Эмбриональные эпидермис очень поздно стадии дрозофилы эмбрионов обеспечивает в естественных условиях системы экспресс-анализа отклика прокол раны и может сочетаться с генетических манипуляций или химических обработок микроинъекции для продвижения исследований в заживлении ран для перевода на моделях млекопитающих.
Drosophila эмбрион развивается надежную слоя эпидермиса, который служит как для защиты внутренних клетки от жесткой внешней среды, а также для поддержания клеточного гомеостаза. Прокол травмы со стеклянными иглами предоставляет прямой метод, чтобы вызвать быстрое эпидермальный раны ответ, который активирует раны транскрипционные журналистам, которые могут быть визуализированы локализованной сигнала репортера в живых эмбрионов или личинок. Прокол или лазерной травмы также обеспечивает сигналы, которые способствуют набору гемоциты в месте раны. Удивительно, но тяжелой (насквозь) травма прокол в конце эмбрионов на стадии редко нарушает нормальный эмбриональное развитие, а более 90% таких раненых эмбрионов выживают до взрослого когда эмбрионы вводят в масляной средой, которая минимизирует утечки немедленно гемолимфы от прокола . Процедура рана требует микроманипуляции эмбрионов дрозофилы, в том числе ручной расстановке эмбрионов на AGар тарелки и передача выровненных эмбрионов микроскопа. Drosophila ответ эпидермального рана анализ обеспечивает быстрый систему, чтобы проверить генетические требованиям различных биологических функций, которые способствуют заживлению ран, а также способ экран для потенциальных химических соединений, которые способствуют заживлению ран. Короткий жизненный цикл и легко процедура культивирования сделать дрозофилы мощный модельный организм. Дрозофилы чистым заживление раны появляется координировать эпидермальный регенеративный ответ, с врожденной иммунной реакции, способами, которые до сих пор под следствием, что обеспечивает отличную систему, чтобы найти консервативный регулирования механизмы, общие для дрозофилы и млекопитающих эпидермального ранения.
Манипуляция эмбрионов дрозофилы с помощью метода, микроинъекции является устоявшихся анализ 1. Значимость метода эпидермального рана ответ репортера является сочетание протокол для прокола / микроинъекции с люминесцентными журналистами и визуализировать реакцию в естественных условиях на повреждение эпидермиса у эмбрионов дрозофилы. Цель этого метода заключается в обеспечении более широкий набор ученых использовать дрозофилы в качестве инструмента для исследования процессов, которые регулируют транскрипцию ответ на повреждение эпидермального прокола. Однослойного эпидермиса у дрозофилы предоставляет простую систему для изучения-ответ эпидермального раны после травмы прокола 2. Drosophila эмбрион является надежным модельной системой для генетически препарировать этапы заживления ран, в том числе ответ раны, воспаления и реэпителизации 3. Это отчасти потому, что многие или большинство зиготических мутанты выжить до конца embryogenesявляется и развитие эпидермиса барьеров, даже когда структурирование развития идет глубоко наперекосяк. Предыдущий характеристика хорошо сохраняется фактора транскрипции Grainy головы (GRH), установлено, что Grh-гены-мишени дофадекарбоксилаза (DDC) и тирозингидроксилазы (Чехии) транскрипционно активируется по сайтам травмы 4. Дрозофилы в качестве модельного организма для заживления ответ обеспечивает дополнительную линию исследования для продвижения исследований в млекопитающих заживления ран 5. Последующие исследования выявили дополнительные раны, вызванной гены дрозофилы и разработали «инструментарий» многих люминесцентных раневых журналистами для мониторинга в естественных условиях эпидермальный раны ответ для очистки ранив 6. Недавние сообщения о регулировании дрозофилы заживления ран были сосредоточены на фенотип закрытия раны, позволяя открытие многих путей, регулирующих клеточную миграцию 7,8. При анализефлуоресцентные раны репортеры, наши исследования выявили новый набор генов, необходимых для локализованной экспрессии эпидермального раневых генов, индуцируемых 9. Одно из достоинств метода ответ рана репортера в том, что полученные результаты дают больше понимания механизма того, как сигналы трансдуцировали от места повреждения на соседние клетки. Тем не менее, одним из недостатков метода ответ рана репортера в том, что результаты не напрямую ссылаются на фенотипов в заживлении ран или ремонта. Более широкое использование чистого протокола рана прокола в генетических и химических экранов позволит новым регуляторами транскрипции ответ на эпидермальным ранив должны быть определены и далее перевод заживления ран открытий в модели млекопитающих травмы лечения.
Непосредственным транскрипционный регуляторный реакция на внешние сигналы позволяет клеткам координировать локализованную ответ на внеклеточные стимулы, который может включать стресс, повреждение или инфекцию. Ненадлежащее управление локализованной ответ может иметь разрушительные последствия для соседних клеток, а также пустая трата ресурсов на ремонт травмы. Дрозофилы эмбрионов обеспечивает отличную систему для проведения основных раны заживление эксперименты в недорогом и удобном для поддержания модельного организма. Потенциал для сотрудничества между исследованиями в других модельных организмов и дрозофилы предоставляет уникальную возможность изучить многие биологические вопросы.
