Summary

Eine schnelle und effiziente Methode, um Pupal Flügel von Drosophila geeignet für Immunodetections oder PCR-Assays sezieren

Published: December 30, 2017
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Summary

Die Fähigkeit, präzise Abschriften oder Proteine in Drosophila Gewebe erkennen ist entscheidend für die Untersuchung ihrer Fülle und Lokalisierung, die im Zusammenhang mit den Entwicklungsprozess. Hier ist die Beschreibung eines einfachen Verfahrens pupal Flügel zu sezieren. Diese Flügel können als Muster in verschiedenen Techniken (PCR-Assay, Immunohistochemistry, etc.) verwendet werden.

Abstract

Flügel-Entwicklung in Drosophila Melanogaster ist ein ideales Modell für das Studium Morphogenese Gewebe Ebene. Diese Anhängsel entwickeln sich aus einer Gruppe von Zellen benannt Flügel imaginalen Scheiben gebildet während der Embryonalentwicklung. In die Larvenstadien wachsen die imaginalen Scheiben, Erhöhung der Anzahl der Zellen und monolayered epitheliale Strukturen bilden. Im Inneren der pupal Fall die imaginalen Scheiben Knospe heraus und Falten in Bilayer entlang einer Linie, die die künftige Marge des Flügels wird. Während dieses Prozesses stammen die longitudinale Primodia Venen Vene Zellen auf den zukünftigen dorsalen und ventralen Flächen des Flügels. Während das Puppenstadium kommunizieren die Streifen der Vene Zellen jeder Fläche um die enge Röhren zu generieren; zum gleichen Zeitpunkt beginnen die Kreuz-Venen ihrer Entstehung.

Mit Hilfe von entsprechenden molekularen Markern ist es möglich, die wichtigsten Elemente des Flügels während seiner Entwicklung zu komponieren zu identifizieren. Aus diesem Grund ist die Fähigkeit, präzise Abschriften oder Proteine in dieser Struktur erkennen kritischer für die Untersuchung ihrer Fülle und Lokalisierung, die im Zusammenhang mit den Entwicklungsprozess des Flügels.

Die Vorgehensweise hier konzentriert sich auf Manipulation pupal Flügel, eine ausführliche Anleitung zum Umgang mit den Flügel während das Puppenstadium zu sezieren. Die Zerlegung des pupal Gewebe ist schwieriger durchzuführen als ihre Gegenstücke in Dritte Instar Larven. Deshalb ist dieser Ansatz entwickelt wurde, um schnell und effizient hochwertige Proben zu erhalten. Details wie Immunostain und montieren diese Flügel Proben ermöglichen die Visualisierung von Proteinen oder Zellbestandteile, im Protokoll zur Verfügung gestellt werden. Mit wenig Erfahrung ist es möglich, 8-10 hochwertige pupal Flügel in kurzer Zeit zu sammeln.

Introduction

Drosophila Flügel werden aus den Flügel imaginalen Scheiben entwickelt. Das ursprüngliche dieser Flügel Discs während der Embryonalentwicklung als kleine Gruppen von 20-30 imaginalen Zellen, die aus embryonalen Epithel Biomembran beiseite. Während die Larve in die dritte Stufe der Instar wächst, tritt Mitose in die imaginalen Zellen zu bestimmten charakteristischen Zeiten heben seine Zahlen (ca. 50000 Zellen) und bilden die Flügel1,2,3Disc, 4. Da die Zellen sich vermehren, Mode sie eine röhrenförmige Epithel, was zu einer selbst faltbare kompakte Spirale. Während der Verpuppung die Scheibe Epithel Teleskope Form der zweischichtigen Flügel und die longitudinalen Venen beginnen als Lücken zwischen ihnen, dem tritt zweimal während Flügel Entwicklungsstörungen5,6.

Die Anordnung der Adern immer hat eine identische Muster; die Möglichkeit auf einfache Weise jede Veränderung innerhalb der Venen-Formation macht Mutationen extrem sichtbar (z.B. fehlende oder zusätzliche Adern, Änderungen in der Vene Positionen, etc..). Interessanterweise sind die Phänotyp-Variationen in der Regel der Nachweis von Mutationen in bekannten oder neuen Komponenten der Signalwege, die für Flügel Entwicklung relevant sind. Die Wege, die eine Rolle bei der Bestimmung der Position und Pflege Vene und intervein Gebiete gehört der Igel (Hh) Weg6,7,8.

Angesichts der Bedeutung der pupal Flügel als Modellsystem, wird es wichtig, gute Qualitätsproben mit arbeiten zu erhalten sein. In der Vergangenheit haben Wissenschaftler, die Protokolle, um Drosophila Flügel sezieren veröffentlicht haben einen passenden Guide, praktikable Proben zu erreichen nicht gegeben. Ohne die Führung eines Forschers kann nicht eindeutig den Prozess zu visualisieren. In dieser alternativen sezierenden Ansätze ist Puppe aufgeteilt in zwei, trennt die Flügel aus den umliegenden Gewebe und wiederholt gewaschen, um die Ablagerungen zu entfernen. Diese Art von Ansatz Ansprüche lassen die Flügel frei von Verunreinigungen, aber aufgrund der bisherigen Erfahrungen ist des Prozess langsamer und gibt es eine höhere Wahrscheinlichkeit einer Beeinträchtigung der Struktur der zerbrechlichen Flügeln9.

