המחברים רוצים להכיר בכך שעבודה זו נתמכה על ידי למדעי הטבע והנדסת מועצת מחקר של קנדה מענק (NSERC).

<ol>
	<li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans.">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77, 71-94 (1974).</li><li>Fire, A., Xu, S., Montgomery, M. K., Kostas, S. A., Driver, S. E., Mello, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potent+and+specific+genetic+interference+by+double-stranded+RNA+in+Caenorhabditis+elegans.">Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans.</a> Nature. 391, 806-811 (1998).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C.+elegans+Sequencing+Consortium.+Genome+sequence+of+the+nematode+C.+elegans:+a+platform+for+investigating+biology.">C. elegans Sequencing Consortium. Genome sequence of the nematode C. elegans: a platform for investigating biology.</a> Science. 282, 2012-2018 (1998).</li><li>Pennisi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Worming+secrets+from+the+C.+elegans+genome.">Worming secrets from the C. elegans genome.</a> Science. 282, 1972-1974 (1998).</li><li>Tabara, H., 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+rde-1+gene,+RNA+interference,+and+transposon+silencing+in+C.+elegans.">The rde-1 gene, RNA interference, and transposon silencing in C. elegans.</a> Cell. 99, 123-132 (1999).</li><li>Chisholm, A. D., Hardin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Epidermal morphogenesis. WormBook. The C. elegans Research Community. , 1-22 (2005).</li><li>Zhang, H., Gally, C., Labouesse, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+morphogenesis:+how+multiple+cells+cooperate+to+generate+a+tissue.">Tissue morphogenesis: how multiple cells cooperate to generate a tissue.</a> Curr. Opin. Cell Biol. 22, 575-582 (2010).</li><li>Kiehart, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wound+healing:+the+power+of+the+purse+string.">Wound healing: the power of the purse string.</a> Curr. Biol. 9, 602-605 (1999).</li><li>Ikegami, R., 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=Semaphorin+and+Eph+receptor+signaling+guide+a+series+of+cell+movements+for+ventral+enclosure+in+C.+elegans.">Semaphorin and Eph receptor signaling guide a series of cell movements for ventral enclosure in C. elegans.</a> Curr. Biol. 22, 1-11 (2012).</li><li>Chin-Sang, I. D., George, S. E., Ding, M., Moseley, S. L., Lynch, A. S., Chisholm, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ephrin+VAB-2/EFN-1+functions+in+neuronal+signaling+to+regulate+epidermal+morphogenesis+in+C.+elegans.">The ephrin VAB-2/EFN-1 functions in neuronal signaling to regulate epidermal morphogenesis in C. elegans.</a> C. elegans. Cell. 99, 781-790 (1999).</li><li>Wang, X., Roy, P. J., Holland, S. J., Zhang, L. W., Culotti, J. G., Pawson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+Ephrins+Control+Cell+Organization+in+C.+elegans+Using+Kinase-Dependent+and+-Independent+Functions+of+the+VAB-1+Eph.">Multiple Ephrins Control Cell Organization in C. elegans Using Kinase-Dependent and -Independent Functions of the VAB-1 Eph.</a> Mol. Cell. 4, 903-913 (1999).</li><li>Chin-Sang, I. D., Moseley, S. L., Ding, M., Harrington, R. J., George, S. E., Chisholm, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+divergent+C.+elegans+ephrin+EFN-4+functions+in+embryonic+morphogenesis+in+a+pathway+independent+of+the+VAB-1+Eph+receptor.">The divergent C. elegans ephrin EFN-4 functions in embryonic morphogenesis in a pathway independent of the VAB-1 Eph receptor.