Еще один метод из раны репортеров является генетический комбинацию мутантного слоев, что обеспечивает эффективный способ для тестирования вклад новых генов к активации ответного пути эпидермального рана. У нас есть эпидермиса раны, вызванной транскрипционные репортеры пр.ailable как на 2-м и 3-м хромосом 5. В этом исследовании мы используем UAS и GAL4 системы избыточной экспрессии 16. Для исследований с летальными мутантных аллелей мы определяем генетический фон, используя флуоресцентный балансировки хромосому, например Kruppel-GFP 17. Мы проанализировали рана репортер локализацию в нескольких генетического происхождения (табл.1).
Возможная модификация метода заключается в сочетании микроинъекции и ранив. Микроинъекция могут быть использованы для введения химического раствора в эмбрионе. Некоторые химические соединения были проверены и были найдены, чтобы регулировать деятельность эпидермального раневых журналистами 9. Этот метод одновременного ранения и микроинъекции могут быть полезны для увеличения количества клеток в эмбрионе дрозофилы, которые отвечают сигнал раны и может быть непосредственно использована для отслеживания изменений экспрессии генов после ранения 18. Будущее применение метода микроинъекции будет испытать новые химические вещества для регуляции ответа эпидермального раны.
Drosophila в качестве модельной системы для генетических исследований предлагает широкий ассортимент простых протоколов эффективно решать сложные вопросы. Недавние сообщения о целесообразности методов Drosophila подчеркивает использование гемоцитов миграции 19 и паразитарной осы инфекции 20 в качестве средства дальнейшего расширения влияния научно-исследовательского сообщества Drosophila. В дополнение к раневой исследований ремонтных, дрозофилы обеспечивает классическую модель для регенерации с системой имагинального диска 21,22. Объединенные достижения в имагинальных исследований регенерации диска и прокол / микроинъекции ранения обеспечивает отличную систему для обнаружения хорошо консервативные компоненты восстановления тканей.
The authors have nothing to disclose.
Этот протокол был разработан в сотрудничестве с предыдущих членов McGinnis Lab, Ким А. Мейс и Джозеф С. Пирсон. Мы благодарим продолжающиеся усилия в Блумингтон дрозофилы Stock Center для их работы по организации и распространение ценных запасов. Эта работа была поддержана финансирование от Национального института здоровья (R01 GM077197 и K12 GM68524) и семье Герберта Стерн. MTJ в настоящее время поддерживается грантом Количество 5G12RR003060-26 из Национального центра по научной ресурсов и номер гранта 8G12MD7603-27 из Национального института Об здоровья меньшинств и неравенствам в отношении здоровья. Содержание является исключительной прерогативой авторов и не обязательно отражает официальную точку зрения Национального института по меньшинств здоровье и здоровье диспаритета или Национальных Институтов Здоровья.
yeast | Sigma Aldrich | 51475 | |
apple juice | Generic | ||
agar | Fisher Scientific | 50-824-297 | |
bleach | Generic | ||
halocarbon oil, 700 W | Sigma Aldrich | H8898 | |
halocarbon oil, 27 W | Sigma Aldrich | H8773 | |
1-phenoxy-2-propanol | Sigma Aldrich | 484423 | |
hydrogen peroxide | Fisher Scientific | H324 | |
methyl-β-cyclodextrin | Sigma Aldrich | C4555 | |
toluidine blue | Sigma Aldrich | 89640 | |
formaldehyde, 16% | Polysciences, Inc | 18814-20 | toxic chemical |
heptane | Fisher Scientific | H360-1 | toxic chemical |
methanol | Fisher Scientific | A412-1 | toxic chemical |
10x PBS | Fisher Scientific | 50-899-90013 | |
0.5 M EGTA | Fisher Scientific | 50-255-956 | |
RNase free H2O | Fisher Scientific | BP2819-100 | |
Equipment | Company | Catalog Number | Comments |
Drosophila incubator | Genessee Scientific | 59-197 | |
fly cage | Genessee Scientific | 59-100 | |
embryo collection tube | Genessee Scientific | 46-101 | |
plastic Petri dish | Fisher Scientific | 50-202-037 | |
double-stick tape | Generic | ||
paintbrush | Generic | ||
dissection needle | Fisher Scientific | 08-965A | sharp object |
glass cover slip | Thermo Scientific | 3306 | sharp object |
microscope slide | Thermo Scientific | 4445 | sharp object |
dissecting microscope | Carl Zeiss | Stemi-2000 | |
capillary needle | FHC | 30-30-1 | sharp object |
needle puller | Narishige | PC10 | |
microinjection needle holder | Narishige | MINJ4 | |
micromanipulator | Narishige | MN151 | |
inverted microscope | Carl Zeiss | Primo-Vert | |
glass Petri dish | Fisher Scientific | 08-747A | sharp object |
glass Pasteur pipette | Fisher Scientific | 22-063-172 | sharp object |
transfer bulb | Fisher Scientific | 03-448-25 | |
Kimwipe | Fisher Scientific | 06-666A | |
scintillation vial | Fisher Scientific | 03-337-7 | sharp object |
orbital shaker | Fisher Scientific | 14-259-260 | |
1.5 ml tube | Fisher Scientific | 05-408-129 | |
laser scanning confocal | Leica | SP2 | |
fixation solution | (5 ml) | ||
16% formaldehyde | 2.5 ml | toxic chemical | |
10x PBS | 0.5 ml | ||
0.5 M EGTA | 0.5 ml | ||
RNase free H2O | 1.5 ml | ||
Halocarbon oil mix | (10 ml) | ||
halocarbon oil, 700 W | 5 ml | ||
halocarbon oil, 27 W | 5 ml |