Summary

ויזואליזציה של נדידת תאים העוסקות ב Tectum אופטיים לפתח הבחורה

Published: October 24, 2018
doi:

Summary

אנו מתארים את פעולות השירות עבור תיוג פלורסנט tangentially גידול תאים על-ידי אלקטרופורציה ולאחר עבור הדמיה בצילום מואץ של התנועה תאים עם תוויות בתרבות שטוח-הר כדי להמחיש נודדות תא התנהגות tectum אופטיים לפתח הבחורה .

Abstract

הדמיה בצילום מואץ היא שיטה חזקה כדי לנתח בהתנהגות התא נודדים. לאחר התא פלורסנט תיוג, ניתן לרשום את התנועה של התאים עם תוויות בתרבות תחת מיקרוסקופ וידאו. לניתוח נדידת תאים במוח המתפתח, התרבות פרוסה משמש בדרך כלל כדי להתבונן נדידת תאים מקבילים למדור פרוסה, כגון נדידת תאים רדיאלי. עם זאת, ניתן להשיג מידע מוגבל השיטה התרבות פרוסה לנתח נדידת תאים בניצב המקטע פרוסה, כגון נדידת תאים וצורניים. כאן, אנו מציגים את הפרוטוקולים הדמיה בצילום מואץ להמחיש נדידת תאים העוסקות ב tectum אופטיים לפתח הבחורה. שילוב של התא תיוג על ידי אלקטרופורציה ב ovo ותרבות עוקבות שטוח-mount על תותב התרבות התא מאפשר זיהוי של התא נודדים, בתנועה במישור האופקי. יתר על כן, שיטת שלנו מקלה על גילוי של התנהגות תא בודד וגם פעולה קולקטיבית של קבוצת תאים בטווח הארוך. בשיטה זו ניתן להחיל באופן פוטנציאלי כדי לזהות את השינוי רציפים של התווית על-ידי פלורסנט המיקרו-המבנה, כולל התארכות עצב העקירה עצבית רקמות או תאים בתוך הרקמה ללא עצביות.

Introduction

המחקר של נדידת תאים מתקדמת עם טכניקה לקידום הדמיה בשידור חי. לאחר התא פלורסנט תיוג, התנועה הטמפורלי של תאים עם תוויות תרבות מאכל או ויוו ניתן להקליט תחת מיקרוסקופ וידאו. במחקר של התפתחות עצבית, שינויים מורפולוגיים של נדידת תאים או מתארך אקסונים יש כבר נותחה באמצעות הדמיה בצילום מואץ. עבור הדמיה יעיל, זה חיוני כדי להחיל שיטה מתאימה להכנה תא פלורסנט תיוג ורקמות, בהתבסס על מטרת ניסוי וניתוח. לניתוח נדידת תאים במוח המתפתח, התרבות פרוסה כבר בשימוש נפוץ להתבונן נדידת תאים מקבילים למדור פרוסה, כגון תא רדיאלי ההעברה1,2,3. מערכת התרבות פרוסה משמש גם לגילוי תא וצורניים ההעברה4,5, אבל זה לא מתאים לניתוח כיוונית במקרים שבו התאים לפזר בניצב בסעיף פרוסה.

Tectum סיב אופטי מורכב מבנה מרובה שכבות, שהוקמה על ידי נדידת תאים רדיאלי, וקולו במהלך התפתחות עובריים. היווצרות שכבה tectal תלוי בעיקר ההעברה רדיאלי של קודמן עצביים postmitotic תאים מאזור חדרית, היעד הסופי שלהם ברבדים בקורלציה עם תאריך הלידה שלהם ב אזור חדרית6. באשר וצורניים ההעברה, דיווחנו בעבר שני זרמים של העברות בשכבות הביניים ושיטחית ב tectum אופטיים המתפתח הבחורה. בשכבות הביניים במהלך E6-E8, התאים דו קוטבי עם תהליך ארוך המובילים ותהליך נגרר דק נודדים dorsally או ventrally לאורך fasciculus האקסון של אקסונים efferent tectal הפועלות dorso-ventrally7. לאחר העברה זו axophilic, התאים להבדיל לתוך הנוירונים multipolar הנמצא בשכבות העמוקות. בשכבות שטחיות במהלך E7-E14, התאים נודדים לפזר בצורה אופקית על ידי רפורמה תהליך המוביל מסועף ופיזור לתוך כיוונים מספר8. לאחר פיזור ההעברה, התאים האחרונים להבדיל בסופו של דבר לתוך הנוירונים שטחית מורפולוגיות שונות. בשני המקרים, תרבות שטוח-הר יעיל כדי לבחון את תנועת התא מקביל פני השטח pial.

כאן, אנו מציגים פרוטוקול הדמיה בצילום מואץ להמחיש נדידת תאים לתעל פיתוח צ’יק tectum סיב אופטי7,8. שילוב של התא תיוג על ידי אלקטרופורציה ב ovo, ותרבות עוקבות שטוח-mount על הוספה התרבות תאים מאפשרת גילוי של כיוון התנועה והעברה תא נודדים. המטרה של שיטה זו היא כדי להקל על הזיהוי של שני התנהגות תא בודד לטווח הארוך, פעולה קולקטיבית של קבוצת תאים במישור האופקי.

