Summary

סידן הדמיה ב<em> תסיסנית</em> ב ביצת הפעלה

Published: August 06, 2016
doi:

Summary

מאמר זה מתאר פרוטוקול לשעבר vivo להתאמה המאפשר הדמיה Ca 2+ במהלך ההפעלה ביצה תסיסנית.

Abstract

Egg activation is a universal process that includes a series of events to allow the fertilized egg to complete meiosis and initiate embryonic development. One aspect of egg activation, conserved across all organisms examined, is a change in the intracellular concentration of calcium (Ca2+) often termed a ‘Ca2+ wave’. While the speed and number of oscillations of the Ca2+ wave varies between species, the change in intracellular Ca2+ is key in bringing about essential events for embryonic development. These changes include resumption of the cell cycle, mRNA regulation, cortical granule exocytosis, and rearrangement of the cytoskeleton.

In the mature Drosophila egg, activation occurs in the female oviduct prior to fertilization, initiating a series of Ca2+-dependent events. Here we present a protocol for imaging the Ca2+ wave in Drosophila. This approach provides a manipulable model system to interrogate the mechanism of the Ca2+ wave and the downstream changes associated with it.

Introduction

שינוי Ca 2 + ריכוז התאי על הפעלת ביצה (ביצית) הוא מרכיב משומר של כל היצורים שנחקרו 1,2. אירוע זה יוזם מגוון רחב של התהליכים התלויים 2+ Ca, כולל חידוש של מחזור התא ותרגום של mRNAs מאוחסן. בשל דרישה זו עבור Ca 2 +, לדמיין את השינויים החולפים בריכוזים תאיים Ca 2 + כבר עניין מפתח.

מבחינה היסטורית, אורגניזמים מודל נבחרו מחקרים על הפעלת ביצה בהתבסס על גודל וזמינות של ביציהן. גישות להדמיה שונות כבר נוצלו לעקוב ולכמת שינויים התאי Ca 2 + ריכוזים במערכות אלה, ובכלל זה: aequorin photoprotein בדגי medaka 3; Ca צבעי ניאון 2 + רגישים כגון פורעה-2 ב קיפוד ים ו אוגר 4,5; וסידן ירוק-1-dextran ב Xenopus 6.

הדור ושיפור אינדיקטורים סידן מקודדים הגנטי (GECIs) שינה את היכולת לדמיין Ca 2+ דינמיקת in vivo 7. הבונה הגנטית אלה באים לידי ביטוי ברקמות ספציפיות ולהגביל את צורך הכנות רקמות פולשנית 8.

GCaMPs הוא חלבון פלואורסצנטי ירוקה (GFP) בכיתה מבוססת של GECIs שהיה מאוד יעיל, בשל הזיקה הגבוהה Ca 2+ שלהם, יחס אות לרעש ואת היכולת להיות מותאם אישית 9-11. בנוכחות של Ca 2 +, במתחם GCaMP עובר סדרה של שינויים מרחביים, החל עקידת Ca 2+ כדי calmodulin, שתוצאתה היא עוצמת פלורסנט מוגברת של רכיב ה- GFP 9.

GCaMPs נעשה שימוש נרחב במחקר על נוירונים תסיסנית לדמיין שינויי סידן התאי 12. Applicati האחרונהעל הטכנולוגיה GCaMP לדמיין Ca 2 + ביצים תסיסנית בוגרת גילה גל יחיד Ca 2 + חולף על הפעלת ביצה 13,14. גל Ca 2+ ניתן דמיין בהגדלה נמוכה בזמן ביוץ in vivo 13 או בהגדלה גבוהה יותר באמצעות assay הפעלת vivo לשעבר 13,14. ב assay vivo לשעבר, ביציות בוגרות בודדות מבודדות מן השחלות והופעלו באמצעות פתרון hypotonic, המכונה חיץ הפעלה, אשר הוכח לשחזר את אירועי in vivo הפעלת 15-17.

Assay vivo לשעבר זו מאפשר ויזואליזציה ברזולוציה גבוהה הקלה של גל Ca 2+ תחת תנאי ניסויים שונים כולל שיבוש תרופתי, מניפולציות פיסיות מוטציות גנטיות. מאמר זה מדגים הכנת ביצים תסיסנית בוגרת vivo לשעבר הפעלה הדואר עוקבת מיקרוסקופיה רגילה לחזות גל Ca 2+ באמצעות GCaMP. גישה זו יכולה לשמש כדי לבחון את החניכה ובקר על גל Ca 2 + ו לחקור תוצאות במורד זרם.

