Name: generation of transgenic hydra by embryo microinjection
Uploaded: 2014-09-11T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 10 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Generation of Transgenic Hydra by Embryo Microinjection at JoVE.com

Bu çalışma RESCEJ için HL için G. Harold &amp; Leila Y. Mathers Ödülü ve bir NIH hibe (R24 GM080527) tarafından NRSA Doktora Sonrası Araştırmacı (NIH F32GM9037222) idi desteklenen ve şu anda Ulusal bir mentored Araştırmacı Geliştirme Ödülü tarafından desteklenmektedir Yaşlanma Enstitüsü (K01AG04435). Biz yorumları için teşekkür etmek istiyorum.

Plazmit DNA, iğneler ve enjeksiyon Züccaciye 1. Hazırlık <ol><li> Yüksek Hızlı Maxi Midi Kiti kullanılarak plazmit DNA&#39;nın hazırlanması ve mi etanol çökeltmesi / 2.5 mg DNA konsantre edilir. DNA pelleti, nükleaz içermeyen, deiyonize su içinde çözündürülmelidir. -20 ° C de 10-20 ul alikolar içinde DNA saklayın. (Mevcut vektörlerin listesi için Ek Tablo 1&#39;e bakınız) </li><li> 100 x 15 mm Petri kabı embriyolar tutulması için bir oluk oluşturmak için agaroz kullanılarak bir enjeksiyon çanak yapın. <ol><li> Bir açıda, 100 x 15 mm Petri kabı içine, bir 75 x 50 cam mikroskop slayt yerleştirin. Agaroz Petri kabı içine 24 Nem ortamında erimiş% 2 arasında, yaklaşık 50 ml dökün. Alternatif olarak, ilk çanak içine agaroz dökün ve üstüne bir &quot;Mikroenjeksiyon balık Kalıp&quot; yüzer. </li><li> Agaroz katılaşmış sonra, cam slayt veya kalıp çıkarın. Bir cam slayt, kullanılmış ise, bir traş makinesi ile fazla bla agaroz kesilmişde bir duvar oluşturur. Çanak içine Hydra orta dökün ve hemen kullanmaya veya gerekli olana kadar 4 ° C sıcaklıkta saklayın. Not: kullanımlar arasında 4 ° C&#39;de saklandığında Enjeksiyon yemekleri tekrar edilebilir. </li></ol></li><li> 75, çekme, 525 ısı hız 100, zaman onlar böyle bir Petri kabındaki kil dar bir şerit içine basarak 50. Mağaza iğneler: aşağıdaki koşullar kullanılarak mikropipet çektirmenin bir filamanın borosilikat cam kılcal damarlardan iğne çekin tabağın tabanına paralel tutulur. </li><li> , Enjeksiyon çözeltisinin hazırlanması% 10 fenol kırmızısı, 2 ul 2.5 mg / ml plazma DNA solüsyonuna 3 ul birleştirmek için. Vorteks ve solüsyon kısa bir süre sonra iğne tıkanmasına neden olabilecek parçacıkların ayrılması için bir mikrosantrifüj içinde en yüksek hızda 10 dakika için dönmeye. </li><li> Bir mikroskop altında küçük bir açıklık oluşturmak için forseps ile iğneyi ucundan birkaç milimetre klibi. Not: açık olan uygun boyutta bir esneklik vardırBasınç bu farklılaşmanın Adım 3.3 &#39;de de ayarlanabilir ing. </li><li> Bu uç aşağı dikey bir pozisyonda iğne tutma şekilde Petri tabağına yerleştirin. İğnenin arka ucuna sıvı pipetleme enjeksiyon çözeltisi, yaklaşık 0.5 ul iğne yerleştirin. Kılcal iğnenin ucu içine çözeltinin çekmeye izin verir. </li></ol> Enjeksiyon için Embriyolar 2. Hazırlık <ol><li> Bir günlük bazda yumurta üreten poliplerin Hydra AEP gerginlik kültürünü tarayın. Bu polipler toplayın ve ayrı bir kültür çanak bunları bir kenara koyun. Yumurta oluşumu ilerlemesini izlemek için gün boyunca bu poliplerinde birkaç saatte gözlemleyin. Yumurta ektoderm kırmaya ve geri ektodermal hücrelerin bir halka üzerinde oturup onlar enjeksiyon 25 için hazır. Döllenme için izin vermek için enjeksiyon için en az 1 saat boyunca testisler sahip olan birden fazla Hydra bir tabak, bu poliplerin yerleştirin. Hydra &lt;/ Em&gt; erkekler herhangi bir özel manipülasyon olmadan sperm yayınlayacak. </li><li> Kadın, yaklaşık 400 mikron çapında 25 veya 1- 8 hücreli aşamada embriyo için vardır tam oluşmuş yumurta ile AEP koloni bulunursa, ayrıca enjeksiyon için bu toplamak. Hemen yarma başladı embriyolar