في العيش<em> ذبابة الفاكهة</em> الأجنة. هي جزء لا يتجزأ الأجنة في آغار وطرد. هذه التقنية غلة استنساخه فصل العضيات الرئيسية على طول المحور الأمامي الخلفي الجنين. هذه الطريقة تسهل التجارب colocalization والغلة الكسور عضية البيوكيميائية للتحليل والتجارب الزرع.
استراتيجية كبرى لتنقية وعزل أنواع مختلفة من الخلايا والعضيات لفصلها عن بعضها البعض على أساس الاختلافات في كثافة مرتفعة. ومع ذلك ، عندما تتعطل الخلايا السابقة للبروتينات ، والعضيات الطرد المركزي في هذه البيئة غير الأصلية في كثير من الأحيان بشكل غير لائق عصا لبعضها البعض. نحن هنا وصف الأسلوب لالعضيات منفصلة في كثافة سليمة ، وأجنة ذبابة الفاكهة المعيشة. ويتم حصاد الأجنة في وقت مبكر قبل cellularization من الأقفاص السكان ، وتتم إزالة قواقعها البيض الخارجي عن طريق العلاج مع التبييض 50 ٪. ثم يتم نقل الأجنة إلى لوحة آغار الصغيرة وإدراجها في نهاية الخلفي الأولى ، إلى ثقوب صغيرة في رأسي آغار. وطرد لوحات تحتوي على أجنة مضمن لمدة 30 دقيقة في 3000g. وأغار يدعم الأجنة ويبقيهم في اتجاه محدد. بعد ذلك ، يتم حفرها الأجنة من آغار بإبرة حادة.
الطرد المركزي يفصل العضيات الرئيسية في طبقات متميزة ، وهي الطبقات مرئية بسهولة عن طريق الحقل المجهري مشرق. وهناك عدد من علامات الفلورسنت متاحة لتأكيد نجاح الطبقية في الأجنة الحية. وسيتم إثراء البروتينات المرتبطة عضيات معينة في طبقة معينة ، مما يدل colocalization. يمكن استرداد طبقات الفردية للتحليل أو البيوكيميائية في زرع البيض المانحة. هذه التقنية قابلة للتطبيق لفصل عضية في الخلايا الكبيرة الأخرى ، بما في ذلك البيض والبويضات من الأنواع المختلفة.
خطوات حاسمة
تأكد من أن تركيز آغار مرتفع بما يكفي ، وإذا كان منخفضا جدا ، سوف تتفكك آغار خلال الطرد المركزي ، وسوف تنفجر الأجنة أو تكون موجهة بشكل عشوائي. إذا كان تركيز أغار قليلا فقط منخفضة جدا أو إذا كان آغار الرطب (إزالة المجفف غير كاف أو غير كاف لخدمات الدعم التقني في خطوة تتجاوز 4.3) ، سوف تطفو على الأجنة من جحورهم خلال الطرد المركزي وتصبح موجهة بشكل غير صحيح. إذا تم سكب آغار رقيقة جدا ، فإنه سيتم أيضا انهيار أو الكراك خلال الطرد المركزي.
تأكد من أن الأجنة لم يتجاوز مراحل متقدمة cellularization ، وإلا سيتم فصل العضيات لا تعمل (الشكل 5C) منذ العضيات سيصبح معزولا داخل الآلاف من الخلايا الفردية. الأصغر في الأجنة في مرحلة خلية واحدة ، والعضيات أحرار لترحيل مسافات كبيرة وتتراكم وفقا لكثافتها مميزة. لتجنب تحليل الأجنة التي أصبحت قديمة جدا ، للتأكد من (ط) وتشمل مجموعة مسبقا للسماح للإناث لوضع البيض القديم (الخطوة 2.4) ، (ب) جمع الأجنة لمدة 3 ساعات أو أقل (الخطوة 2.5) ، (الثالث) حدد بصريا الأجنة قبل مراحل cellularization لتضمين في آغار (الخطوة 4.2) ، (د) الحفاظ على تضمين وقت قصير لمنع تطوير حتى نهاية cellularization (الخطوة 4.6) ، و (ت) تجاهل الأجنة التي لم طبقة بشكل صحيح (الخطوة 5.6) .
لا تبخل على الوقت الطرد المركزي. الرغم من أن بعض الأجنة سوف تظهر طبقات لطيفة حتى بعد 10 دقائق فقط من الطرد المركزي ، والفصل غير متناسقة من الجنين الى الجنين. يدور 30 دقيقة تعطي نتائج متسقة للغاية. أيضا ، كلما طال الوقت الطرد المركزي ، ويعد طبقات مستقرة بعد الطرد المركزي قد انتهت. وهذا أمر مهم لتلك التطبيقات التي يستغرق وقتا لمعالجة أجنة أخرى قبل استخدامها (على سبيل المثال ، إذا كانت بحاجة إلى معالجتها للتجارب زرع أو منصة لتحليل مبائر).