</a> Development. 129, 5499-5510 (2002).</li><li>Ghenea, S., Boudreau, J. R., Lague, N. P., Chin-Sang, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+VAB-1+Eph+receptor+tyrosine+kinase+and+SAX-3/Robo+neuronal+receptors+function+together+during+C.+elegans+embryonic+morphogenesis.">The VAB-1 Eph receptor tyrosine kinase and SAX-3/Robo neuronal receptors function together during C. elegans embryonic morphogenesis.</a> Development. 132, 3679-3690 (2005).</li><li>Bernadskaya, Y. Y., Wallace, A., Nguyen, J., Mohler, W. A., Soto, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UNC-40/DCC,+SAX-3/Robo,+and+VAB-1/Eph+polarize+F-actin+during+embryonic+morphogenesis+by+regulating+the+WAVE/SCAR+actin+nucleation+complex.">UNC-40/DCC, SAX-3/Robo, and VAB-1/Eph polarize F-actin during embryonic morphogenesis by regulating the WAVE/SCAR actin nucleation complex.</a> PLoS Genet. 8, (2012).</li><li>Piekny, A. J., Werner, M., Glotzer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokinesis:+welcome+to+the+Rho+zone.">Cytokinesis: welcome to the Rho zone.</a> Trends Cell Biol. 15, 651-658 (2005).</li><li>Piekny, A. J., Maddox, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+myriad+roles+of+Anillin+during+cytokinesis.">The myriad roles of Anillin during cytokinesis.</a> Sem. Cell Dev. Biol. 21, 881-891 (2010).</li><li>Zhao, W. M., Fang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anillin+is+a+substrate+of+anaphase-promoting+complex/cyclosome+(APC/C)+that+controls+spatial+contractility+of+myosin+during+late+cytokinesis.">Anillin is a substrate of anaphase-promoting complex/cyclosome (APC/C) that controls spatial contractility of myosin during late cytokinesis.</a> J. Biol. Chem. 280, 33516-33524 (2005).</li><li>Piekny, A. J., Glotzer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anillin+is+a+scaffold+protein+that+links+RhoA,+actin+and+myosin+during+cytokinesis.">Anillin is a scaffold protein that links RhoA, actin and myosin during cytokinesis.</a> Curr. Biol. 18, 30-36 (2008).</li><li>Hickson, G. R., O&#8217;Farrell, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rho-dependent+control+of+anillin+behavior+during+cytokinesis.">Rho-dependent control of anillin behavior during cytokinesis.</a> J. Cell Biol. 180, 285-294 (2008).</li><li>Fraser, A. G., Kamath, R. S., Zipperlen, P., Martinez-Campos, M., Sohrmann, M., Ahringer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+genomic+analysis+of+C.+elegans+chromosome+I+by+systematic+RNA+interference.">Functional genomic analysis of C. elegans chromosome I by systematic RNA interference.</a> Nature. 408, 325-330 (2000).</li><li>Kamath, R. 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=Systematic+functional+analysis+of+the+Caenorhabditis+elegans+genome+using+RNAi.">Systematic functional analysis of the Caenorhabditis elegans genome using RNAi.</a> Nature. 421, 231-237 (2003).</li><li>Duerr, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Immunohistochemistry. WormBook, The C. elegans Research Community. , 1-61 (2006).</li><li>Maddox, A. S., Habermann, B., Desai, A., Oegema, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+roles+for+two+C.+elegans+anillins+in+the+gonad+and+early+embryo.">Distinct roles for two C. elegans anillins in the gonad and early embryo.</a> Development. 132, 2837-2848 (2005).