enjekte. Not: Bu tam oluşmuş yumurta ve tek hücreli zigot arasındaki farkı söylemek mümkün değildir, dolayısıyla bu enjeksiyon öncesinde erkek ile inkübe edilmelidir. </li><li> Enjeksiyondan önce, bir # 15 bıçak ile bir neşter kullanılarak embriyo altında ve üstünde ebeveyn dokusunun en çıkarmak. Ekli vücut sütunun küçük bir parça, sadece embriyo bırakın gerekirse forseps ile embriyo işlemek için kullanılacak. Not: yeniden uzağa embriyo disseke ve kadın Hydra kolonisinde kalmasını sağlamak için kaydedilmesi gerekir doku. </li><li> Pasteur pipeti kullanarak, bunları duvarına paralel düzenlenmesi, enjeksiyon çanak embriyoları taşımakagaroz yalak. </li></ol> Plasmid DNA 3. Mikroenjeksiyon <ol><li> Bir demir plaka üzerinde oturur bir manyetik stand mikropüskürtücüden monte edin. Bir joystick micromanipulator üzerinde, iğne tutan mikropüskürtücünün parçası enjeksiyon tutucu, montaj. Manyetik bir stand ile, demir plaka joystick manipülatör monte edin. Inceleyici bir mikroskobun sağ tarafındaki tüm bu kurulum yerleştirin ve bu gözlem alanında görülebilir, böylece enjeksiyon tutucu yerleştirin. </li><li> Agaroz oluğun dikey duvar sola olduğu gibi dönük mikroskop altında embriyoları ile, enjeksiyon çanak yerleştirin. Enjeksiyon tutucu içine iğne takın ve çanak Hydra ortama iğne ucu indirin. </li><li> Mineral yağ iğne ve enjeksiyon çözeltisinin bir akışı üst doldurana kadar yavaşça Hydr içine iğne çıkan görülmektedir saat yönünde şırınganın düğmeyi çevirinbir ortamdır. Akışı çok güçlü ise, saat yönünün düğmeyi çevirerek basıncını düşürebilir. Rutin olarak (iğne 1.5 adım kırpılan nasıl yani,), iğne açıklık boyutuna bağlıdır uygun bir basınç elde etmek için bu işlemini gerçekleştirmek. Not: akışı çok güçlü ise, embriyo enjeksiyon hayatta olmaz. </li><li> Mikroskop aracılığıyla görüntülerken, ilk embriyo alanının merkezinde olacak şekilde enjeksiyon çanağı. O embriyoyu değecek şekilde iğneyi hareket ettirin. Iğne ile embriyo delmek için mikromanipülatör kullanın. Not: Agaroz teknenin dikey duvar iğne tarafından kenara itilmesini embriyo devam edecektir. </li><li> Enjeksiyon çözüm embriyo 1 veya 2 saniye akmasına ve sonra hızlı bir şekilde iğneyi çıkarmak için izin verin. Embriyo birden fazla hücre varsa, her bir hücre enjekte edilir. Iğne ucu ile bir sonraki hücreyi hizalamak için embriyo yeniden yönlendirmek için forseps kullanır. </li><li> İlk Embry sonrao sonraki embriyo enjeksiyon pozisyonda olacak şekilde çanağı ve prosedürü tekrar enjekte edilir; Tüm embriyolar enjekte edilene kadar devam eder. </li></ol> 4. ekimi ve Embriyolar Kuluçka <ol><li> Testisleri var birkaç Hydra ile bir çanak içine enjekte edilen embriyoların tüm taşıyın (bu tüm embriyolar döllenmiş olmasını sağlamak için). Onlar embriyojenezinin devam ederken, bir 18 ° C inkübatör embriyolar kuluçkaya yatmaktadır. </li><li> Kütikül aşama ulaşıldığında, Hidra ortam ile doldurulmuş bir 24-çukurlu plaka tek bir kuyusuna enjekte her embriyo hareket. </li><li> 18 ° C&#39;de karanlıkta 2 hafta içinde enjekte edilen embriyolar inkübe edin. </li><li> 2 haftalık kuluçka döneminden sonra, mikroskop altında her embriyo enjekte edin. Manikür-embriyo ebeveyn doku küçük bir parça kopmuş ve ebeveyn doku rejenere olduğu herhangi bir olgu unutmayın. O mi değil mi ki hemen bu rejenere polip çıkarmakYeni bir yavru için staken. </li><li> RT&#39;de bir akvaryum ışığı altında enjekte edilen embriyoların çanağı hareket. Her gün plakaları kontrol ve yavru toplamak. Hydra poliplerin tipik pembe renk yedikleri Artemia geliyor çünkü yeni yavru beyaz olacaktır. </li><li> Transgen ekspresyonunu tespit etmek için flöresanlı bir mikroskop altında yavru dikkate alınmalıdır. </li></ol>

