Imagerie Montant du<em> Drosophila</em> Chambres d'oeufs

Etude de Drosophila melanogaster a fourni de grandes connaissances dans la régulation génétique d'un large éventail de phénomènes. En particulier, il ya eu des recherches approfondies sur le développement des œufs, parce oogenèse fournit un moyen souple pour enquêter sur de nombreux processus de développement différents, y compris les motifs des tissus, des changements de polarité cellulaire, la commutation du cycle cellulaire, et la réglementation de translation ^1,2,3,4. Un événement important au cours de l'ovogenèse morphogénétique est la spécification, l'acquisition de la motilité et la migration d'un ensemble de cellules appelées cellules frontalières (examinés dans ^cinq). Depuis la migration cellulaire est un élément clé de la morphogénèse des animaux, et parce que la régulation génétique de ce processus est bien conservé, des mécanismes déterminés mouches sont susceptibles d'être importants dans d'autres contextes. Ainsi, nous étudions le contrôle moléculaire de la migration cellulaire de frontière. Pour nos études, nous avons développé une nouvelle méthode pour observer les pôles antérieurs des œufs en développement,où les cellules se posent aux frontières, d'examiner comment elles se développent en détail.

Dans l'ovaire, chambres d'œufs à divers stades de développement existent le long des chaînes appelées ovarioles, qui sont entourées d'une gaine mince (figure 1A). Chaque chambre de l'œuf va se poursuivre pour former un œuf. Au cours de l'ovogenèse, plusieurs types de cellules différents doivent se développer de manière coordonnée. Le D. chambre melanogaster d'oeuf se compose de 16 cellules germinales, dont un ovocyte, entouré par une seule couche de l'épithélium folliculaire ^6. Un petit nombre de cellules spécialisées, appelées cellules polaires, se pose au antérieures et postérieures pôles de l'épithélium. Les cellules de bordure 6-8 proviennent de l'épithélium antérieur de la chambre d'oeuf, induite par les cellules polaires ^5,7. À la mi-ovogenèse (étape 9), les cellules de bordure se détachent de leurs voisins et migrent entre les cellules nourricières pour atteindre l'ovocyte à la partie postérieure de la chambre d'oeuf ^5,7. Ce mouvement doit être accomplietandis que les mailles de bord restent dans un cluster polaires entourant deux cellules non-mobiles, ce qui rend ce type de migration cellulaire collective. Migration réussie de la grappe de cellules de la frontière assure le bon développement du micropyle de la coquille d'oeuf, qui est nécessaire pour la fécondation.

Les cellules polaires antérieures instruisent le destin des cellules de la frontière en activant une cascade de transduction du signal. Cellules sécrètent une cytokine polaires, non apparié (UPD), qui se lie à un récepteur transmembranaire, Domeless (DOME), sur les cellules de follicules voisin lors de l'étape 8 de développement des ovocytes ^8,9. La liaison de UPD provoque Janus tyrosine kinase (JAK) de phosphoryler le transducteur de signaux et activateur de la transcription (STAT) ^8,10,11. STAT se déplace ensuite vers le noyau pour activer la transcription. Cellules frontaliers lents (SLBO) est un facteur de transcription qui est une cible transcriptionnelle directe de STAT et est également requis pour la migration des cellules de la frontière ^12. Vues latérales de chambres d'œufs indiquent tactivité de STAT chapeau est réglementée dans un gradient à travers l'épithélium antérieure ^8,11,13. Cellules folliculaires proches des cellules polaires ont les plus hauts niveaux de activé STAT, ainsi ils deviennent des cellules frontières et envahissent le tissu de la lignée germinale adjacente.

Pour comprendre comment les cellules frontières sont spécifiées à l'intérieur et se détachent de l'épithélium, nous avons besoin d'observer comment le tissu est organisé. Si nous considérons chambres d'œufs dans une perspective antérieure sur, nous nous attendrions à symétrie radiale de l'activité de STAT dans les cellules folliculaires qui entourent les cellules polaires. Une vue en bout serait également montrer avec plus de précision les différences de protéines membranaires et des interfaces cellule-cellule avant et pendant le détachement que de comparer les cellules dans différents plans focaux. Parce que les chambres d'oeuf sont oblongues et fixées les unes aux autres par les cellules de la tige, ils se installent sur des lames latéralement, ce qui rend difficile l'observation de l'architecture antérieure. Ainsi, beaucoup d'informations sur les cellules au niveau des pôles de la chambre d'oeuf aété déduit de vues latérales. Bien que certaines informations peut être obtenue par algorithmiques reconstructions 3-D de sections optiques, diffusion de la lumière, de photoblanchiment, et les limites les plus pauvres de la résolution de l'axe Z rendre cette information moins détaillée et fiable en l'absence de techniques coûteuses comme la microscopie de super-résolution ¹⁴ . D'autres types de formation d'image sur la base de l'article (par exemple, la microscopie électronique ou microtome découpe) exigent beaucoup de manipulation de tissus, y compris la déshydratation, ce qui augmente la probabilité pour les artefacts. Ainsi, nous avons développé une nouvelle méthode pour l'image D. chambres melanogaster d'œufs tandis que debout. Cette méthode a déjà fait ses preuves utiles à élucider comment les cellules mobiles sont voués (voir résultats représentatifs et Manning et al, en cours d'examen), et est susceptible d'être plus largement utile dans les études d'autres aspects de l'ovogenèse.