</li><li>Sulston, J. E., Schierenberg, E., White, J. G., Thomson, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+embryonic+cell+lineage+of+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">The embryonic cell lineage of the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Dev. Biol. 100, 64-119 (1983).</li><li>Chin-Sang, I. D., Chisholm, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Form+of+the+worm:+genetics+of+epidermal+morphogenesis+in+C.+elegans.">Form of the worm: genetics of epidermal morphogenesis in C. elegans.</a> Trends Genet. 16, 544-551 (2000).</li><li>Zhang, H., Labouesse, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signaling+through+mechanical+inputs+&#8211;+a+coordinated+process.">Signaling through mechanical inputs &#8211; a coordinated process.</a> J. Cell Sci. 125, 3039-3049 (2012).</li><li>Guenther, C., Garriga, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+distribution+of+the+C.+elegans+HAM-1+protein+in+neuroblasts+enables+daughter+cells+to+adopt+distinct+fates.">Asymmetric distribution of the C. elegans HAM-1 protein in neuroblasts enables daughter cells to adopt distinct fates.</a> Development. 122, 3509-3518 (1996).</li><li>Audhya, 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=A+complex+containing+the+Sm+protein+CAR-1+and+the+RNA+helicase+CGH-1+is+required+for+embryonic+cytokinesis+in+Caenorhabditis+elegans.">A complex containing the Sm protein CAR-1 and the RNA helicase CGH-1 is required for embryonic cytokinesis in Caenorhabditis elegans.</a> J. Cell Biol. 171, 267-279 (2005).</li><li>Maddox, A. S., Lewellyn , L., Desai, A., Oegema, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anillin+and+the+septins+promote+asymmetric+ingression+of+the+cytokinetic+furrow.">Anillin and the septins promote asymmetric ingression of the cytokinetic furrow.</a> Dev. Cell. 12, 827-835 (2007).</li><li>Dorn, J. F., 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=Actomyosin+tube+formation+in+polar+body+cytokinesis+requires+Anillin+in+C.+elegans.">Actomyosin tube formation in polar body cytokinesis requires Anillin in C. elegans.</a> Curr. Biol. 20, 2046-2051 (2010).</li><li>Calixto, A., Ma, C., Chalfie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+neuronal+RNAi+in+C.+elegans+using+SID-1.">Enhanced neuronal RNAi in C. elegans using SID-1.</a> Nat. Methods. 7, 554-559 (2010).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

פרוטוקול זה מתאר את השימוש בסוגים שונים של מיקרוסקופ לחלוקות תא תמונה במהלך אמצע העובר. בפרט, פרוטוקול זה מדגיש עד כמה לתמונת חלוקת neuroblasts, תאים שעשויים להקל המורפוגנזה אפידרמיס. תקשורת בין התאים חשובה להיווצרות רקמה במהלך פיתוח מטזואניים וג elegans הוא מודל מצוין ללמוד היווצרות רקמה בגוף חי. אירוע אחד שמתאר בצורה יפה את משחק הגומלין של רקמות הוא המורפוגנזה אפידרמיס, אשר מכסה את העובר בשכבה של תאי האפיתל. בפרט, מתחם הגחון הוא התהליך שבו תאי האפידרמיס הגחון להגר לתחום את פני השטח הגחון של העובר, והוא מסתמך על neuroblasts הבסיסית. Neuroblasts לספק אותות כימיים או מכאניים, ומתחם הגחון נפגעת אם התפקיד של neuroblasts משתנה. המספר (או הקוטביות) של neuroblasts גם עשוי להיות חיוני למתחם הגחון להתרחש כראוי,וזה חשוב להבין את המנגנונים המווסתים את החלוקה שלהם. פרוטוקול זה מתאר כיצד חלוקת תא תמונה בתוך רקמת חיה באמצעות ג elegans עוברי coexpressing שתי בדיקות ניאון (mCherry: PH להתוות ממברנות פלזמה וHAM-1: ה-GFP לתייג גרעיני neuroblast). הצעדים החיוניים ביותר לתמונת החיים ג elegans עוברים להביע בדיקות ניאון הם: i) להשתמש הרמפרודיטים