<ol>
	<li>Wittlieb, J., Khalturin, K., Lohmann, J. U., Anton-Erxleben, F., Bosch, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+Hydra+allow+in+vivo+tracking+of+individual+stem+cells+during+morphogenesis.">Transgenic Hydra allow in vivo tracking of individual stem cells during morphogenesis.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 103, 6208-6211 (2006).</li><li>Glauber, K. M., Dana, C. E., Steele, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydra.">Hydra.</a> Curr Biol. 20, 964-965 (2010).</li><li>Holstein, T. W., Hobmayer, E., David, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pattern+of+epithelial+cell+cycling+in+hydra.">Pattern of epithelial cell cycling in hydra.</a> Dev Biol. 148, 602-611 (1991).</li><li>Dubel, S., Hoffmeister, S. A., Schaller, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+pathways+of+ectodermal+epithelial+cells+in+hydra.">Differentiation pathways of ectodermal epithelial cells in hydra.</a> Differentiation. 35, 181-189 (1987).</li><li>Khalturin, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+stem+cells+in+Hydra+reveal+an+early+evolutionary+origin+for+key+elements+controlling+self-renewal+and+differentiation.">Transgenic stem cells in Hydra reveal an early evolutionary origin for key elements controlling self-renewal and differentiation.</a> Dev Biol. 309, 32-44 (2007).</li><li>Bosch, T., David, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+Cells+of+Hydra+magnipapillata+can+differentiate+into+somatic+cells+and+germ+line+cells.">Stem Cells of Hydra magnipapillata can differentiate into somatic cells and germ line cells.</a> Dev Biol. 121, 182-191 (1987).</li><li>David, C. N., Murphy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+interstitial+stem+cells+in+hydra+by+cloning.">Characterization of interstitial stem cells in hydra by cloning.</a> Dev Biol. 58, 372-383 (1977).</li><li>Chapman, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dynamic+genome+of+Hydra.">The dynamic genome of Hydra.</a> Nature. 464, 592-596 (2010).</li><li>Boehm, A. M., Bosch, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migration+of+multipotent+interstitial+stem+cells+in+Hydra.">Migration of multipotent interstitial stem cells in Hydra.</a> Zoology (Jena). 115, 275-282 (2012).</li><li>Glauber, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+small+molecule+screen+identifies+a+novel+compound+that+induces+a+homeotic+transformation+in+Hydra.">A small molecule screen identifies a novel compound that induces a homeotic transformation in Hydra.</a> Development. 140, 4788-4796 (2013).</li><li>Siebert, S., Anton-Erxleben, F., Bosch, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+type+complexity+in+the+basal+metazoan+Hydra+is+maintained+by+both+stem+cell+based+mechanisms+and+transdifferentiation.">Cell type complexity in the basal metazoan Hydra is maintained by both stem cell based mechanisms and transdifferentiation.</a> Dev Biol. 313, 13-24 (2008).</li><li>Anton-Erxleben, F., Thomas, A., Wittlieb, J., Fraune, S., Bosch, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity+of+epithelial+cell+shape+in+response+to+upstream+signals:+a+whole-organism+study+using+transgenic+Hydra.">Plasticity of epithelial cell shape in response to upstream signals: a whole-organism study using transgenic Hydra.</a> Zoology (Jena). 112, 185-194 (2009).</li><li>Hemmrich, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+signatures+of+the+three+stem+cell+lineages+in+Hydra+and+the+emergence+of+stem+cell+function+at+the+base+of+multicellularity.">Molecular signatures of the three stem cell lineages in Hydra and the emergence of stem cell function at the base of multicellularity.</a> Mol Biol Evol. , (2012).</li><li>Juliano, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PIWI+proteins+and+PIWI-interacting+RNAs+function+in+Hydra+somatic+stem+cells.">PIWI proteins and PIWI-interacting RNAs function in Hydra somatic stem cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111, 337-342 (2014).</li><li>Nishimiya-Fujisawa, C., Kobayashi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Germline+stem+cells+and+sex+determination+in+Hydra.">Germline stem cells and sex determination in Hydra.</a> Int J Dev Biol. 56, 499-508 (2012).</li><li>Milde, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+taxonomically+restricted+genes+in+a+phylum-restricted+cell+type.">Characterization of taxonomically restricted genes in a phylum-restricted cell type.</a> Genome Biol. 10, 8 (2009).</li><li>Nakamura, Y., Tsiairis, C. D., Ozbek, S., Holstein, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoregulatory+and+repressive+inputs+localize+Hydra+Wnt3+to+the+head+organizer.">Autoregulatory and repressive inputs localize Hydra Wnt3 to the head organizer.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108, 9137-9142 (2011).</li><li>Gee, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=beta-catenin+plays+a+central+role+in+setting+up+the+head+organizer+in+hydra.">beta-catenin plays a central role in setting up the head organizer in hydra.</a> Dev Biol. 340, 116-124 (2010).</li><li>Fraune, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+an+early+branching+metazoan,+bacterial+colonization+of+the+embryo+is+controlled+by+maternal+antimicrobial+peptides.">In an early branching metazoan, bacterial colonization of the embryo is controlled by maternal antimicrobial peptides.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107, 18067-18072 (2010).</li><li>Bridge, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FoxO+and+stress+responses+in+the+cnidarian+Hydra+vulgaris.">FoxO and stress responses in the cnidarian Hydra vulgaris.</a> PLoS One. 5, e11686 (2010).</li><li>Boehm, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FoxO+is+a+critical+regulator+of+stem+cell+maintenance+in+immortal+Hydra.">FoxO is a critical regulator of stem cell maintenance in immortal Hydra.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109, 19697-19702 (2012).</li><li>Franzenburg, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MyD88-deficient+Hydra+reveal+an+ancient+function+of+TLR+signaling+in+sensing+bacterial+colonizers.">MyD88-deficient Hydra reveal an ancient function of TLR signaling in sensing bacterial colonizers.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109, 19374-19379 (2012).</li><li>Dana, C. E., Glauber, K. M., Chan, T. A., Bridge, D. M., Steele, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incorporation+of+a+horizontally+transferred+gene+into+an+operon+during+cnidarian+evolution.">Incorporation of a horizontally transferred gene into an operon during cnidarian evolution.</a> PLoS One. 7, e31643 (2012).</li><li>Lenhoff, H. M., Lenhoff, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Hydra: Research Methods. , 29-34 (1983).</li><li>Miller, M. A., Technau, U., Smith, K. M., Steele, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oocyte+development+in+Hydra+involves+selection+from+competent+precursor+cells.">Oocyte development in Hydra involves selection from competent precursor cells.</a> Dev Biol. 224, 326-338 (2000).</li><li>Lenhoff, H. M., Lenhoff, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Hydra: Research Methods. , 53-62 (1983).</li></ol>

