Analyse van de neurale lijst migratie en differentiatie door Cross-soorten transplantatie

Aviaire embryo's bieden een uniek platform voor het bestuderen van vele gewervelde ontwikkelingsprocessen, als gevolg van de gemakkelijke toegang van de embryo's in het ei. Chimère aviaire embryo's, waarbij kwartel donor weefsel wordt in een kippenembryo getransplanteerd in ovo, combineren de kracht van onuitwisbare genetische kenmerken van celpopulaties met het gemak van manipulatie door het aviaire embryo.

Quail-chick hersenspinsels zijn een klassiek instrument voor het opsporen van trekkende neurale lijst cellen (NCC's) ^1-3. NCC's zijn een tijdelijke trekkende populatie van cellen in het embryo, die van oorsprong in het dorsale gebied van de ontwikkeling van neurale buis ^4. Ze ondergaan een epitheliale naar mesenchymale transitie en vervolgens migreren naar andere regio's van het embryo, waar ze differentiëren in verschillende soorten cellen, waaronder kraakbeen ^5-13, melanocyten ^11,14-20, neuronen en glia ^21-32. NCC's zijn multipotente, en hun uiteindelijke lot is invloedbeïnvloed door 1) het gebied van de neurale buis waaruit zij van oorsprong langs de Rostro-caudale as van het embryo ^11,33-37, 2) signalen van naburige cellen als ze ^38-44 migreren, en 3) de micro-omgeving van hun uiteindelijke bestemming binnen het embryo ^45,46. Tracing deze cellen vanuit hun oorsprong in de neurale buis, op hun definitieve standpunt en het lot in het embryo, levert belangrijke inzicht in de ontwikkelingsprocessen die patronen en organogenese te reguleren.

Transplantatie van complementaire regio's van donor neurale buis (homotopic enten) of verschillende regio's van donor neurale buis (heterotope enten) kan onthullen verschillen in de pre-specificatie van NCC's langs de Rostro-caudale as ^2,47. Deze techniek kan verder worden aangepast aan een eenzijdige compartiment van de neurale buis, zodat een zijde uit donorweefsel transplanteren en contralaterale zijde blijft onverstoord in de gastheer embryo, yielding een interne controle binnen hetzelfde monster ^2,47. Het kan ook worden aangepast voor transplantatie van hersenen segmenten later embryo na HH10 wanneer de voorste neurale buis gesloten ^47.

Hier melden wij technieken voor het genereren van kwartel-chick hersenschimmen via neurale buis transplantatie, die het mogelijk maken voor het traceren van de trekkende NCC's afgeleid van een discrete segment van de neurale buis. Soortspecifieke kenmerken van de donor-afgeleide cellen met de kwartel-specifieke antilichaam QCPN ^48-56 kan de onderzoeker om donor en gastheercellen te onderscheiden in een experimentele eindpunt. Deze techniek is eenvoudig, goedkoop, en heeft vele toepassingen, waaronder het lot-mapping, cellijn opsporen en identificeren van pre-patronen evenementen langs de Rostro-caudale as ^45. Vanwege het gemak van toegang tot de aviaire embryo, kan de kwartel-chick graft techniek worden gecombineerd met andere bewerkingen, met inbegrip van maar niet beperkt tot lens ablatie ⁴0, injectie van remmende moleculen ^57,58, of genetische manipulatie via elektroporatie van meningsuiting plasmiden ^59-61, om de reactie van bepaalde trekkende stromen van NCC's tot verstoringen in ontwikkeling van het embryo-programma te identificeren. Bovendien kan deze enten techniek ook gebruikt worden om andere interspecifieke chimere embryo's, zoals kwartel-eend hersenschimmen genereren NCC bijdrage aan craniofaciale morfogenese, of muis-chick hersenschimmen om de kracht van de muis genetica te combineren met het gemak van manipulatie van de aviaire embryo te bestuderen ^62.