Protocol

הערה: ביצוע כל הצעדים בטמפרטורת החדר אלא אם צוין אחרת. 1. הכנה לנתיחה הערה: השלבים המתוארים כאן הם בהתאם E. Gavis, אוניברסיטת פרינסטון & וייל et. al. 18. בצע את השלבים הבאים יומיים לפני הדמיה. קח בקבוקון זבוב המכיל כ 10 מיליליטר של מזון מוצק להוסיף כמות קטנה של שמרים יבשים לאחד בפינה, פחות מ 1 גרם מספיק. הערה: לקבלת מידע אודות בקבוקונים לטוס או מזון לראות "תסיסנית תחזוקה '19. להוסיף 1 – 3 טיפות של מים כדי ללחלח את השמרים. הגדר את הבקבוקון הצידה בזווית של 45 מעלות ולאפשר 3 – 5 דקות על השמרים כדי לקחת את המים. בעוד שמרים סופג את המים, בחר בקבוק זבובים להביע GCaMP5 MYR UASt- 20 מונע על ידי אמבט-VP16GAL4 (המכונה GCaMP5) שצצו לאחרונה (א myristoyטופס lated של GCaMP5 נבחר לספק אות גבוהה יחס רעש דרך קושר את Geci הקרום בתוך הביצה). לטשטש את הזבובים בבקבוק עם גז CO 2. הקפד לשמור את הבקבוק הפוך כדי לא לאבד זבובים במזון הרטוב. עצת הזבובים מורדמים על כרית CO 2 ולמיין 10 – 15 נקבות ו 5 זכרים באמצעות מכחול תחת מיקרוסקופ לנתח. הערה: זהו תקן לכלול זכרים לספק נקבות בריאות לנתיחה. כאשר את הבקבוקון משלב 1.3 מוכן, מוסיף את הזבובים שנבחרו כדי הבקבוקון. תשמור על עצמך כדי לשמור על אופקי הבקבוקון עד הזבובים להיות פעילים. מניחים את הצנצנת על 25 מעלות צלזיוס למשך כ 36 שעות. החזר את הזבובים הנותרים מפנקס CO 2 על הבקבוק או שנזרק. 2. השחלות תסיסנית ביתור הערה: השלבים המתוארים כאן הם בהתאם וייל et. אל. <sעד> 18. לאחר 36 שעות, לטשטש הזבובים מבקבוקון yeasted עם 2 CO. לאחר הזבובים בתוך הבקבוקון מורדמים להטות אותם על כרית 2 CO להיות מסודר עם מברשת צבע תחת מיקרוסקופ לנתח. בחר נקבה. לבודד שתי השחלות מן הנקבה. עבור פרוטוקול מפורט מלא לראות וייל et. al. 18. לסיכום: מקום טיפה קטנה של שמן halocarbon מחומצן (סדרה 95) על מס '1.5, 22 x 40 מ"מ coverslip. אחוז הנשי עם מלקחיים על הקדמי של הבטן. החזקת הנקבה תחת מיקרוסקופ לנתח, להשתמש בקבוצה השנייה של מלקחיים כדי להסיר את האחוריים של הנקבה בעדינות. נגב את הרקמה האחורית מן המלקחיים השניים. סוחט על חלל הבטן עם המלקחיים השניים מן הקדמי אל האחורי של הבטן. שתי ההשחלות האטומות צריכות לדבוק המלקחיים כשבחוץ של FEMAle. גע השחלות לתוך השמן. הסר את כל רקמה מן המלקחיים על ידי מנגב את המלקחיים. חזור על שלבים אלה (2.4.1 – 2.4.7) כדי להשיג שלוש coverslips, כל שחלות המכילות בין זבוב אחד. 3. בידוד פרט ביציות בשלות תחת מיקרוסקופ לנתח סטנדרטי עם ההגדלה מוגדרת 4X, על coverslip הראשון משלב 2.4, להפריד בין שתי שחלות ידי קריעת oviduct. להציג זוג מלקחיים סגורים למרכז בשחלה אחת, נזהר שלא לנקב כל תאי ביצה. כנס חללי לנתח סטנדרטי למרכז השחלה ליד המלקחיים הסגורים. בעדינות לגרור החללית לנתח דרך השחלה לכיוון בקוטב האחורי, שבו