التصوير من التعديلات خلية الشكل والحركة الخلية في<em> ذبابة الفاكهة</em> المعيدة عن طريق DE-كادهيرين مراسل الذباب المعدلة وراثيا
Summary
Herein we describe a procedure to capture live images of Drosophila gastrulation. This has enabled us to better understand the apical constriction involved in early development and further analyze mechanisms governing cellular movements during tissue structure modification.
Abstract
تكون المعيدة هي أول مجموعة من الفعاليات الحيوية شكليا التي تحدث أثناء التطور الجنيني من الحيوانات متعددة الخلايا مثل ذبابة الفاكهة. يتم التعرف على هذا التغيير الصرفي أيضا الظهارية للانتقال الوسيطة (EMT). ويرتبط ديسريغولاتيون من EMT يعانون من التليف والانبثاث السرطان. وهناك أدلة الناشئة التي EMT مسيطر عليها من قبل عدد من الآليات الجزيئية. على هذا النحو، فإن العديد من الجينات الرئيسية التي تتحكم في انقباض قمي ومن المعروف أيضا أن يكون من العوامل الهامة في EMT لوحظ في الانبثاث السرطان. مثل EMT خلال ذبابة الفاكهة تكون المعيدة، الخلايا الظهارية يمكن أن يتسبب في تغيير شكلها وإعادة برمجتها لإعادة توجيه مصير خلية تجاه مختلف أنواع الخلايا الأخرى. هنا نقدم طريقة التصوير قوية من ذبابة الفاكهة تكون المعيدة لفحص بدء الحركات الخلوية التخلق وتحديد مصير الخلايا خلال هذه المرحلة من التطور الجنيني. باستخدام هذه الطريقة، أن نحدد جالذراع إعادة ترتيب في وقت تكون المعيدة وإظهار أهمية انقباض قمي خلال المعيدة باستخدام GFP المسمى DE-كادهيرين.
Introduction
تكون المعيدة هي أول مجموعة من الفعاليات الحيوية شكليا التي تحدث أثناء التطور الجنيني من الحيوانات متعددة الخلايا مثل ذبابة الفاكهة 1،2. ومن المثير للاهتمام، شواهد تشير إلى أن هذه العملية ينظم من خلال التفاعل بين الآليات الميكانيكية والجزيئية 3. وعلاوة على ذلك، هو تورط الظهارية للانتقال الوسيطة (EMT)، وهي عملية حاسمة في تكون المعيدة، وأيضا في عمليات الأمراض البشرية مثل سرطان خبيث 4-8. على هذا النحو، فإن العديد من الجينات التي تتحكم في انقباض قمي ومن المعروف أيضا أن تكون العوامل الرئيسية في EMT لوحظ في سرطان خبيث 9. وهكذا، انقباض قمي في وقت تكون المعيدة هو نموذج ممتاز للتحقيق في الآليات التنظيمية المشار إليها وتعزيز فهمنا لورم خبيث من السرطان. والاستفادة من هذه التقنية هو أن نتمكن من مراقبة حركة الخلية في وقت تكون المعيدة في الوقت الحقيقي، وبالتالي، سنكونقادرة على فحص الجينات المسؤولة عن تكون المعيدة وكذلك الانبثاث سرطان.
على الرغم من أن غير معروف نسبيا، ويعتقد التصاق الخلية الى خلية للعب دور مركزي في انقباض القمي 1. علم الوراثة ذبابة الفاكهة هي مناسبة تماما للتحقيقات واحدة على مستوى الخلية استكشاف الآليات الجزيئية التنظيمية. وهذا النموذج سوف تمكننا من كشف أهمية انقباض قمي خلال المعيدة. وعلاوة على ذلك، وهذه الطريقة يمكن أن تستخدم لفحص الجينات المسؤولة في الانبثاث السرطان. والتقاط الصور الحية من ذبابة الفاكهة تكون المعيدة مزيد مكنتنا من فهم بمزيد من التفصيل الآليات الجزيئية التي تحكم إعادة ترتيب الأنسجة. هنا، ونحن نقدم وصفا شاملا لطريقة بسيطة لتحقيق ذلك.
Protocol
Representative Results
Discussion
Although we have previously reported a similar procedure to capture live images of the gastrulation process in Drosophilla1, the method we describe here is detailed and easy to trace endogenous cadherin expression and thus is quite useful for genetic screening of key factors involved in gastrulation. To maximize success with this imaging procedure, it is essential to use an indented slide. Mechanical pressure sometimes causes embryonic death. Therefore, it is also important to handle the embryos as ge…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by the Astellas Foundation for Research on Metabolic Disorders (HT), Takeda Science Foundation (HT), and MEXT-Supported Program for the Strategic Research Foundation at Private Universities (HT).
Materials
| Halocarbon oil 700 | Sigma | MKBH 5726 | |
| Vacuum grease Silicone | Beckman | 335148 | |
| Glass coverslip | Matsunami glass | Thickness No1 | 24-36mm |
| Embryo stariner | Corning | Corning3477 | |
| Plastic Drosophilla Stock Bottles | Hitec | MKC-100 | |
| DE-Cadherin knock-in flies | REF (10) |
References
- Haruta, T., Warrior, R., Yonemura, S., Oda, H. The proximal half of the Drosophila E-cadherin extracellular region is dispensable for many cadherin-dependent events but required for ventral furrow formation. Genes Cells. 15 (3), 193-208 (2010).
- Oda, H., Takeichi, M. Evolution: structural and functional diversity of cadherin at the adherens junction. J. Cell Biol. 193 (7), 1137-1146 (2011).
- Fernandez-Sanchez, M. E., Serman, F., Ahmadi, P., Farge, E. Mechanical induction in embryonic development and tumor growth integrative cues through molecular to multicellular interplay and evolutionary perspectives. Methods Cell Biol. 98, 295-321 (2010).
- Alderton, G. K. Metastasis: Epithelial to mesenchymal and back again. Nat. Rev. Cancer. 13 (1), 3 (2013).
- Fabregat, I., Malfettone, A., Soukupova, J. New Insights into the Crossroads between EMT and Stemness in the Context of Cancer. J. Clin. Med. 5 (3), (2016).
- Serrano-Gomez, S. J., Maziveyi, M., Alahari, S. K. Regulation of epithelial-mesenchymal transition through epigenetic and post-translational modifications. Mol. Cancer. 15, (2016).
- Yu, A. Q., Ding, Y., Li, C. L., Yang, Y., Yan, S. R., Li, D. S. TALEN-induced disruption of Nanog expression results in reduced proliferation, invasiveness and migration, increased chemosensitivity and reversal of EMT in HepG2 cells. Oncol. Rep. 35 (3), 1657-1663 (2016).
- Zheng, X., et al. Epithelial-to-mesenchymal transition is dispensable for metastasis but induces chemoresistance in pancreatic cancer. Nature. 527 (7579), 525-530 (2015).
- Kalluri, R., Weinberg, R. A. The basics of epithelial-mesenchymal transition. J. Clin. Invest. 119 (6), 1420-1428 (2009).
- Huang, J., Zhou, W., Dong, W., Watson, A. M., Hong, Y. Directed, efficient, and versatile modifications of the Drosophila genome by genomic engineering. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106 (20), 8284-8289 (2009).