בריאים, צעירים מבוגרים המבטאים את סמני ניאון הרצויים (שמרו על 20-25 ° C), ii) להשתמש במוטציות או RNAi ללמוד דרישות גנים במהלך היווצרות רקמות, ג) לאסוף עובר ב שלב נכון למיקרוסקופיה (למשל. אמצע עובר), וד) לבצע מיקרוסקופ פלואורסצנטי באמצעות הגדרות מותאמות לשמירת phototoxicity נמוכה, אבל כדי לשמור על איכות תמונה גבוהה. כדי לזהות תאים ספציפיים ו / או תאים תאיים בתוך רקמה של עניין, להשתמש בתולעים מבטאים סמנים מתויגים עם פרו ניאוןBES. מרכז Caenorhabditis הגנטיקה (CGC; http://www.cbs.umn.edu/cgc) מציע מגוון רחב של זנים שcoexpress סמנים מרובים. עם זאת, שני זנים (כל אחד להביע את סמן בודד של עניין) עשויים להיות חצו והוקרנו עם מיקרוסקופ פלואורסצנטי במשך כמה דורות כדי ליצור מתח ביציבות להביע את שני הבדיקות. לדוגמה, כדי לבצע את פרוטוקול זה ניסיוני, מתח להביע סמן לדמיין קרום תא (mCherry: PH; OP70) היה חצה עם זן מבטא את סמן כדי להמחיש גרעיני neuroblast (HAM-1: ה-GFP; OP102) כדי ליצור זן coexpressing שניהם. הדרך הטובה ביותר ללמוד דרישות גנים במהלך ההתפתחות עוברית היא לבצע ניסויי אובדן תפקוד, שבו מוצר הגן הוא דפק למטה או שעברו מוטציה. פרוטוקול ניסוי זה מתאר ביצוע RNAi נגד anillin (ani-1) כדי להפחית את רמות ANI-1 אנדוגני בכל הרקמות העוברית. יש אללים hypomorphic לא מאופיינים היטבשל ani-1. לכן, RNAi הוא האפשרות הטובה ביותר כדי לבחון אובדן של ani-1 של פנוטיפים פונקציה ולקבוע את תפקידיו במהלך התפתחות עוברית. בדרך כלל, עדיף להשתמש במוטציות במקום RNAi, כיעילות של מציאה יכולה להיות משתנה ורק לעתים נדירות הוא null. אחת הבעיות הנפוצות ביותר נתקלו עם האכלת פרוטוקולי RNAi הוא זיהום, אשר יפחית את יעילות RNAi. כדי להקטין את הסיכון לזיהום, להכין צלחות ומזון RNAi בתנאים אספטיים. זיהום יכול להיות מזוהה על ידי הקרנה של כמה צלחות לפני השימוש, וצלחות עם חיידקים אטומים / חלביים מחפשים צריכה להיות מושלכות. בעיה נוספת שיכול להפחית את יעילות RNAi היא בכך שלא בוחרים הרמפרודיטים בשלב התפתחותי תקין. עדיף להשתמש בתולעים מבוימים L4 או מבוגרים צעירים (פות הפיתוח מופיעה כעיגול / חור בנבן בצד הגחון של התולעת), אשר אין להם / כמה עוברים מופרים. יתר על כן, תנאי RNAi וטיפולים מ &#39;איי להשתנות למוצרי גן שונים. דרכים שונות כדי להגדיל או להקטין את כוחו של RNAi היא על ידי resuspending חיידקי HT115 pelleted בכמויות שונות של תקשורת LB Amp (ראה סעיף 1.2.2), ועל ידי שינוי משך טיפול RNAi (משך הזמן שהתולעים נשמרים על צלחות RNAi, ראה פרוטוקול 3). להניב פנוטיפים RNAi ani-1 אופטימליים עבור פרוטוקול זה, חיידקים היו resuspended ב500 μl של תקשורת LB Amp ותולעים הוחזקו על צלחות RNAi עבור 2 ימים (ani-1 RNAi אופיין בעבר על ידי מדוקס et al. 23). גם זני RNAi עמידים או רגישים (למשל. rde-1, sid-1 או rrf-3) יכולים לשמש כדי לשנות את הכוח של RNAi. חשוב מכך, יכולים להיות בשילוב זנים אלה עם ביטוי הרקמות הספציפי של גנים מהסוג בר שלהם כדי ליצור זנים רגישים רקמות. לדוגמה, כדי לבצע neuroblast RNAi הספציפי, אפשר להשתמש sid-1 עובר מוטציה (RNAi עמיד) להביע WT <em&gt; Sid-1 תחת אמרגן UNC-119 (מזהה מתח בCGC TU3401) ביום 31. פרוטוקול זה מתאר כיצד חלוקת תא neuroblast תמונה במהלך אמצע העובר. ישנם כמה היבטים של הפרוטוקול הדורשים שיקול דעת, כגון שלב ההתפתחות של העוברים, איסוף Z-הערימות המתאימות ואופטימיזציה של תנאי ההדמיה כדי למזער phototoxicity מבלי להתפשר על איכות תמונה. כדי ללכוד את נקודות זמן בשלב הנכון התפתחותיים (למשל מתחם הגחון), צריכים להיות מצולמים מעיבור הגבי עוברים (זוגות של תאי האפידרמיס הגבי interdigitate ופתיל כדי ליצור שכבה אחת של האפידרמיס בצד הגבי של העובר; איור 1A6). בשלב זה, neuroblasts במהירות החלוקה. מאז ביים את העוברים יכולים להיות קשה בהגדלה נמוכה (למשל באמצעות מיקרוסקופ לנתח), זה עוזר לאסוף עוברים רבים של שלבים ועוברים שונים בשלב