29 сентября 2010 г.
Личинки дрозофилы обеспечивают идеальную модель системы для исследования механизмов аксонального транспорта в личиночной сегментарных нервов. Используя эту процедуру, 3-й возраста личинок проведения различных мутаций можно сравнить с диким личинки типа.
Аксональный транспорт можно изучать путем визуализации сегментарных нервов личинки. Личинка drosophila третьей стадии развития. Сначала проводят диссекцию личинки, чтобы обнажить ЦНС, не повреждая оптические доли, вентральный ганглий и сегментарные нервы.
Вторым этапом процедуры является фиксация лавы в формальдегиде перед инкубацией с первичными антителами в течение ночи и со вторичными антителами в течение одного часа в темноте. Затем лаву монтируют на предметное стекло для изучения дефектов аксонального транспорта. Локализация и распределение белков могут быть исследованы с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии.
Хотя этот метод позволяет получить представление об аксональном транспорте, его также можно применять к другим системам, таким как морфология синапсов и мышц. Как правило, лица, впервые использующие данный метод, сталкиваются с трудностями, так как на начальном этапе сложно выполнить допустимую диссекцию, особенно при необходимости сохранить целостность сегментарных нервов и мышц головного мозга. Для начала процедуры приготовьте 1× фиксирующий буфер для диссекции, 1× PBT и 5% раствор BSA.
В соответствии с таблицей, представленной перед началом диссекции, подготовьте чистый набор пинцетов номер пять, чистый набор ножниц с прямыми лезвиями и булавки для проведения диссекции; используйте микроложечку для сбора блуждающих личинок третьего возраста с определенным генотипом в чашку Петри. Затем промойте личинок в чашке Петри с деионизированной водой, чтобы удалить остатки корма.
Затем поместите личинку на чашку Петри дорсальной стороной вверх. Закрепите личинку булавками в переднем и заднем концах. С помощью тонкого пинцета нанесите каплю одноразового диссекционного буфера на закрепленную личинку.
Сделайте надрез на дорсальной срединной линии лавы вблизи заднего конца. С помощью ножниц разрежьте кутикулу лавы от заднего конца до переднего. Нанесите каплю 1-кратного диссекционного буфера на препарированную лаву.
С помощью булавки подцепите один боковой край кутикулы примерно посередине личинки и закрепите кутикулу другой булавкой. Таким же образом закрепите второй боковой край кутикулы; как показано на схеме, с каждой боковой стороны используются две булавки. Теперь осторожно удалите кишечник, жировые тела и трахеи, оставив только мозг с двумя оптическими долями и брюшными ганглиями.
После фиксации сегментарных нервов и их прикрепления следующим этапом проводят окрашивание антителами, пока личинки закреплены в защитной чашке. Инкубируйте препарированные личинки в 50 µL фиксатора в течение 30 минут. После фиксации, заменяя фиксатор каждые 15 минут, промойте личинки в одном объеме PBT в течение 30 минут.
При замене буфера каждые 10 минут важно следить за тем, чтобы личинки всегда оставались погруженными в буфер. Приготовьте раствор первичных антител, разбавив их до соответствующей концентрации в 5% BSA растворе. Оптимальные концентрации различаются для разных антител.
Создайте увлажненную камеру, застелив пластиковую чашку салфеткой Kim. Wipe, смоченной в воде. Замените последнюю один раз PBT.
Промойте препараты подготовленным раствором первичных антител и инкубируйте в увлажненной камере при температуре 4 °C в течение ночи. Промойте препарированные личинки в 1× PBT в течение 30 минут, заменяя буфер каждые 10 минут. Подготовьте раствор вторичных антител, разведя их до соответствующей концентрации в 5% растворе BSA.
Оберните увлажненную камеру фольгой, так как некоторые вторичные антитела чувствительны к свету. Инкубируйте личинок в растворе вторичных антител при 25 °C в течение одного часа. По завершении инкубации с вторичными антителами промойте личинок в одном объеме PBT в течение 30 минут, заменяя буфер каждые 10 минут, после чего приступайте к фиксации и визуализации препарированных личинок перед их помещением на предметное стекло.
Подготовьте предметное стекло, нанеся в центре две вертикальные линии лака для ногтей с достаточным расстоянием между ними для размещения покровного стекла, как показано на схеме. Дайте лаку для ногтей полностью высохнуть. Нанесите каплю монтажного буфера в пространство между вертикальными линиями лака на предметном стекле, как показано на этом изображении.
Предстекло теперь готово к монтированию. Извлеките личинок после того, как последняя из них пройдет PBT. Промойте их и осторожно удалите латеральные булавки из личинки.
Будьте осторожны, чтобы не разорвать кутикулу. Извлеките два оставшихся зажима, подхватите личинку пинцетом и поместите ее на подготовленный предметный слайд. Убедитесь, что личинка не перевернута и ориентирована вентральной стороной вверх.
Аккуратно положите сверху покровное стекло стороной вверх и загерметизируйте края лаком для ногтей, как показано здесь. Теперь личинки готовы к визуализации под флуоресцентным микроскопом. Это репрезентативное изображение личинки дикого типа, окрашенной антителами к белку синаптических везикул — цистин-стринг-белку.
Сегментарные нервы мухи дикого типа окрашены равномерно. Здесь показан мутант по моторному белку lava, окрашенный антителами к CSP. В сегментарных нервах наблюдаются массивные скопления, которые ярко окрашиваются на CSP.
При выполнении данной процедуры важно помнить о необходимости сохранения сегментарных нервов, прикрепленных к мозгу, и целостности мышц. После просмотра этого видео вы должны хорошо освоить технику диссекции. Зафиксируйте личинок для иммуноокрашивания и выделите сегментарные нервы для изучения аксонального транспорта с помощью флуоресцентного микроскопа.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Личинки Drosophila melanogaster служат эффективной моделью для изучения механизмов аксонального транспорта в сегментарных нервах. Данное исследование предполагает сравнение личинок третьей стадии развития с различными мутациями с личинками дикого типа.
Визуализация белков синаптических везикул в сегментарных нервах личинок Drosophila третьей стадии позволяет точно исследовать механизмы аксонального транспорта и локализацию белков. Данный рабочий процесс поддерживает валидацию мишеней на ранних этапах и снижение механистических рисков для портфелей открытий, ориентированных на нейробиологию. Адаптивность метода к различным антителам и генотипам повышает прогностическую достоверность в нейронных моделях, релевантных для соответствующих заболеваний.
Данный метод интегрируется в процесс поиска новых соединений: от раннего тестирования гипотез до идентификации ведущих структур и валидации на доклинических моделях.