הביציות הבשלות (שלב 14 תאי ביצה) ממוקמות. חזור על שלבים 3.1 – 3.4 2 – 5 פעמים בהתאם לגודל של השחלה ומספר הביצים. הערה: תוספת של CO 2 </sub> בדרך כלל גורם בתצהיר של ביצה אחת אשר תופיע גדול עם נספחים הגבו עלה מאשר ביצים טרום שהופקד. ביצה זה אמור להיות מושלך הדמיה שכן הוא כבר הופעל בתוך גוף הנקבה. הערה: ביציות בשלות צפויות להפריד בקלות מן הרקמה החיבורית שחלות. אם אין ביציות בשלות גלויות מחוץ השחלה, להמשיך מתגרה בעדינות עם החללית לנתח. לאחר הביציות הבשלות גלויות על coverslip מחוץ השחלה, לתמרן 3 – 5 בשורה במרכז coverslip. הערה: לקבלת התוצאות הטובות ביותר, הפעל את החללית בעדינות לאורך הצד של הביצים. הערה: הימנע משיכת הנספחים הגבי כמו זה יכול לגרום נזק ביצה. הערה: בהתאם הגדרת הדמיה בעתיד, ליישר את הביצים כ 200 מיקרומטר בנפרד בניצב coverslip לאזור הדמיה מקסימלית. לאחר מיושר, להסיר את שאר רקמת השחלה על ידי גרירתו מן הביצים מיושר באמצעות forceps. הסר עודף שמן בטופחו עם הפינה של רפואי לנגב. היזהר שלא לגעת ביציות בשלות עם רפואי לנגב ביציות בשלות כמו כי הם פנו יאבדו. צייר crosshair על coverslip בטוש לפשט איתור המדגם תחת מיקרוסקופ. הגדר את coverslip במקום בטוח ולהשאיר את תאי ביצה המוכנים על coverslip לנוח 5 – 10 דקות. זה מאפשר את הביצה להתיישב שמן. דוגמאות ניתן להשתמש עד 1 שעות שלאחר הניתוח. חזור על שלבים 3.1 – 3.11 עבור שאר coverslips עם שחלות עליהם. 4. הכנות לקראת הדמיה תביא חיץ הפעלה מוכן 15 לטמפרטורת חדר. הערה: חיץ ההפעלה היא חיץ hypotonic: 3.3 מ"מ לאא 2 4 PO, 16.6 מ"מ KH 2 4 PO, 10 mM NaCl, 50 מ"מ KCl, 5% פוליאתילן גליקול 8000, 2 מ"מ CaCl 2, הביא 6.4 pH עם 1: יחס 5 של NaOH: KOH.לפרטים נוספים, ראה Mahowald, 1983 15. Aliquots של חיץ הפעלה יכול להיות מאוחסן ב -20 מעלות צלזיוס במשך חודשים על 4 מעלות צלזיוס עד 2 שבועות. בזהירות להעביר coverslips מוכן, חיץ הפעלה טפטפות זכוכית למתקן הדמיה. הערה: שדה רחב, confocal, דיסק מסתובב או מיקרוסקופ גיליון האור יכול לשמש. אנו ממליצים באמצעות מיקרוסקופ הפוכה. תוצאות הנציג שלנו התקבלו באמצעות מיקרוסקופ confocal. אובייקטיבי מתאים הדמיה ביצית בשלה כולו צריך להיבחר (כאן: 20X 0.7 NA). הר coverslip המוכן הראשון על במת מיקרוסקופ. יש להיזהר שלא לשבור את coverslips על הבמה. איכותי לבחור שדה הראייה עם תא ביצית בשלה עבור הפעלה. האם לא תאי ביצה נקבה תמונה או בעלי blebbing בקרום. הערה: צעדים 4.6 – 4.7, פקודות תוכנה תשתנינה בהתאם מיקרוסקופ ויצרן. פסק הדמית גדרמטרים עבור עירור GFP רגיל (488 ננומטר) ופליטה (500 – 580 ננומטר). גם הקים נוף שדה בהיר כדי לחזות להתמצא הביצה הבוגרת ושמן עקור. בחר את Z-המטוס הנמוך ביותר שבו ביציות בשלות גלויות ולהגדיר Z-מחסנית מלאה להילקח עבור 40 מיקרומטר בכ 2 מיקרומטר לכל