Die hier beschriebene Vorgehensweise wurde von der Nachfrage, eine schnelle und effiziente Methode pupal Flügel Proben geeignet, um bestimmte Proteine oder Abschriften mit Immunodetection Protokolle oder Polymerase-Kettenreaktion (PCR) Assays erkennen erhalten finden entwickelt. Zur Veranschaulichung, der Ausdruck und die Lokalisierung von flickte (Ptc oder den kanonischen Rezeptor des Hh-Signalwegs) in pupal Flügel Proben, Bereitstellung eines Protokolls, die relevanten Details erfolgreich durchzuführen die komplette enthält erkannt wird Verfahren.

Protocol

Tag1 1. Erhebung und Kultivierung Puppen. 0 h nach Puppenkammer Bildung (APF) oder Prepupae mit einem nassen Pinsel aus kultivierten Fläschchen entfernen und legen Sie sie in neue Fläschchen die Entwicklungszeit fast abgeschlossen (siehe 2.1 und 2.2). Hinweis: Eine gesunde Population von Fliegen mit Kultivierung Standardprotokolle aufzubewahren. Nach drei oder vier Tagen die Eiablage, können die Erwachsenen Fläschchen erlauben eine optimale Entwicklung der I…

Representative Results

Das Protokoll bietet eine einfache Methode für den Erhalt der pupal Flügel-Proben, die die vertraute Morphologie des Flügels zu behalten. Von diesen Vorbereitungen ist es möglich, Stapel von Bildern zu erhalten, die als 2-D oder 3-d, zu untersuchen, Verbreitung und/oder die Anreicherung von Proteinen während der Differenzierung des Flügels projiziert werden konnte. Ein ähnliches Protokoll (siehe Anmerkung in 2,9) lässt sich die große pupal Flügel-Probe (mit 50-80 pupal Flügel) …

Discussion

Die Methode der Dissektion in diesem Video beschrieben kann zur Vorbereitung hochwertige Proben von Drosophila pupal Flügel aus verschiedenen Entwicklungsstufen für viele Arten von Techniken (z. B. Immunfluoreszenz, cDNA Synthese zu PCR-Assays, in-vitro- Flügel Entwicklung). In Bezug auf diese Methode der beteiligten Wissenschaftler nutzten 24-30 h APF. Es sollte jedoch kein Hindernis in die wesentlichen Schritte in Dissektion der jüngere oder ältere Puppe. Änderungen müssen vorgenommen…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir würden gerne CSIC danken für die finanzielle Unterstützung für dieses Vorhaben, Mariana Di Doménico für ihre technische Hilfe mit der konfokalen Mikroskopie; für José Leonardo Báez für sein Manuskript Korrekturen; an Luciano Correa für sein Engagement für die Erstellung des Videos; für Natalia Rosano für die Kreditvergabe ihre Stimme für das Video und die Bloomington Drosophila Stock Center für die Bereitstellung der Bestände, die in dieser Studie verwendet. Die Apa1 monoklonalen Anti-Ptc entwickelt von Isabel Guerrero war erhalten von Entwicklungsstörungen Studien Hybridoma Bank (DSHB) unter der Schirmherrschaft der NICHD und vom Department of Biological Sciences, The University of Iowa, Iowa City, IA 52242 gepflegt.

Materials

Stereomicroscope with cool light illumination Nikon  SMZ1000
Rocking platform Biometra (WT 16) 042-500
Microscope slides StarFrost 8037/1
Cover glasses (24 x 32 mm) Deltalab D102432
Forceps F.S.T 11252-00
Scissors Lawton 63-1400
Multi-well plastic dish Thermo Scientific 144444
p100 or p200 pipette Finnpipette (Labsystems) 9400130
1X PBS (Dulbecco) Gibco 21600-010
4% paraformaldehyde  Sigma 158127
Triton X-100 Sigma T8787
BSA Bio Basic INC. 9048-46-8
Glycerol Mallinckrodt 5092
Tris Amresco 497
TRIzol Reagent Ambion 15596026
DEPC treated water MO.BIO 17011-200
Alexa Fluor 546 goat anti-mouse IgG (H+L), 2 mg/mL
(working dilution 1/800)
Invitrogen A11030
Monoclonal anti-Ptc (Apa-1) 54 μg/mL
(working dilution 1/100)
Developmental Studies Hybridoma Bank (DSHB) By Isabel Gerrero from DSHB under the auspices of the NICHD and maintained by The University of Iowa, Department of Biological Sciences, Iowa City, IA 52242. 
DAPI, 1 mg/mL
(working dilution 1/5000)
Invitrogen 62248
Phalloidin conjugated to Alexa 488, 300 U/1.5 mL methanol
(1/600 working dilution)
Invitrogen A12379
Canton S (fly stock) Bloomington Drosophila Stock Center 

References

  1. Serrano, N., O’Farrell, P. H. Limb morphogenesis: connections between patterning and growth. Curr Biol. 7 (3), R186-R195 (1997).
  2. Blair, S. S. Compartments and appendage development in Drosophila. Bioessays. 17 (4), 299-309 (1995).
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  4. Beira, J. V., Paro, R. The legacy of Drosophila imaginal discs. Chromosoma. 125 (4), 573-592 (2016).
  5. De Celis, J. F., Diaz-Benjumea, F. J. Developmental basis for vein pattern variations in insect wings. Int J Dev Biol. 47 (7-8), 653-663 (2003).
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  7. Bier, E. Drawing lines in the Drosophila wing: initiation of wing vein development. Curr Opin Genet Dev. 10 (4), 393-398 (2000).
  8. De Celis, J. F. Pattern formation in the Drosophila wing: The development of the veins. Bioessays. 25 (5), 443-451 (2003).
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Cite This Article
Bolatto, C., Parada, C., Colmenares, V. A Rapid and Efficient Method to Dissect Pupal Wings of Drosophila Suitable for Immunodetections or PCR Assays. J. Vis. Exp. (130), e55854, doi:10.3791/55854 (2017).

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