נכון ניתן לבחור באמצעות ההגדלה גבוהה יותר. Neuroblasts יחסית קטנה ורזה, ונמצאות בכל האמצע של העובר. זה חיוני כדי לייעל את המספר והגודל של Z-ערימות כדי להבטיח שכל התא הוא נתפס בעת החלוקה. לדוגמא, איסוף תמונות רבות מדי יחשוף את העוברים ליותר אור ולגרום להם נטייה phototoxicity. עם זאת, איסוף מעט מדי Z-ערימות או באמצעות סעיפי Z עבים יכול לעשות את זה קשה לתדמיתה כראוי תא neuroblast המפרידה כולו. פרוטוקול זה מתאר את השימוש במיקרוסקופ שדה סחף confocal או מערכת Widefield לחלוקת תא neuroblast תמונה. כפי שתואר קודם, אחת המגבלות העיקריות של שימוש במיקרוסקופ epifluorescent widefield הוא הפוטנציאל לphototoxicity. בזמן שהוא מומלץ מאוד להשתמש confocal דיסק מסתובב או confocal שדה נסחף לג הדמיה elegans עוברים, ייתכן שיש כמה מעבדות גישה מוגבלת למערכות אלה. p זהrotocol נותן כמה הצעות להגביל phototoxicity בעת שימוש במערכות widefield, כגון סגירת הצמצם ל30%, הפחתת עוצמת האור של הנורה הכספית (או רצוי בעזרת נוריות), תוך שימוש במצלמת EMCCD, ולהגדיל את הרווח או binning להתיר ירידה בזמן חשיפה. מספר Z-ערימות ונקודות זמן גם יהיה מוגבל באמצעות מערכת widefield. למרות שזה לא תואר בפרוטוקול זה, מיקרוסקופ confocal הדיסק מסתובב משמש בדרך כלל להדמיה לחיות כפי שהוא גורם phototoxicity נמוך יותר בהשוואה למיקרוסקופ widefield. דומה למערכת השדה נסחפה, הוא משתמש בלייזרים של מצב מוצקים ומפזר אור (אם כי באופן שונה לעומת השדה נסחף). מצלמות או CCD או EMCCD ניתן להשתמש עם מערכת דיסק ספינינג, אשר לעתים קרובות יש לו יציאות מצלמה מרובות כדי לאפשר הדמיה כפולה. דומה למיקרוסקופ השדה נסחף, ניתן ללכוד תמונות עם זמני חשיפת 50-90% נמוכים יותר לעומת מערכת widefield. protoc זהol יכול לשמש כדי לחקור את תפקודם של גנים שונים המסדירים מיטוזה במהלך היווצרות רקמה. הזמן בין כל תמונה יכול להיות מקוצר (למשל. כל 15-30 שניות לעומת. 2-3 דקות) כדי להמחיש טוב יותר פנוטיפים mitotic. יכולים לשמש בדיקות שונות (לדוגמא במקום להשתמש HAM-1:. ה-GFP, H2B ניאון מתויג יכולה לשמש כדי להמחיש DNA, ו / או ניאון מתויג טובולין יכול לשמש כדי לחזות צירים mitotic). מספר Z-ערימות והעובי עבור כל מחסנית גם אפשר לשנות (לדוגמא: יותר ערימות של גודל צעד קטן יותר). כפי שתואר לעיל, בחירת ההגדרות המתאימות הוא קריטי להגבלת phototoxicity ואופטימיזציה של איכות תמונה. למרות mCherry: PH וHAM-1: בדיקות ה-GFP להביע ברמות גבוהות יחסית, איסוף נקודות זמן מהיר יותר, הגדלת מספר Z-ערימות או ההדמיה לתקופות זמן ארוכות יותר לעומת מה שמתואר בפרוטוקול זה לא יכול להיות אפשרי במערכת widefield. Im מבוסס ג&#39;אווהתכנית עיבוד גיל (ImageJ, NIH) יכול לשמש לעיבוד תמונות שנאספו על ידי המיקרוסקופים השונים ותמונות ניתן לייצא כפורמט TIFF. עם זאת, בהתאם לתוכנה המשמשת לרכישה, הקבצים כבר יכולים להיות תואמים עם תוכנת העיבוד. עדיף לפתוח קבצים מקוריים לעומת תמונות מיוצאות (למשל בפורמט TIFF), שכן מטה נשמר בקבצים המקוריים. תוכנת עיבוד יכולה לשמש כדי לתפעל את התמונות להכנת דמויות או סרטים. בנוסף, ניתוחים כמותיים יכולים גם להתבצע, כגון מדידת עוצמות פיקסל באזורים נבחרים. תוכנה אופטימלית יש לבחור בהתאם לניתוח, כגון עיבוד תמונה ארגז כלים (MathWorks, Matlab) או 3D ו 4D בזמן אמת נתונים האינטראקטיבי ויזואליזציה (Imaris, Bitplane). באמצעות פרוטוקול זה, ani-1 הוצג יידרש לcytokinesis neuroblast, למרות שהיא אינה נדרשת לcytokinesis בעובר המוקדם. מעניין, על ידי שליטה על נוmber ועמדה של neuroblasts, ani-1 יכולים לווסת את ההגירה של תאי האפידרמיס הגחון למתחם הגחון, כי neuroblasts לספק אותות כימיים או מכאניים לתאי האפיתל שמעליה. עם זאת, לא ידוע אם נדרש ani-1 לחלוקה או שינוי צורה של סוגי תאים אחרים בעובר אמצע סוף. המראה כיצד את ההרכב הכולל של רקמה משפיע על רקמות שכנות מדגיש את חשיבותה של תקשורת רקמות במהלך התפתחות מטזואניים.