צעד. הגדר את הפרמטרים כך שאין עיכוב בין רכישת מחסנית Z. הגדר את סדרת הזמן לתפוס כ -30 דקות. 5. הפעלת ביצת גופיים הדמיה התחל לכידת תמונה. חכו 1 – מלא 2 Z- ערימות להירכש. זו מציגה את הביצית בשלה לפני ההפעלה. למשוך כ 300 μl של חיץ ההפעלה לתוך פיפטה מזכוכית. מיצוב קצה פיפטה זכוכית המכיל חיץ ההפעלה בזווית של 45 מעלות מעל coverslip, לאט להזיז את פיפטה לתוך נתיב קרן עד שהוא ממש מעל להיות הדמיה ביצית בשלה. פיפטה הזכוכית צריכה2 ס"מ מעל שמן – 1 להיות. להוסיף 1 – 2 טיפות של חיץ ההפעלה בתוך פחות מ -5 שניות מן פיפטה מזכוכית. זה אמור לתפוס את השמן. להימנע מהוספת חיץ הפעלה עודפת או נגיעת הביצה עם פיפטה הזכוכית כפי שהוא יכול לגרום לעקירה של הביצית בשלה. יש להיזהר שלא לגעת coverslip עם פיפטה כמו זה יכול לגרום לשינוי בועות מטוס או אוויר מוקדי להיווצר שמן טבילה בין המטרה לבין coverslip. תוך הוספת חיץ הפעלה במהלך רכישת תמונה, בדוק את הערוץ בהיר שדה כדי להבטיח שהשמן הוחלף על ידי חיץ ההפעלה. הערה: זה יהיה ראשון להופיע כצל בשל פיפטה שבירה נתיב הקרן אלא גם יגרום להופעת טיפות שמן זעירות. כמה טיפות שמן יכול להישאר הקשורים ביצית בשלה שישפיע תוצאות הניסוי ואיכות תמונה. אם השמן לא שנעקר מהתוספת הראשונית של חוזרי חיץ הפעלת צעדי 5.4 – 5.6. לאחר השמן הוא עקור בהצלחה, לאפשר הסדרת הזמן לרוץ עד לסיום. הערה: בשל נפיחות של ביציות בכל הפעלה, כמה תאי ביצה יעברו בדרמתיות מעל מישור המוקד או שדה הראייה על תוספת של חיץ הפעלה. במצב זה, להפסיק את הרכישה ואת הר coverslip הבא. לאחר רצף התמונה השלים רכישה, לשמור את הנתונים. 6. לאחר רכישת עיבוד תמונה פתח את מערך הנתונים באמצעות פיג'י (http://fiji.sc/Downloads#Fiji), או תוכנת עיבוד תמונה שווה ערך, ובחר את הקבצים הרלוונטיים לניתוח. כדי לבנות השלכה של הנתונים רכשו לבחור: תמונה> סטאקס> Z-פרויקט. בחר פרוסה-Z התחלת א-פרוסת Z תחנה, בדרך כלל הקטע השלם. בחר סוג הקרנה, בדרך כלל מוגדר 'מקס עוצמה ". בדוק תיבת הסימון 'בכל הזמנים Frames' כדי להחיל את ההגדרות שנבחרו לסדרה כולה. אםיותר מערוץ ניאון אחד כבר צילמו, השתמש בכלי ערוצים לאפשר תנועה בין צבעים, לבצע מרוכבים, או להפוך את גווני האפור בתמונה. כלי תמונה> צבעים בוחרים> ערוצים. כדי להתאים את בהירות התמונה ו בניגוד תמונה בחר> התאם> בהירות / ניגודיות. כדי לייצא תמונה אחת, להעביר מחוון זמנים למסגרת רלוונטית בחר File> Save As> Jpeg, או כל פורמט מועדף. בחר מיקום וכותרת עבור הקובץ המיוצא, ולאחר מכן שמור. הערת קצב הפריימים מתוכנת ההדמיה יידרש לתת חותמת זמן על התמונה. כדי לייצא את סדרת הזמן כסרט לבחור: File> Save As> AVI, ולאחר מכן בוחר קצב פריימים (~ 7 פריימים לשניים). בחר מיקום וכותרת עבור הקובץ המיוצא, ולאחר מכן שמור. כדי לשמור את הקובץ המותאם בפורמט פיג'י, בחר File> Save.