The authors have nothing to disclose

Hydra rutin üretir asexually, ancak üreten garnetleri başlamak için çevresel uyaranlara gerektirir. Bu uyaranlar çoğu Hydra türler için iyi tanımlanmış değildir ve zorlanma zorlanma farklı olabilir. Cinsel olmak Hydra uyarılması için bir laboratuvar ortamında zor olabilir çünkü, transgenik Hydra üretimi için önemli bir engel düzenli olarak embriyolar elde etmektir. AEP 25 suşu, ancak, laboratuarda kolayca gamet üretir ve bu defa transgenik line&#3...

Hydra rejenerasyon, desen oluşumunu incelemek ve yaklaşık 250 yıl 2 kök hücre için kullanılır olmuştur Hydra üç hücre soylarının oluşan basit vücut planı vardır:. Ektodermal epitel, endodermal epitel ve interstisyum. Boru şeklindeki gövde, tek bir hücre tabakası, her biri ve ektodermal endodermal epitel soylar tarafından oluşturulur. Vücut sütunundaki epitel hücrelerinin mitotik tüm bulunmaktadır. Epitel hücreleri ekstremitelerde 3 yerdeğiştiren zaman, aboral sonunda ağız ucuna veya ayak (bazal disk) de baş (ağız ve dokunaçlarının), bunlar, hücre döngüsünün G2 fazında hücre kaderine 4 değiştirin. Interstisyel soyunun hücreleri, epitel hücreleri arasındaki boşlukları içinde bulunur. Bu soy vücut sütun 5 ektodermal epitel tabakasında bulunan multipotent kök hücreler tarafından desteklenmektedir. Interstisyel kök hücreler üç somatik cel doğuranl türleri (sinirler, bezi hücreleri ve nematocytes) ve germ hücreleri 6,7. Filumuna Sölenteralar bir üyesi olarak, tüm bilaterians için kardeş grup, Hydra çok hücreli hayvanlar arasında paylaşılan temel biyolojik süreçlere ışık tutabilir. Yakın zamana kadar, bu çabalar gen fonksiyonu pertürbasyon güvenilir yöntemlerin eksikliği tarafından engellenir edildi. Ancak, transgenik metodoloji 1 gelişmesiyle birlikte, biz şimdi böyle kök hücre fonksiyonu, yenilenme ve desenlendirme gibi çok hücreli hayvanların, ortak temel mekanizmalarının daha iyi anlayabilmek için Hydra tam olarak yararlanmak mümkün. Transjenik hatlar Hydra yavru önemli bir frekans rasgele entegrasyon ve kimerik ifadesi ile embriyoların, plazmid DNA enjeksiyonu ile belirlenir. Belirli bir soy üniforma ifade ile bir çizgi eşeysiz çoğalması ile kurulabilir. Klonal Transg yaymak için yeteneğienic Hydra hatları sadece cinsel üreme tarafından yayılan olabilir hayvan modellerinin çoğunluğu, bir avantajdır. Buna ek olarak, transgenik hücreler nedeniyle hayvanın şeffaflık ve endojen floresan proteinleri 8 söz konusu olmaması nedeniyle in vivo kolayca izlenebilir. İlk transgenik Hydra hatları yana yedi yıl içinde bu tür çizgiler, çeşitli uygulamalar için kullanılmıştır, 1 yapılmıştır. Farklı hücre tipleri floresan proteinlerin sentezlenmesi mümkün, hücre hareketini takip hücre şekli değişiklikleri gözlemlemek ve vahşi tip koşullarda ve kimyasal pertürbasyondan 1,5,9-12 sonra her iki hücre kaderlerini izlemek için yaptı. Buna ek olarak, çeşitli soy farklı floresan protein sentezlenmesinin spesifik hücre popülasyonlarının FACS izolasyonu sağlar. Bu teknik, kök hücre spesifik mRNA ve seri spesifik küçük RNA 13,14 dizilenmesi için kullanılmıştır. Yükselticisi iseİki Hydra aktin genlerinden biri en yaygın olarak kullanılan bir kaç hücre tipi özel hızlandırıcılar tanımlanmış ve transgenik Hydra 9,11,15,16 GFP sentezlenmesini tahrik etmek için kullanılmaktadır. Gelecekte, hücre türüne özgü promoterler herhangi bir hücre tipi gözlem ve toplanmasını sağlayacak. Buna ek olarak, transgenik bir yaklaşım başarılı Wnt3 promoterinin 17 cis-hareket eden düzenleyici öğeleri tanımlamak için kullanılmıştır. Hydra transgenik yöntemlerinin geliştirilmesi ektopik ekspresyonu aşırı ifadesi ve devirme ile genlerin fonksiyonunu test etmek için güçlü bir yaklaşım sağlamaktadır. Transgenik hayvanlar fonksiyonu ve hücresel lokalizasyonunu 18-20 hem de incelemek için floresan-etiketli proteinleri eksprese eden yapılmıştır. Buna ek olarak, bir GFP transgenin 3&#39;UTR saç tokası RNA ekspresyonunun hedef genlerin 21,22 demonte yol açar. Bu yaklaşımların GFP tanımlamak için gereklive transgenik hattın oluşturulması sırasında transgenik doku izleyebilirsiniz. Bununla birlikte, bazı durumlarda GFP molekülü etiketli protein işlevine müdahale olasıdır. Yeni bir çalışma Nem genler operon konfigürasyonda düzenlenebilir gösterir, yani, daha sonra, polisistronik transkriptleri, trans-eklenmiş lider sıra ile ayrılmış ve ayrı ayrı 23 çevrildiği, yapılır. Bir protein veya bir operon ve aşağı doğru pozisyonda bir floresan protein geninin üst akış konumunda bir saç tokası RNA kodlayan bir geni yerleştirilerek, bir protein veya bir RNA firkete kodlayan geni etiketlemek zorunda olmayan transgenik doku izleyebilir. Bu yöntem, gen 14 demonte elde etmek için olan bir operasyon DsRed2 konfigürasyonunda bir saç tokası RNA ifade etmek için kullanılmıştır.