אמנם יש פרוטוקולים המתארים כיצד לחלוקת תא תמונה בתחילת ג עובר elegans, פרוטוקול זה מתאר כיצד חלוקת תא תמונה בתוך רקמות במהלך אמצע העובר. אחד האתגרים הגדולים בתחום ההדמיה אורגניזמים במהלך הפיתוח היה רגישותם לphototoxicity. עם זאת, נגישות מוגברת למיקרוסקופי confocal הדיסק מסתובב או מיקרוסקופים שדה סחפו התירה יישומי הדמיה נפוצים יותר. שני מערכות משתמשות בלייזרים של מצב מוצקים ואור מפוזר, המגבילים את הרמות של UV שאורגניזמים נחשפים אליהן. עם זאת, דוכני Widefield עדיין יכולים לשמש הדמיה in vivo, במיוחד אם הם לבוש עם מצלמות עם רגישות גבוהה (למשל EMCCD), בקרת צמצם ושליטה אור (למשל נוריות או נורות כספית להתאמה). פרוטוקול זה מתאר כיצד להשתמש באחת מערכת confocal מבוסס או מערכת widefield לחלוקת תא תמונה בתוך פיתוח ג elegans &lt;/ Em&gt; עוברים. כדוגמא, נתאר כיצד תמונת חלוקת תא neuroblast. Neuroblasts עשויה להקל המורפוגנזה אפידרמיס על ידי מתן אותות כימיים או מכאניים לתאי האפידרמיס שמעליה, ומספקת דוגמא מצוינת לחשיבות של תקשורת בין תאית ביצירת רקמות. elegans Caenorhabditis הוא אורגניזם מודל אידיאלי למחקרים מבוססי מיקרוסקופיה בשל השקיפות שלה וארגון של רקמות פשוטות 1. יתר על כן, ג elegans ניתן לשיטות גנטיות וRNAi, ומאז יש לי רבים מהגנים שלו homologues האנושי, זה יכול לשמש כדי לזהות מנגנוני שימור להיווצרות רקמת 2-5. בג elegans, היווצרות של האפידרמיס מתרחש במהלך אמצע העובר, כאשר לעובר&gt; 300 תאים. המורפוגנזה עוריות מורכבת מכמה שלבים עיקריים, שבמהלכו העובר מוקף בשכבה של תאי האפידרמיס שלהצר ולהרחיב להפוך embrיו מצורת ביצה לצורה המוארכת של תולעת 6. מתחם הגחון מתאר את אחד אירועי morphogenetic אלה, כאשר תאי האפידרמיס הגחון נודדים לכיוון קו האמצע הגחון כדי לכסות את פני השטח הגחון של העובר (איור 1). ראשית, שני זוגות של תאים החדשניים קדמי ממוקם נודדים לכיוון קו אמצע הגחון, שבו הם דבקים והפתיל עם שכניהם נגדי 6. זה ואחריו הגירה של תאי כיס האחוריים ממוקם, המהווים טריז כמו צורות יצירת כיס הגחון 6-7. המנגנון שסוגר את הכיס אינו מובן היטב. אפשרות אחת היא שמבנה התכווצות שרירן אקטין supracellular קושר את תאי הכיס יחד במחרוזת ארנק כמו אופנה, בדומה לריפוי פצעים 8. מעניין לציין, כי הגירתם של חלק מתאי הכיס מתווכת על ידי תת ספציפי של neuroblasts בסיס 9 (מבשרי נוירונים שנמצאים מתחת לepidermis; איור 1). מחקרים קודמים הראו כי neuroblasts לווסת את הגירת הגחון אפידרמיס תא ומתחם הגחון. VAB-1 (קולט ephrin) ו( יגנד ephrin) VAB-2 באים לידי ביטוי מאוד בneuroblasts ולהקל על מיון הקדמי והאחורית neuroblasts אחד מהשני, ו מוטציות במתחם הגחון סיבת VAB-1 או VAB-2 פנוטיפים 10-13. עם זאת, ניסויי הצלת אמרגן הראו כי VAB-1 נדרש גם בתאים שמעל הגחון אפידרמיס וקולטנים לאותות הנחיה אחרים מופרשים על ידי neuroblasts באים לידי ביטוי בתאי האפידרמיס הגחון 9. למרות שמוטציות בכל של קולטנים אלה גורמים לפנוטיפים מתחם הגחון, שלא ברור אם פגמים להתעורר עקב בעיות במיקום neuroblast או עקב כישלון של תאי האפידרמיס הגחון להגיב להדרכת רמזי 14. לשנות את חלוקת wi neuroblastsגם בלי להשפיע על היכולת שלהם להפריש רמזי הדרכה יכול לשפוך אור על התפקיד של neuroblasts והיכולת שלהם לספק קלט מכאני במהלך המורפוגנזה אפידרמיס. לאחרונה, נמצא כי גן חלוקת תא, ani-1 (anillin) מתבטא מאוד בneuroblasts (איור 2 א) ודלדולה גורם למומי חלוקת neuroblast. מעניין לציין, כי העוברים האלה להציג פנוטיפים מתחם הגחון (Fotopoulos, Wernike וPiekny, תצפיות לא פורסמו). Anillin נדרש לחלוקת תאים, ובמיוחד עבור cytokinesis, המתאר את התהליך שבו תא האם מחלק פיזי לשני תאים בת. Cytokinesis הוא מונע על ידי היווצרות של טבעת