Summary

Hücre Şekli Alteration ve Hücre Hareketi Görüntüleme<em> Drosophila</em> Gastrulasyon kullanarak DE-kaderin Muhabir Transgenik Sinekler

Published: December 29, 2016
doi:

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

Gastrulasyon gibi Drosophila olarak çok hücreli hayvanların embriyonik gelişimi sırasında meydana gelen morfolojik dinamik olayların ilk kümesidir. Bu morfolojik değişim de mezenkimal geçiş (EMT) için epitel olarak kabul edilmektedir. EMT düzeninin bozulması fibroz ve kanser metastaz ile ilişkilidir. EMT, moleküler bir dizi mekanizma tarafından kontrol edilir dair yeni kanıtlar vardır. apikal daralma kontrol gibi, pek çok önemli genler de bilindiği gibi kanser metastazı gözlenen EMT önemli faktörler olduğu. Drosophila gastrulasyon sırasında EMT gibi, epitel hücreler şeklini değiştirmek için indüklenebilir ve çeşitli hücre tipleri karşı hücre kaderine yönlendirmek için yeniden programlanması. Burada embriyonik gelişimin bu aşamasında morfogenetik hücresel hareketler ve hücre kaderi kimlik başlatılmasını tahlil Drosophila gastrulasyon sağlam bir görüntüleme yöntemi sağlamaktır. Bu yöntemi kullanarak, c tespitell gastrulasyon sırasında yeniden düzenlenmesi ve GFP kullanarak gastrulasyon sırasında apikal daralma önemini göstermek DE-kaderin etiketli.

Introduction

Gastrulasyon Drosophila 1,2 olarak çok hücreli hayvanların embriyonik gelişimi sırasında meydana gelen morfolojik dinamik olayların ilk kümesidir. İlginçtir ki, delil ortaya çıkan bu süreç, mekanik ve moleküler mekanizmaları 3 arasındaki etkileşim yoluyla düzenlenir olduğunu göstermektedir. Ayrıca, gastrulasyon önemli bir işlemdir mezenkimal geçiş (EMT), epitelial ayrıca kanser metastazı 4-8 insan hastalık süreçlerine dahil edilir. Apikal daralma kontrol gibi birçok genler de bilindiği gibi kanser metastazı 9 gözlenen EMT önemli etkenler olarak. Böylece, gastrulasyon sırasında apikal daralma yukarıda belirtilen düzenleyici mekanizmaların araştırılması ve kanser metastazı anlayışımızı geliştirmek için mükemmel bir model. Bu tekniğin avantajı, bu nedenle, gerçek zamanlı ve gastrulasyon zamanda hücre hareketi dikkate ki, biz olacakkanser metastazı yanı sıra gastrulasyon rol oynayan genleri ekrana mümkün.

Nispeten bilinmeyen, ancak, hücre-hücre yapışması apikal daralma 1 merkezi bir rol oynadığı düşünülmektedir. Drosophila genetiği iyi düzenleyici moleküler mekanizmaları keşfetmek tek bir hücre düzeyinde araştırmaları için uygundur. Bu model gastrulasyon sırasında apikal daralma önemini ortaya çıkarmak için bize sağlayacaktır. Ayrıca, bu yöntem, kanser metastazı rol oynayan genleri taranması için kullanılabilir. Drosophila gastrulasyon yakalayan canlı görüntüleri daha daha ayrıntılı doku yeniden düzenleme düzenleyen moleküler mekanizmaları anlamak sağladı. Bu yazıda bunu başarmak için basit bir yöntem kapsamlı bir açıklama sağlar.

Protocol

Not: DE-cad :: GFP 10: Bu çalışmada kullanılan transjenik sinekler şunlardır. Elma Plate 1. Hazırlık Mikrodalgada 12.5 g ağar, 125 mL% 100 ticari olarak temin elma suyu, 12.5 g glikoz ve 375 mL H2O ısı karışımının bir karışım hazırlayın ve 3 cm hücre kültürü çanağı içine dökün. ileride kullanım için 4 ° C'de karışım saklayın. elma plakasını hazırladıktan sonra, sinekler yumurta bırakmaya izin bunun üzerine yoğrul…

Representative Results

Burada, Drosophila embriyo gastrulasyon olaylarını ve embriyo hazırlama prosedürünün genel bir bakış (Şekil 1) göstermektedir. Hücre zarları DE-kaderin :: GFP ve hücre hareketlerinin canlı görüntüleme Drosophila gastrulasyon sırasında yapılır (Şekil 2) kullanılarak etiketlenir. DE-kaderin GFP sinekler bize hücre yapışma kavşakları görselleştirmek için izin beri, biz apikal hücre şekli ve bu sistemi kullanarak har…

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

  1. 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).
  2. Oda, H., Takeichi, M. Evolution: structural and functional diversity of cadherin at the adherens junction. J. Cell Biol. 193 (7), 1137-1146 (2011).
  3. 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).
  4. Alderton, G. K. Metastasis: Epithelial to mesenchymal and back again. Nat. Rev. Cancer. 13 (1), 3 (2013).
  5. 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).
  6. Serrano-Gomez, S. J., Maziveyi, M., Alahari, S. K. Regulation of epithelial-mesenchymal transition through epigenetic and post-translational modifications. Mol. Cancer. 15, (2016).
  7. 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).
  8. Zheng, X., et al. Epithelial-to-mesenchymal transition is dispensable for metastasis but induces chemoresistance in pancreatic cancer. Nature. 527 (7579), 525-530 (2015).
  9. Kalluri, R., Weinberg, R. A. The basics of epithelial-mesenchymal transition. J. Clin. Invest. 119 (6), 1420-1428 (2009).
  10. 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).

Play Video

Cite This Article
Karim, M. R., Haruta, T., Matsumoto, T., Oda, H., Taniguchi, H. Imaging of Cell Shape Alteration and Cell Movement in Drosophila Gastrulation Using DE-cadherin Reporter Transgenic Flies. J. Vis. Exp. (118), e54764, doi:10.3791/54764 (2016).

View Video