<table><tbody><tr><td>AEP Hydra Strain</td><td></td><td></td><td>Email: Celina Juliano at celina.juliano@yale.edu or Hiroshi Shimizu bubuchin2006@yahoo.co.jp</td></tr><tr><td>High Speed Maxi Kit</td><td>Qiagen</td><td>12662</td><td></td></tr><tr><td>100 x 15 mm Petri Dishes</td><td>BD Falcon</td><td>351029</td><td></td></tr><tr><td>75 x 50 mm Glass Microscope Slide</td><td>Sigma</td><td>CLS294775X50</td><td></td></tr><tr><td>Microinjection Fish Mold</td><td>IBI Scientific</td><td>FM-600</td><td></td></tr><tr><td>Borosilicate Glass with Filament</td><td>Sutter Instrument</td><td>BF100-50-10</td><td>O.D.: 1.0 mm, I.D.: 0.50 mm, 10 cm length</td></tr><tr><td>Flaming/Brown Micropipette Puller</td><td>Sutter Instrument</td><td>P-97</td><td></td></tr><tr><td>Phenol Red</td><td>Sigma</td><td>P3532</td><td></td></tr><tr><td>Jewelers Forceps, Durmont #5</td><td>Sigma</td><td>F6521</td><td></td></tr><tr><td>Scalpel Blade #15</td><td>Fisher</td><td>50-822-421</td><td></td></tr><tr><td>Mineral oil</td><td>Sigma</td><td>M8410-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Microinjector</td><td>Narishige</td><td>IM-9B</td><td></td></tr><tr><td>Magnetic Stand</td><td>Narishige</td><td>GJ-1</td><td></td></tr><tr><td>Iron Plate</td><td>Narishige</td><td>IP</td><td></td></tr><tr><td>Joystick Micromanipulator</td><td>Narishige</td><td>MN-151</td><td></td></tr></tbody></table>

generation of transgenic hydra by embryo microinjection

As a member of the phylum Cnidaria, the sister group to all bilaterians, Hydra can shed light on fundamental biological processes shared among multicellular animals. Hydra is used as a model for the study of regeneration, pattern formation, and stem cells. However, research efforts have been hampered by lack of a reliable method for gene perturbations to study molecular function. The development of transgenic methods has revitalized the study of Hydra biology1. Transgenic Hydra allow for the tracking of live cells, sorting to yield pure cell populations for biochemical analysis, manipulation of gene function by knockdown and over-expression, and analysis of promoter function. Plasmid DNA injected into early stage embryos randomly integrates into the genome early in development. This results in hatchlings that express transgenes in patches of tissue in one or more of the three lineages (ectodermal epithelial, endodermal epithelial, or interstitial). The success rate of obtaining a hatchling with transgenic tissue is between 10% and 20%. Asexual propagation of the transgenic hatchling is used to establish a uniformly transgenic line in a particular lineage. Generating transgenic Hydra is surprisingly simple and robust, and here we describe a protocol that can be easily implemented at low cost.

Transgenik Hydra hatları kurulması Artemia nauplii&#39;ye her 2-3 gün transgenik yavru besleyin. Yavru bazen yumurtadan çıktıktan sonra bir veya iki gün boyunca yemek yok. Bazı yeni yavrular hayatta olmaz, böylece yemek ve asla. Yavru ektodermal (Şekil 1A), ya transgenik veya endodermal epitel doku ise, hayvan, tomurcuk ve en transjenik doku (Şekil 1B, C) ​​bulunmaktadır tomurcukları toplamak için izin verir. Bir transgen do?...

Watch this Scientific Journal Video about Generation of Transgenic Hydra by Embryo Microinjection at JoVE.com

Generation of Transgenic Hydra by Embryo Microinjection

Stably transgenic Hydra are made by microinjection of plasmid DNA into embryos followed by random genomic integration and asexual propagation to establish a uniform line. Transgenic Hydra are used to track cell movements, overexpress genes, study promoter function, or knock down gene expression using RNAi.