התכווצות actomyosin, אשר צריך להיות מבוקר היטב בחלל ובזמן כדי לוודא שהוא מצמידים כראוי עם הפרדה chromatid האחות. הרגולטור הראשי של cytokinesis מטזואניים הוא RhoA (RHO-1 ב C. elegans), GTPase קטן שהואctive בצורה מאוגד GTP. GEF Ect2/ECT-2 מפעיל RhoA, לאחר שRhoA-GTP אינטראקציה עם effectors מורד הזרם היוצרות את טבעת ההתכווצות ולתווך ingression 15. Anillin הוא חלבון תחום רב שנקשר לRhoA באמצעות C-הסופית שלה ויקטין ומיוזין באמצעות N-הסופית שלה. Anillin נדרש כדי לייצב את עמדתה של טבעת ההתכווצות בתאי יונקים או דרוזופילה S2 16. דלדול Anillin גורם טבעות התכווצות לעבור תנודות לרוחב, וסופו של דבר נכשל cytokinesis יוצר תאים multinucleate 17-19. מעניין לציין, כי למרות שג elegans ani-1 מתאם את התכווצות actomyosin בעובר המוקדם, זה לא חיוני לcytokinesis. עם זאת, כפי שתואר לעיל, נדרש ani-1 לcytokinesis neuroblast במהלך אמצע העובר (Fotopoulos, Wernike וPiekny, תצפיות לא פורסמו). כישלון cytokinesis ישנה את המספר והמיקום של neuroblasts ועלול להשפיע על locע אותות הנחיה כימיים, או שזה יכול לשנות את התכונות מכאניות של הרקמות. שני הדגמים להדגיש את תפקיד nonautonomous של neuroblasts למתחם הגחון, ואת החשיבות של תקשורת רקמות רקמות במהלך התפתחות עוברית. פרוטוקול ניסוי זה מתאר כיצד חלוקת תא תמונה במהלך ג elegans אמצע עובר באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי. רוב ניסויי חקר המנגנונים של חלוקת תא בוצעו בתאים בודדים בתוך מנות תרבות (למשל. הלה או תאי S2) או בעוברים מוקדמים עם מספר מוגבל של תאים (לדוגמא C. elegans עובר אחד תאים, Xenopus, או echinoderm עוברים). עם זאת, חשוב גם ללמוד חלוקת תאים בתוך רקמות, שכן יש רמזים חיצוניים שיכול להשפיע על העיתוי ומיקום של מטוס החטיבה. יתר על כן, תאים עשויים לספק רמזים כימיים או מכאניים כדי להשפיע על ההתפתחות של רקמה השכנהים, וזה חשוב להבין כיצד תקשורת בין תאית מסייעת רקמות כדי ליצור במהלך פיתוח.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1056">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:291px;">Agar</td>
			<td style="width:247px;">BioShop Canada Inc.</td>
			<td style="width:185px;">#AGR001.1</td>
			<td style="width:335px;">For making C. elegans NGM and RNAi plates</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agar</td>
			<td>Bio Basic Inc.</td>
			<td>#9002-18-0</td>
			<td>For making bacteria LB agar plates</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agarose</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#AGA001.500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anti-mouse Alexa 488 antibody</td>
			<td>Life Technologies Corporation (Invitrogen)</td>
			<td>#A11029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anti-mouse anti-GFP antibody</td>
			<td>Roche Applied Science</td>
			<td>#11814460001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anti-rabbit Alexa 568 antibody</td>
			<td>Life Technologies Corporation (Invitrogen)</td>
			<td>#A11011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ampicillin</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#AMP201.5</td>
			<td>Store powder at 4 &#176;C and dissolved ampicillin at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bactopetone&#160; (peptone-A)</td>
			<td>Bio Basic Inc.</td>
			<td>#G213</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CaCl2 (calcium chloride)</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#C302.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cholesterol</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#CHL380.25</td>