التعديلات الممكنة
البيض جمع وإزالة المشيماء بروتوكولات مختلفة وتوجد العديد من الخطوات ل2 و 3 1 ، 3 ، 9 ، وسيعمل كذلك على تلك الموصوفة هنا طالما ان الاجنة المستخدمة هي الشباب ، والغلة البيض عالية ، وجزء من سوء تم تصغير الأجنة مراحل.
المحاذاة الأمامي الخلفي البروتوكول يوجه جميع الأجنة بحيث يتم دفن في نهاية الخلفي آغار ونهاية الأمامي متروك (الشكل 3). هذا التوجه هو جيد لالاتساق ، بحيث يصبح من الممكن استخدام micropyle كمعلم هذه الغاية وأشار في أثناء الطرد المركزي (الشكل 1 ، 5). ولكن مع الممارسة ، فمن السهل على اقتطاف التوجه للأجنة طرد من مظهر متميز للالحبرية ، وطبقات الدهون صفار بواسطة مشرق الميدان المجهري. ثم يصبح من الممكن تحميل الأجنة مع إما في نهاية المطاف ، وهذا يسرع من المرونة في عملية التركيب.
Unoriented الطرد المركزي والجانب الأكثر استهلاكا للوقت وتحديا من الناحية التقنية من البروتوكول هو تركيب الأجنة في آغار (الخطوة 4). فهو يتطلب لمس كل جنين مرتين (مرة واحدة لإدراجه في حفرة واحدة لاستعادتها بعد الطرد المركزي). كبديل ، يمكن للمرء أن نقل الأجنة في الخطوة 4.1 في أنابيب مملوءة microcentrifuge خدمات الدعم التقني. عندما يتم طرد هذه الأنابيب في microcentrifuge (13،000 دورة في الدقيقة ، 10-30 دقيقة) ، والأجنة أيضا طبقة جيدا عادة 10-13. هذا الاختلاف يسمح احد لعملية مئات من الأجنة في الوقت نفسه بسرعة كبيرة. ومع ذلك ، طبقات ليست كما متسقة ؛ جزء من الأجنة لا تتطور طبقات متميزة على الرغم من قوى الطرد المركزي أعلى من ذلك بكثير (~ 16000 ز) من البروتوكول المعمول بها في أعلاه. أكثر تحديا يتمثل في حقيقة أن التوجه للأجنة غير متغير ، ويمكن للمرء ملاحظة الفصل في زوايا مختلفة لمحور الجنين كبيرا. هذا التغير يتطلب المجرب لفرز بعد الطرد المركزي كيف تم ترتيب خاص الجنين في أنبوب الطرد المركزي. مع استخدام صفار تألق ذاتي كعلامة للجزء الأكثر كثافة من الجنين ، وهذا غالبا ما يكون ممكنا ، على الرغم من أنه يتطلب قدرا كبيرا من التدريب ومزيد من الحكم على القيام بذلك بشكل صحيح. إذا كان هناك ما يكفي من الأجنة في العينة ، يمكن للمرء أن يكون قادرا على فرز تلك الحالات التي حدث لأجنة يتم ترتيبها كما في الشكل. 1.
الطرد المركزي للأجنة في قشرة البيضة التي من الممكن تضمين الأجنة في الخطوة 4 للأجار دون إزالة المشيماء أول 2. في هذا النهج ، وتغطي الأجنة على لوحة جمع بزيت الهالوكربون بدلا من التبييض 50 ٪ في خطوة 3.2 (الهالوكربون يحول شفافة المشيماء). ويتم اختيار الأجنة في المراحل المناسبة ونقلها إلى لوحة آغار جديدة باستخدام الملقط ، عن طريق الاستيلاء فقط شعيرات بيض مع ملاقط ، الأضرار التي لحقتيتم تجنب المناسبة الجنين. هي جزء لا يتجزأ الأجنة كما في الخطوة 4.4 من خلال 4.8 ، مع شعيرات بيض الأمامية الشائكة للخروج من المأزق في أجار. إزالة قشرة البيضة قبل العلاج التبييض 50 ٪ بعد أن تم طرد الأجنة وحفرت من آغار كما في الخطوة 5.4. قد الطرد المركزي في وجود قشرة البيضة تحسين معدل devitellinization بعد التثبيت (الخطوة 6.2) ، ولكن اختيار الصحيح لمراحل الطرد المركزي (الخطوة 4.2) هو أكثر تحديا.
تطبيقات
الطرد المركزي جنين مفيد بشكل خاص للتجارب colocalization ، أي لاختبار ما إذا كان بروتين معين يموضع لعضية رئيسية معينة. على سبيل المثال ، كلار بروتين موجود فى وقت مبكر من قطرات الدهون الجنينية ، ولكن هذا التعريب هو تحدي لإثبات في أجنة سليمة. في جزء منه ، وذلك لأن كلا نقاط وكلار وقطرات الدهون وفيرة في محيط جنين 10 ، مما يجعل من الصعب colocalization زائفة يستبعد. ومع ذلك ، يركز الطرد المركزي قطرات الدهون في طبقة متميزة ، وبالتالي ، مع إشارة colocalization كلار يصبح من الواضح 10.