Transgenik Üretimi<em&gt; Hydra</em&gt;: Mikroenjeksiyon yolu ile embriyo

As a member of the phylum Cnidaria, the sister group to all bilaterians, Hydra can shed light on fundamental biological processes shared among ...

generation-of-transgenic-hydra-by-embryo-microinjection

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Biology

Generation of Transgenic Hydra by Embryo Microinjection

14.0K Görüntüleme.  Yale University School of Medicine. Stably transgenic Hydra are made by microinjection of plasmid DNA into embryos followed by random genomic integration and asexual propagation to establish a uniform line. Transgenic Hydra are used to track cell movements, overexpress genes, study promoter function, or knock down gene expression using RNAi. 

Video: Generation of Transgenic Hydra by Embryo Microinjection

Live Imaging of Innate Immune and Preneoplastic Cell Interactions Using an Inducible Gal4/UAS Expression System in Larval Zebrafish Skin

Here we describe a method to conditionally induce epithelial cell transformation by the use of the 4-Hydroxytamoxifen (4-OHT) inducible KalTA4-ERT2/UAS expression system1 in zebrafish larvae, and the subsequent live imaging of innate immune cell interaction with HRASG12V expressing skin cells. The KalTA4-ERT2/UAS system is both inducible and reversible which allows us to induce cell transformation with precise temporal/spatial resolution in vivo. This provides us with a unique opportunity to live image how individual preneoplastic cells interact with host tissues as soon as they emerge, then follow their progression as well as regression. Recent studies in zebrafish larvae have shown a trophic function of innate immunity in the earliest stages of tumorigenesis2,3. Our inducible system would allow us to live image the onset of cellular transformation and the subsequent host response, which may lead to important insights on the underlying mechanisms for the regulation of oncogenic trophic inflammatory responses. We also discuss how one might adapt our protocol to achieve temporal and spatial control of ectopic gene expression in any tissue of interest.

Studying the earliest events of preneoplastic cell progression and innate immune cell interaction is pivotal to understand and treat cancer. Here we describe a method to conditionally induce epithelial cell transformations and the subsequent live imaging of innate immune cell interaction with HRASG12V expressing skin cells in zebrafish larvae.

Larva Zebra balığı Skin bir İndüklenebilir Gal4 / UAS İfade Sisteminin Kullanılması doğuştan gelen bağışıklık ve preneoplastik Hücre Etkileşimleri Canlı Görüntüleme

Here we describe a method to conditionally induce epithelial cell transformation by the use of the 4-Hydroxytamoxifen (4-OHT) inducible KalTA4-ERT2/UAS ...

Gelişim Biyolojisi

Microinjection of A. aegypti Embryos to Obtain Transgenic Mosquitoes

In this video, Nijole Jasinskiene demonstrates the methodology employed to generate transgenic Aedes aegypti mosquitoes, which are vectors for dengue fever.  The techniques for correctly preparing microinjection needles, dessicating embryos, and performing microinjection are demonstrated.

In this video, Nijole Jasinskiene demonstrates the methodology employed to generate transgenic Aedes aegypti mosquitoes, which are vectors for dengue fever. The techniques for correctly preparing microinjection needles, dessicating embryos, and performing microinjection are demonstrated.

Transgenik Sivrisinekler Edinme A. aegypti Embriyolar Mikroenjeksiyon

In this video, Nijole Jasinskiene demonstrates the methodology employed to generate transgenic Aedes aegypti mosquitoes, which are vectors for dengue ...

Biyoloji

Embryo Microinjection and Transplantation Technique for Nasonia vitripennis Genome Manipulation

The jewel wasp Nasonia vitripennis has emerged as an effective model system for the study of processes including sex determination, haplo-diploid sex determination, venom synthesis, and host-symbiont interactions, among others. A major limitation of working with this organism is the lack of effective protocols to perform directed genome modifications. An important part of genome modification is delivery of editing reagents, including CRISPR/Cas9 molecules, into embryos through microinjection. While microinjection is well established in many model organisms, this technique is particularly challenging to perform in N. vitripennis primarily due to its small embryo size, and the fact that embryonic development occurs entirely within a parasitized blowfly pupa. The following procedure overcomes these significant challenges while demonstrating a streamlined, visual procedure for effectively removing wasp embryos from parasitized host pupae, microinjecting them, and carefully transplanting them back into the host for continuation and completion of development. This protocol will strongly enhance the capability of research groups to perform advanced genome modifications in this organism.

Embryo Microinjection and Transplantation Technique for Nasonia vitripennis Genome Manipulation

Microinjection of Nasonia vitripennis embryos is an essential method for generating heritable genome modifications. Described here is a detailed procedure for microinjection and transplantation of Nasonia vitripennis embryos, which will greatly facilitate future genome manipulation in this organism.

Embriyo mikroenjeksiyon ve Nasonia vitripennis genom manipülasyon için transplantasyonu tekniği

The jewel wasp Nasonia vitripennis has emerged as an effective model system for the study of processes including sex determination, haplo-diploid sex ...