Representative Results

כאן אנו מדגימים כיצד להכין ביצים תסיסנית בוגרת הפעלת vivo לשעבר. ביצים להביע הדמיה לאפשר Geci של Ca 2 + הדינמיקה בבית ההפעלה ביצה ותחילת ההתפתחות העוברית (איור 1). יצוין כי בהתאם GCaMP בשימוש, במיוחד בנוכחות קבוצת myristoyl, תוצאות עשויות להיות הבדלים איכותיים קלים 13 14. יש לנו גם הפגין תפקיד עבור אקטין תפקודי במהלך הפעלת ביצה על ידי התוספת של מעכב פילמור יקטין, cytochalasin D, למאגר ההפעלה (איור 2) 14. דרישת שלד התא ב הפעלת ביצה נשמרת. ב C. elegans, לאחר הפריה, רכיבי cytoskeletal הם מחדש להכין את העובר-תא אחד לחלוקת הסימטרית הראשונה 21,22. בשנת קיפוד ים, שיבוש cytoskeletal-ארגון מחדש לאחר ההפעלה הוכח להשפיע על מחזור התא על ידי מניעת טבעת התכווצות היווצרות 23. תפקידיו של תקטין בתיווך גל Ca 2+ ותפקוד ההמשך שלה ב הפעלת ביצת תסיסנית נשארו הובהרו באופן מלא. ב תסיסנית, שיתוף להדמיה של שלד התא Ca 2 + גל אקטין יכולה להיות מושגת באמצעות assay ההפעלה vivo לשעבר זה. סדרת זמן של ערוצים מרובים ניתן לרכוש ודינמיקה של Ca התאי 2+ ניתן להתאים עם שינויים בארגון יקטין הביצית (איור 3). איור 1:. גל אחד Ca 2 + ב תסיסנית ביצה הפעלת סדרת זמן של vivo לשעבר בוגרת ביצה תסיסנית להביע UASt- myrGCaMP5 הבאים אddition של חיץ ההפעלה (AH). העלייה Ca ציטופלסמית 2+ מקורו בקוטב האחורי (ב ') מתפשטת (BF) עם מהירות ממוצעת של כ -1.5 מיקרומטר / sec. ייזום של גל בדרך כלל הוא ציין בתוך 3 דקות של תוספת של חיץ ההפעלה. בעקבות ההפעלה, רמות סידן תאיים של ביצית בשלה חוזר טרום הפעלת רמות (G, H). ראה השלים סרט 1 (דקות בסה"כ זמן 33). ברי סולם = 50 מיקרומטר. מקס הקרנה = 40 מיקרומטר. לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. איור 2: תוספת של Cytochalasin D כדי הפעלת מאגר מדאיג Ca2 + גל רביה. סדרת זמן של vivo לשעבר בוגרת ביצה תסיסנית להביע UASt- myrGCaMP5 הבאים תוספת של חיץ ההפעלה המכיל 10 מיקרוגרם / מ"ל cytochalasin D הריכוז הסופי (AH). בעוד גל Ca 2+ הוא יזם בקוטב האחורי (א), זה נפגע ואינו להגיע הקדמי של הביצה (F) (ראשי החץ לבנים מציינים חלק הקדמי של הגל). אין עוד שינויי Ca 2 + נצפו למעלה מ -30 דקות). ראה השלים סרט 2 (דקות בסה"כ זמן 30). ברי סולם = 50 מיקרומטר. מקס הקרנה = 40 מיקרומטר. לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. איור 3: Co-להדמיה של אקטין Ca 2 + ב Eהפעלת gg תסיסנית. סדרת זמן של vivo לשעבר בוגרת ביצה תסיסנית להביע UASt- myrGCaMP5 (ציאן) ו UASp -f-Tractin.tdTomato (מגנטה) התוספת הבאה של חיץ ההפעלה (AH). גל Ca 2+ יוזם מהקוטב האחורי ומשחזר כמו באיור 1. תקטין נראה שינוי לאורך זמן, ראשי חץ לבנים (A נגד H). העדר זיהוי אותות Ca 2 + במרכז ביצית בשלה הוא עקב תנועה של המדגם במהלך לכידת תמונה. ברי סולם = 50 מיקרומטר. מקס הקרנה = 40 מיקרומטר. לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Discussion