وقد أثبت تحليل مماثل لا لبس فيه توطين بروتينات أخرى إلى قطرات الدهون 8 ، 13-15 ، بما في ذلك أمثلة من المستغرب مثل 2 و histones معينة في الحالات التي يكون فيها البروتين موجود بتواجد مطلق ولكن التخصيب على قطرات الدهون 8. كما يمكن اختيار الأجنة بصريا حسب المرحلة التنموية (الخطوة 4.2) ، فمن الممكن حتى للكشف عن تجنيد تنظيم تنمويا من البروتينات الشحمية إلى قطرات 8 و 15. مطلوب اختبار colocalization مع قطرات الدهون سهلة خصوصا منذ قطرات الدهون تتجمع في "سقف" متميزة بصريا ، لذلك لا مزيد من علامة أو وصمة لتحديد هذه الطبقة. في الواقع ، نظرا لسهولة ونتائجها المحتملة ضرب البصرية (الشكل 1 ، الشكل 5 D ، E) ، مختبرنا توظف هذه التقنية بشكل روتيني كما هو الحال الآن أول اختبار ما إذا كان بروتين المترجمة مرشح لقطرات الدهون. من حيث المبدأ ، يجب أن دراسات مماثلة colocalization عمل العضيات الأخرى المبينة في الشكل. 1 ، وعلى الأرجح للآخرين (بما في ذلك الطفيليات داخل الخلايا) الذي طرد في الأجنة التوزيع لم يتم توثيقها.
منذ الطرد المركزي يركز العضيات في نطاقات ضيقة ، فإنه يسهل عزل جزء المخصب في هذه العضيات. وقد تم بالفعل استخدام هذا الأسلوب لاسترداد قطرات الدهون لزرعها في أجنة المانحة 2. قد يكون من الممكن أيضا أن تحليل كيميائيا الكسر المخصب (على سبيل المثال ، عن طريق خفض طبقات قبالة الأجنة بعد تثبيت 15).
وصف الأسلوب هنا التطبيقات خارج أجنة ذبابة الفاكهة ، كما يمكن استخدام الطرد المركزي لتطبق على بيض الكثير من مختلف الأنواع (بما في ذلك الضفادع والديدان الخيطية ، الزقيات ، الحلقيات ، قنافذ البحر والرخويات ، والكائنات المجوفة) 16. في المختبرات الخاصة بنا ، ولقد استخدمنا بروتوكول أعلاه للحصول على أجنة للdomestica الذبابة الذبابة (2) واستخدمت الطرد المركزي unoriented في تحليل الأجنة من الفطريات coprophila Sciara قرسة (17) والقواقع Ilyanassa obsoleta 17. أخيرا ، لا يقتصر هذا الأسلوب على الأجنة : الطرد المركزي يمكن أن يكون من المفيد أيضا أن تطبق الخلايا الكبيرة الأخرى ، مثل البويضات (مثل ذبابة الفاكهة في 2 و 18 والصقلاب الشوائب Oncopeltus الحزمية 17). لعينات مختلفة ، وظروف الطرد المركزي الدقيق ضرورة أن يكون الأمثل : على سبيل المثال ، 10 دقيقة في 3000 ز كافية لتطبق بكفاءة أجنة domestica الذبابة 2 ، وإذا كان طرد لفترة أطول ، وتميل إلى الأجنة يتفكك خلال التثبيت وimmunostaining.
The authors have nothing to disclose.
نشكر Gerbi سوزان سميث هايدي ، وديفيد لامبرت لتوريد مواد لاختبار داخل الجسم الحي على الطرد المركزي وcoprophila Sciara obsoleta Ilyanassa ، على التوالي. نشكر أعضاء Welte مختبر للتعليقات على هذه التقنية والمخطوطة. وأيد تطوير وصقل للفحص الطرد المركزي في الجسم الحي ، من خلال منح NIGMS GM64687 إلى MAW. الصور المبينة في الشكل. (1) والشكل. 5E ، نشرت سابقا F 2 ويتم طبع هنا بإذن.
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
60×15 mm Petri dishes | Becton Dickinson | #35-1007 | From Falcon | |
Wire mesh | Small Parts | CX-0150 | stainless steel type 304; mesh size #150 x150, wire diameter: 0.0026 inches | |
Tungsten needles | Fine Science Tools | 10130-10 | 0.25 mm | |
Moria Nickel Plated Pin/Needle Holder | Fine Science Tools | 26016-12 | ||
Fly Cages | Genesee Scientific | 59-100 or 59-101 | For 65 mm or 100 mm diameter Petri dishes, respectively | |
Halocarbon Oil 27 | Sigma | H8773 |