Genetik

Enhanced Genome Editing with Cas9 Ribonucleoprotein in Diverse Cells and Organisms

Site-specific eukaryotic genome editing with CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas (CRISPR-associated) systems has quickly become a commonplace amongst researchers pursuing a wide variety of biological questions. Users most often employ the Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes in a complex with an easily reprogrammed guide RNA (gRNA). These components are introduced into cells, and through a base pairing with a complementary region of the double-stranded DNA (dsDNA) genome, the enzyme cleaves both strands to generate a double-strand break (DSB). Subsequent repair leads to either random insertion or deletion events (indels) or the incorporation of experimenter-provided DNA at the site of the break.
The use of a purified single-guide RNA and Cas9 protein, preassembled to form an RNP and delivered directly to cells, is a potent approach for achieving highly efficient gene editing. RNP editing particularly enhances the rate of gene insertion, an outcome that is often challenging to achieve. Compared to the delivery via a plasmid, the shorter persistence of the Cas9 RNP within the cell leads to fewer off-target events. 
Despite its advantages, many casual users of CRISPR gene editing are less familiar with this technique. To lower the barrier to entry, we outline detailed protocols for implementing the RNP strategy in a range of contexts, highlighting its distinct benefits and diverse applications. We cover editing in two types of primary human cells, T cells and hematopoietic stem/progenitor cells (HSPCs). We also show how Cas9 RNP editing enables the facile genetic manipulation of entire organisms, including the classic model roundworm Caenorhabditis elegans and the more recently introduced model crustacean, Parhyale hawaiensis.

Utilizing a preassembled Cas9 ribonucleoprotein complex (RNP) is a powerful method for precise, efficient genome editing. Here, we highlight its utility across a broad range of cells and organisms, including primary human cells and both classic and emerging model organisms.

Gelişmiş genom Cas9 Ribonükleoprotein yılında çeşitli ile hücreleri ve organizmaların düzenleme

Site-specific eukaryotic genome editing with CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas (CRISPR-associated) systems has ...

In Vivo Imaging of Transgenic Gene Expression in Individual Retinal Progenitors in Chimeric Zebrafish Embryos to Study Cell Nonautonomous Influences

The genetic and technical strengths have made the zebrafish vertebrate a key model organism in which the consequences of gene manipulations can be traced in vivo throughout the rapid developmental period. Multiple processes can be studied including cell proliferation, gene expression, cell migration and morphogenesis. Importantly, the generation of chimeras through transplantations can be easily performed, allowing mosaic labeling and tracking of individual cells under the influence of the host environment. For example, by combining functional gene manipulations of the host embryo (e.g., through morpholino microinjection) and live imaging, the effects of extrinsic, cell nonautonomous signals (provided by the genetically modified environment) on individual transplanted donor cells can be assessed. Here we demonstrate how this approach is used to compare the onset of fluorescent transgene expression as a proxy for the timing of cell fate determination in different genetic host environments.
In this article, we provide the protocol for microinjecting zebrafish embryos to mark donor cells and to cause gene knockdown in host embryos, a description of the transplantation technique used to generate chimeric embryos, and the protocol for preparing and running in vivo time-lapse confocal imaging of multiple embryos. In particular, performing multiposition imaging is crucial when comparing timing of events such as the onset of gene expression. This requires data collection from multiple control and experimental embryos processed simultaneously. Such an approach can easily be extended for studies of extrinsic influences in any organ or tissue of choice accessible to live imaging, provided that transplantations can be targeted easily according to established embryonic fate maps.

In Vivo Imaging of Transgenic Gene Expression in Individual Retinal Progenitors in Chimeric Zebrafish Embryos to Study Cell Nonautonomous Influences

Live tracking of individual WT retinal progenitors in distinct genetic backgrounds allows for the assessment of the contribution of cell non-autonomous signaling during neurogenesis. Here, a combination of gene knockdown, chimera generation via embryo transplantation and in vivo time-lapse confocal imaging was utilized for this purpose.

Kimerik Zebra balığı Embriyolar Bireysel Retina progenitörlerin Transgenik Gen İfade Vivo Görüntüleme Hücre otonom olmayan Etkiler Eğitim için

The genetic and technical strengths have made the zebrafish vertebrate a key model organism in which the consequences of gene manipulations can be traced ...

Embryo Injections for CRISPR-Mediated Mutagenesis in the Ant Harpegnathos saltator

The unique traits of eusocial insects, such as social behavior and reproductive division of labor, are controlled by their genetic system. To address how genes regulate social traits, we have developed mutant ants via delivery of CRISPR complex into young embryos during their syncytial stage. Here, we provide a protocol of CRISPR-mediated mutagenesis in Harpegnathos saltator, a ponerine ant species that displays striking phenotypic plasticity. H. saltator ants are readily reared in a laboratory setting. Embryos are collected for microinjection with Cas9 proteins and in vitro synthesized small guide RNAs (sgRNAs) using home-made quartz needles. Post-injection embryos are reared outside the colony. Following emergence of the first larva, all embryos and larvae are transported to a nest box with a few nursing workers for further development. This protocol is suitable for inducing mutagenesis for analysis of caste-specific physiology and social behavior in ants, but may also be applied to a broader spectrum of hymenopterans and other insects.

Embryo Injections for CRISPR-Mediated Mutagenesis in the Ant Harpegnathos saltator

Many characteristics of insect eusociality rely on within-colony communication and division of labor. Genetic manipulation of key regulatory genes in ant embryos via microinjection and CRISPR-mediated mutagenesis provides insights into the nature of altruistic behavior in eusocial insects.

