Визуализация Cell Shape Переоборудование и Cell движения в<em> Drosophila</em> гаструляцией Использование DE-кадгерин Reporter Трансгенные Мухи
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
Гаструляция первый набор морфологически динамических событий , которые происходят во время эмбрионального развития многоклеточных животных , таких как дрозофилы. Это морфологическое изменение также признается как эпителиальные к мезенхимальных перехода (EMT). Дисрегуляция EMT связано с фиброзом и метастазирование рака. Существует доказательство того, что возникающие ЕМТ контролируется ряда молекулярных механизмов. Как также известны такие, многие ключевые гены, контролирующие верхушечный перетяжку являются важными факторами в ЕМТ наблюдается в метастазирования рака. Как EMT во время гаструляции Drosophila, эпителиальные клетки можно заставить изменить свою форму и быть перепрограммирован перенаправлять судьбу клеток по отношению к различным другим типам клеток. Здесь мы предлагаем надежный метод визуализации дрозофилы гаструляцией для анализа инициации морфогенетических клеточных движений и идентификации клеточных судеб на этой стадии эмбрионального развития. Используя этот метод, мы определяем грELL перегруппировки во время гаструляции и демонстрируют важность апикального сужения во время гаструляции с помощью GFP маркированы DE-кадгерин.
Introduction
Гаструляция первый набор морфологически динамических событий , которые происходят во время эмбрионального развития многоклеточных животных , таких как Drosophila 1,2. Интересно отметить , что возникающие данные свидетельствуют о том, что этот процесс регулируется через взаимодействие между механическими и молекулярных механизмов 3. Кроме того, эпителиальный к переходу мезенхимальной (EMT), которая представляет собой важный процесс в гаструляцией, также участвует в процессах заболеваний человека , таких как рак 4-8 метастаз. Как также известны такие, многие гены , которые контролируют верхушечный перетяжку, являются ключевыми факторами в ЕМТ наблюдается при раке метастазирования 9. Таким образом, верхушечный Сужение во время гаструляции является отличной моделью для исследования вышеупомянутых регулирующих механизмов и повысить понимание метастазирования рака. Преимущество этого метода заключается в том, что мы можем наблюдать движение клеток во время гаструляции в режиме реального времени и, следовательно, мы будемвозможность скрининга генов, участвующих в гаструляции, а также метастазирование рака.
Хотя относительно неизвестной, клеточная адгезия к клетке , как полагают , играет центральную роль в вершинной сужением 1. Drosophila генетика хорошо подходит для отдельных исследований на уровне клеток , исследующих регуляторных молекулярных механизмов. Эта модель позволит нам раскрыть важность апикального сужения во время гаструляции. Более того, этот метод может быть использован для скрининга генов, участвующих в метастазировании рака. Захват живые образы Drosophila гаструляцией еще больше позволило нам понять более подробно молекулярные механизмы , регулирующие перестановку ткани. Здесь мы приводим подробное описание простого способа для достижения этой цели.
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).