The first critical step in this protocol is isolating the mature eggs without damage. This can be achieved by gentile maneuvering of the eggs with the dissecting probe. Practice will enable this manipulation to be executed without damage to the eggs. A second crucial step is avoiding the loss of the sample when activation buffer is applied to the mature egg in oil. Application of the activation buffer should be done slowly and without contact with the coverslip. This step can be challenging if the microscope set-up does not allow for an easy access to the sample. Moving axillary parts of the microscope, such as a temperature incubator, is advisable.

Modifications to this protocol can be made in order to visualize other fluorescently tagged factors, instead of Ca2+ at egg activation. More generally, different stages of Drosophila development or the results of adding a different buffer could be analyzed using this protocol.

Troubleshooting may be required if the settings on the microscope are not optimal for visualizing the signal from the sample. This can be achieved by increasing or decreasing the laser power, altering capture range and adjusting the Z-stack parameters. Another issue might be eggs consistently moving out of the field of view upon the addition of activation buffer. If this happens regularly, allow the mature eggs to settle on the coverslips for a longer period of time, 15 to 20 minutes. Beware that using a higher viscosity oil will alter the displacement of the oil by activation buffer.

This technique presented here is limited by the working distance of the objective, dehydration of the mature eggs and the ability to dissect the mature eggs without damage. However, when compared to in vivo imaging methods where the mature oocyte passes through the adult female and is deposited 13, our method enables more spatial resolution, the option to physically manipulate the mature egg before activation and the ability to test the role of egg activation without fertilization.

There are many potential future applications of this technique, including testing reporter constructs for cellular components at egg activation and visualizing the Ca2+ wave in mutant backgrounds 14,24. Together with experimental and genetic tools, the ex vivo egg activation assay presented here enables the study of the trigger, propagation and downstream effects of the universally conserved Ca2+ wave.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

אנו מודים לורה Bampton, אלכס דוידסון, ריצ'רד פרטון, אריטה Acharya לסיוע במהלך תקופת ההכנה של כתב היד הזה; מריאנה וולפנר לדיונים על הפעלת ביצה; מאט Wayland לתמיכת הדמיה; ונאן הו עבור תמיכה כללית במעבדה.

עבודה זו נתמכה על ידי אוניברסיטת קיימברידג ', ISSF כדי TTW [מספר מענק 097,814].

Materials

Dry active yeast Fleischman’s #2192
Dissecting microscope Leica MZ6 Various will work
Lamp Mircotec Fibre optic MF0-90 Various will work
Medical wipes Kimberly-Clark Corporation KLEW3020 
Marker pen Stabilo 841/46 OHPen universal, black – available in most stationary shops. Superfine Width 0.4mm
CO2 pad  Genesee Scientific 59-114 (789060 Dutscher)
Cover slip No. 1.5, 22 x 50mm International- No1-VWR Cat=631-0137-22-50mm Menzel-Glaser-22-50mm-MNJ 400-070T 
Halocarbon oil, series 95 Halocarbon Products Corp. Distributor in Europe:
Solvadis (GMBH)
Oil 10 S VWR Chemicals 24627.188 Can be used instead of Halocarbon oil, series 95
Forceps Fine Science Tools 11252-00 Whilst these tool should be clean, use of an autoclave is not necessary, ethanol would be sufficient.
Probe Fine Science Tools 10140-01
Glass pipette Fisherbrand, FB50251 Pasteur Pipettes, glass, unplugged, 150mm length 
Vial Regina Industries P1014 GPPS  80mm x 25mm