Karınca Harpegnathos tuzlayıcısında CRISPR Aracılı Mutagenez için Embriyo Enjeksiyonları

The unique traits of eusocial insects, such as social behavior and reproductive division of labor, are controlled by their genetic system. To address how ...

Drosophila'da phiC31 İntegraz Aracılı Embriyo Transgenezi

Embryo Microinjection for Transgenesis in Drosophila

Transgenesis in Drosophila is an essential approach to studying gene function at the organism level. Embryo microinjection is a crucial step for the construction of transgenic flies. Microinjection requires some types of equipment, including a microinjector, a micromanipulator, an inverted microscope, and a stereo microscope.&#160;Plasmids isolated with a plasmid miniprep kit are qualified for microinjection. Embryos at the pre-blastoderm or syncytial blastoderm stage, where nuclei share a common cytoplasm, are subjected to microinjection. A cell strainer eases the process of dechorionating embryos. The optimal time for dechorionation and desiccation of embryos needs to be determined experimentally. To increase the efficiency of embryo microinjection, needles prepared by a puller need to be beveled by a needle grinder. In the process of grinding needles, we utilize a foot air pump with a pressure gauge to avoid the capillary effect of the needle tip. We routinely inject 120-140 embryos for each plasmid and obtain at least one transgenic line for around 85% of plasmids. This article takes the phiC31 integrase-mediated transgenesis in Drosophila as an example and&#160;presents a detailed protocol for embryo microinjection for transgenesis in Drosophila.

Yazar Spotlight: Drosophila'da Transgenez için Embriyo Mikroenjeksiyonunun Optimize Edilmesi

This article takes the phiC31 integrase-mediated transgenesis in Drosophila as an example and presents an optimized protocol for embryo microinjection,&#160;a crucial step for creating transgenic flies.

Drosophila'da Transgenez için Embriyo Mikroenjeksiyonu

Transgenesis in Drosophila is an essential approach to studying gene function at the organism level. Embryo microinjection is a crucial step for the ...

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

The interstitial cell lineage of Hydra includes multipotent stem cells, and their derivatives: gland cells, nematocytes, germ cells, and nerve cells. The interstitial cells can be eliminated through two consecutive treatments with colchicine, a plant-derived toxin that kills dividing cells, thus erasing the potential for renewal of the differentiated cells that are derived from the interstitial stem cells. This allows for the generation of Hydra that lack nerve cells. A nerve-free polyp cannot open its mouth to feed, egest, or regulate osmotic pressure. Such animals, however, can survive and be cultured indefinitely in the laboratory if regularly force-fed and burped. The lack of nerve cells allows for studies of the role of the nervous system in regulating animal behavior and regeneration. Previously published protocols for nerve-free Hydra maintenance involve outdated techniques such as mouth-pipetting with hand-pulled micropipette tips to feed and clean the Hydra. Here, an improved protocol for maintenance of nerve-free Hydra is introduced. Fine-tipped forceps are used to force open the mouth and insert freshly killed Artemia. Following force-feeding, the body cavity of the animal is flushed with fresh medium using a syringe and hypodermic needle to remove undigested material, referred to here as "burping". This new method of force-feeding and burping nerve-free Hydra through the use of forceps and syringes eliminates the need for mouth-pipetting using hand-pulled micropipette tips. It thus makes the process safer and significantly more time efficient. To ensure that the nerve cells in the hypostome have been eliminated, immunohistochemistry using anti-tyrosine-tubulin is conducted.

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

Through a double treatment with colchicine, a plant-derived toxin that kills dividing cells, nerve-free Hydra vulgaris can be generated. These Hydra cannot feed or egest on their own. This paper describes an improved method for long-term maintenance of nerve free Hydra vulgaris in the laboratory.

Sinirsiz Kuşak ve Uzun Süreli Bakım<em&gt; Hydra</em

The interstitial cell lineage of Hydra includes multipotent stem cells, and their derivatives: gland cells, nematocytes, germ cells, and nerve cells. The ...

Transgenik Üretimi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Larva Zebra balığı Skin bir İndüklenebilir Gal4 / UAS İfade Sisteminin Kullanılması doğuştan gelen bağışıklık ve preneoplastik Hücre Etkileşimleri Canlı Görüntüleme

Transgenik Sivrisinekler Edinme A. aegypti Embriyolar Mikroenjeksiyon

Embriyo mikroenjeksiyon ve Nasonia vitripennis genom manipülasyon için transplantasyonu tekniği

Gelişmiş genom Cas9 Ribonükleoprotein yılında çeşitli ile hücreleri ve organizmaların düzenleme

Kimerik Zebra balığı Embriyolar Bireysel Retina progenitörlerin Transgenik Gen İfade Vivo Görüntüleme Hücre otonom olmayan Etkiler Eğitim için

Karınca Harpegnathos tuzlayıcısında CRISPR Aracılı Mutagenez için Embriyo Enjeksiyonları

Drosophila'da Transgenez için Embriyo Mikroenjeksiyonu

Drosophila'da Transgenez için Embriyo Mikroenjeksiyonu

Drosophila'da Transgenez için Embriyo Mikroenjeksiyonu

Sinirsiz Kuşak ve Uzun Süreli Bakım