Protocol

1. אלקטרופורציה ב Ovo להכין את הביטוי פלסמיד DNA תיוג פלורסנט בריכוז גבוה. לבודד דנ א מ- 200 מ של התרבות חיידקי בשיטת פירוק אלקליין תוך שימוש בעמודות אניון הבורסה לפי הפרוטוקול של היצרן (טבלה של חומרים). לערבב pCAGGS-EGFP pCAGGS-mCherryNuc-ריכוז סופי של 4 µg/µL כל.הערה: טיהור DNA פלסמיד נטולת ?…

Representative Results

איור 2 מציג את ההעברה וצורניים שטחית מטמיעים בתרבות שטוח-הר בזמן שחלף (0, 9, 18, 27 h) לאחר תחילת הקלטה. הסרט 1 הוא סרט בצילום מואץ של מינימום 10-מרווחי על פני תקופה של 28 שעות ו 50 דקות. במסגרת נבחרת עבור התמקדות התאים נודדים מהפינה השמאלית התחתונה …

Discussion

הפרוטוקול המתואר לעיל ממוטבת לגילוי נדידת תאים שכבות שטחיות6,8. הוא ישים לגילוי שכבה אמצעית ההעברה נחלים (סרט 5)6,7, רק על ידי הסטה העיתוי של אלקטרופורציה (E5.5 כדי E4.5) ואת תחילתה של תרבות והדמיה (E7.0 כדי E6.0).

<p clas…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי מספר גרנט KAKENHI JSPS 15 06740 K כדי לעותר

Materials

Materials
NucleoBond Xtra Midi Plus EF MACHEREY-NAGEL 740422.5 endotoxin-free plasmid DNA purification kit
20 ml syringe TERUMO SS-20ESZ
18 gauge needle TERUMO NN-1838R
Fast Green Wako 061-00031
100x penicillin and streptomycin Gibco 15140-122
glass capillary tube Narishige G-1
cell culture insert Millipore Millicell CM-ORG
Laminin SIGMA L2020 coating of culture insert
poly-L-Lysine Peptide Institute 3075 coating of culture insert
glass bottom dish Matsunami D11130H
Opti-MEM Gibco 31985-070 culture medium
F12 Gibco 11765-054 culture medium
fetal bovine serum Gibco 12483 culture medium
chick serum Gibco 16110082 culture medium
10xHBSS Gibco 14065-056
microsurgical knife Surgical specialties cooperation 72-1501
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
curved scissors AS ONE No.11
micropipette processor SUTTER INSTRUMENT P97/IVF
forceps-type electrode BEX LF646P3x3
pulse generator BEX CUY21EX electroporator
fluorescence stereoscopic microscope Leica MZ16F
inverted fluorescence microscope Olympus IX81
gas controller Tokken MIGM/OL-2
temperature controller Tokai Hit MI-IBC
laser confocal unit Olympus FV300

References

  1. Marín, O., Rubenstein, J. L. R. Cell migration in the forebrain. Annual Reviews of Neuroscience. 26, 441-483 (2003).
  2. Nadarajah, B., Alifragis, P., Wong, R. O. L., Parnavelas, J. G. Neuronal migration in the developing cerebral cortex: Observations based on real-time imaging. Cerebral Cortex. 13, 607-611 (2003).
  3. Tabata, H., Nakajima, K. Multipolar migration: the third mode of radial neuronal migration in the developing cerebral cortex. Journal of Neuroscience. 23, 9996-10001 (2003).
  4. Martini, F. J., et al. Biased selection of leading process branches mediates chemotaxis during tangential neuronal migration. Development. 136, 41-50 (2009).
  5. Polleux, F., Whitford, K. L., Dijkhuizen, P. A., Vitalis, T., Ghosh, A. Control of cortical interneuron migration by neurotrophins and PI3-kinase signaling. Development. 129, 3147-3160 (2002).
  6. Watanabe, Y., Yaginuma, H. Tangential cell migration during layer formation of chick optic tectum. Development, Growth and Differentiation. 57, 539-543 (2015).
  7. Watanabe, Y., Sakuma, C., Yaginuma, H. NRP1-mediated Sema3A signals coordinate laminar formation in the developing chick optic tectum. Development. 141, 3572-3582 (2014).
  8. Watanabe, Y., Sakuma, C., Yaginuma, H. Dispersing movement of neuronal tangential migration in superficial layers of the developing chick optic tectum. Developmental Biology. 437, 131-139 (2018).
  9. Hamburger, V., Hamilton, H. L. A series of normal stages in the development of the chick embryo. Journal of Morphology. 88, 49-92 (1951).
  10. Cordelières, F. P., et al. Automated cell tracking and analysis in phase-contrast videos (iTrack4U): development of Java software based on combined mean-shift processes. PLOS One. 8, e81266 (2013).
  11. Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nature Methods. 9, 676-682 (2012).

Play Video

Cite This Article
Watanabe, Y., Sakuma, C., Yaginuma, H. Visualization of Tangential Cell Migration in the Developing Chick Optic Tectum. J. Vis. Exp. (140), e58506, doi:10.3791/58506 (2018).

View Video