References

  1. Stricker, S. A. Comparative biology of calcium signaling during fertilization and egg activation in animals. Dev Biol. 211 (2), 157-176 (1999).
  2. Horner, V. L., Wolfner, M. F. Transitioning from egg to embryo: triggers and mechanisms of egg activation. Dev Dyn. 237 (3), 527-544 (2008).
  3. Gilkey, J. C., Jaffe, L. F., Ridgway, E. B., Reynolds, G. T. A free calcium wave traverses the activating egg of the medaka, Oryzias latipes. J Chem Biol. 76 (2), 448-466 (1978).
  4. Fujiwara, T., Nakada, K., Shirakawa, H., Miyazaki, S. Development of inositol trisphosphate-induced calcium release mechanism during maturation of hamster oocytes. Dev Biol. 156 (1), 69-79 (1993).
  5. Hafner, M., Petzelt, C., Nobiling, R., Pawley, J. B., Kramp, D., Schatten, G. Wave of free calcium at fertilization in the sea urchin egg visualized with fura-2. Cell Motil Cytoskeleton. 9 (3), 271-277 (1988).
  6. Fontanilla, R. A., Nuccitelli, R. Characterization of the sperm-induced calcium wave in Xenopus eggs using confocal microscopy. Biophys J. 75 (4), 2079-2087 (1998).
  7. Kotlikoff, M. I. Genetically encoded Ca2+ indicators: using genetics and molecular design to understand complex physiology. J Physiol. 578, 55-67 (2007).
  8. Douglass, A. . New Techniques in Systems Neuroscience. , (2015).
  9. Nakai, J., Ohkura, M., Imoto, K. A high signal-to-noise Ca(2+) probe composed of a single green fluorescent protein. Nat Biotechnol. 19 (2), 137-141 (2001).
  10. Akerboom, J., et al. Optimization of a GCaMP calcium indicator for neural activity imaging. J Neurosci. 32 (40), 13819-13840 (2012).
  11. Chen, T. -. W., et al. Ultrasensitive fluorescent proteins for imaging neuronal activity. Nature. 499 (7458), 295-300 (2013).
  12. Wang, J., Wong, A., Flores, J., Vosshall, L., Axel, R. Two-photon calcium imaging reveals an odor-evoked map of activity in the fly brain. Cell. 112 (2), 271-282 (2003).
  13. Kaneuchi, T., et al. Calcium waves occur as Drosophila oocytes activate. Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (3), 791-796 (2015).
  14. York-Andersen, A. H., Parton, R. M., Bi, C. J., Bromley, C. L., Davis, I., Weil, T. T. A single and rapid calcium wave at egg activation in Drosophila. Biol Open. 4 (4), 553-560 (2015).
  15. Mahowald, A. P., Goralski, T. J., Caulton, J. H. In vitro activation of Drosophila eggs. Dev Biol. 98 (2), 437-445 (1983).
  16. Page, A. W., Orr-Weaver, T. L. Activation of the meiotic divisions in Drosophila oocytes. Dev Biol. 183 (2), 195-207 (1997).
  17. Horner, V. L., Wolfner, M. F. Mechanical stimulation by osmotic and hydrostatic pressure activates Drosophila oocytes in vitro in a calcium-dependent manner. Dev Biol. 316 (1), 100-109 (2008).
  18. Weil, T. T., Parton, R. M., Davis, I. Preparing individual Drosophila egg chambers for live imaging. J Vis Exp. (60), (2012).
  19. . Essentials of Biology 1: yeast, Drosophila and C. elegans. Drosophila Maintenance. JoVE Science Education Database. , (2016).
  20. Melom, J. E., Littleton, J. T. Mutation of a NCKX Eliminates Glial Microdomain Calcium Oscillations and Enhances Seizure Susceptibility. J Neurosci. 33 (3), 1169-1178 (2013).
  21. Munro, E., Nance, J., Priess, J. R. Cortical flows powered by asymmetrical contraction transport PAR proteins to establish and maintain anterior-posterior polarity in the early C. elegans embryo. Dev Cell. 7 (3), 413-424 (2004).
  22. Maruyama, R., et al. EGG-3 regulates cell-surface and cortex rearrangements during egg activation in Caenorhabditis elegans. Curr Biol. 17 (18), 1555-1560 (2007).
  23. Wong, G. K., Woods, M. A., Szymczak, R. K., Gavlik, A. Disruption of normal actin cytoskeletal reorganization affects cell cycle time in fertilized sea urchin eggs. Mol Biol Cell. 15, 23 (2004).
  24. Horner, V. L., et al. The Drosophila calcipressin sarah is required for several aspects of egg activation. Curr Biol. 16 (14), 1441-1446 (2006).

Play Video

Cite This Article
Derrick, C. J., York-Andersen, A. H., Weil, T. T. Imaging Calcium in Drosophila at Egg Activation. J. Vis. Exp. (114), e54311, doi:10.3791/54311 (2016).

View Video