生物体的形状千差万别。我们对这些形状的形成、多样化和进化背后的分子和细胞机制非常感兴趣。为了理解这一点,我们一直在研究命运决定的细胞如何形成果蝇成年腿的最终形状。
使用实时成像,我们发现了细胞出乎意料的令人惊讶的行为。在腿部的最终形状形成过程中,上皮细胞瞬时形成了我们称之为帕台农神庙样结构的特殊结构。这种结构似乎是上皮细胞的一般特征,因为它们会确定其最终形状 对于蛹期的长期实时成像,在保持水分的同时去除蛹很重要。
我们的方法是使用玻璃底皿和一滴水,即使对于初学者来说,也非常稳定、可靠且易于作。我们的结果表明,细胞在最终形状形成过程中会发生意想不到的动态形状变化。为了准确理解最终形状的形成机制,必须彻底掌握细胞形状的持续变化,并研究这些变化背后的机制及其对形态发生的重要性。
我们要解决的下一个问题是类似帕台农神庙的结构是如何瞬时形成的,以及它如何有助于更精细的形状形成。首先,从小瓶中收集所需黑腹果蝇菌株的白色蛹,并使用画笔将它们放入培养皿或空小瓶中。将收集到的白色蛹在 25 摄氏度下孵育至少 14 小时,直到它们达到所需的观察阶段。
使用浸泡在蒸馏水中的画笔,小心地去除 puparium 表面的胶水和苍蝇食物。然后将清洁后的蛹放在清洁湿巾上,让它们晾干几分钟。现在将一块双面胶带贴在载玻片上,将干燥的蛹放在双面胶带上,腹侧朝下。
使用干燥的画笔,轻轻推动蛹的背面,以提高对双面胶带的附着力。在立体显微镜下,用一对镊子小心地打开蛹的鳃盖。将镊子的一个尖端从张开的鳃盖边缘插入蛹和蛹之间的空间。
然后用镊子抓住蛹并向外拉,直到它破裂。提起破损的蛹碎片并将它们粘附在双面胶带上。首先,准备黑腹果蝇蛹腿进行成像。
根据所使用的镜片,将一微升蒸馏水或硅油涂抹在玻璃底皿的底部。然后将画笔浸泡在蒸馏水中,轻轻舀起蛹。将蛹腹侧朝下放在培养皿中的蒸馏水或硅油上。
使用微量移液器,在培养皿玻璃部分边缘附近加入 10 微升蒸馏水。使用注射器,在培养皿的玻璃部分边缘涂抹一圈硅脂。然后将盖玻片放在硅脂上以密封培养皿。
打开共聚焦显微镜和软件后,将带有蛹的玻璃底培养皿放在显微镜载物台上,并对所需的感兴趣区域进行成像。跗骨中的上皮细胞形成顶基底基底突起和基底连接,这让人想起蛹形成后 16 小时至 27.5 小时之间的帕台农神庙。在蛹形成后 41 小时至 60 小时观察到上皮厚度进行性降低,即使在腿部组织轮廓变得更加清晰之后也是如此。