			<td>Dissolve in ethanol</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DAPI&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>#D9542</td>
			<td>Use to stain nucleic acids (DNA)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glycerol</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#GLY001.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">IPTG (isopropylthio-&#946;-galactoside)</td>
			<td>Bio Basic Inc.</td>
			<td>#367-93-1</td>
			<td>Store powder and dissolved IPTG at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">KH2PO4 (potassium phosphate, monobasic)</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#PPM666.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">K2HPO4 (potassium phosphate, dibasic)</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#PPD303.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">L4440&#160; (feeding vector)</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>#1654</td>
			<td>Keep as glycerol stock at -80 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MgSO4&#160;&#160; (magnesium sulfate)</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#MAG511.500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaCl (sodium chloride)</td>
			<td>Bio Basic Inc.</td>
			<td>#7647-14-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Na2HPO4 (sodium phosphate, dibasic)</td>
			<td>Bio Basic Inc.</td>
			<td>#7558-79-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Normal Donkey Serum (NDS)</td>
			<td>Wisent Bioproducts</td>
			<td>#035-110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">n-propyl 3.4.5-trihydroxybenzoate (propyl gallate)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>#A10877</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Poly-L-lysine</td>
			<td>Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>#P8920</td>
			<td>For optimal results coat microscope slides three times&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Streptomycin</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#STP101.50</td>
			<td>Store powder at 4 &#176;C and dissolved streptomycin at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tetracyclin</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#TET701.10</td>
			<td>Store powder at 4 &#176;C and dissolved tetracycline at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tween-20</td>
			<td>Bio Basic Inc.</td>
			<td>CAS#9005-64-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tryptone</td>
			<td>BioShop Canada Inc.</td>
			<td>#TRP402.500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Yeast Extract</td>
			<td>Bio Basic Inc.</td>
			<td>#8013-01-2</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualizing neuroblast cytokinesis during c. elegans embryogenesis

פרוטוקול זה מתאר את השימוש במיקרוסקופ פלואורסצנטי לתמונת חלוקת תאים בתוך פיתוח עוברי elegans Caenorhabditis. בפרט, פרוטוקול זה מתמקד איך תמונת חלוקת neuroblasts, אשר נמצאים מתחת לתאי האפידרמיס ועשוי להיות חשוב עבור המורפוגנזה אפידרמיס. היווצרות רקמה חיונית לפיתוח מטזואניים ומסתמכת על רמזים חיצוניים מרקמות שכנות. ג elegans הוא אורגניזם מודל מצוין ללמוד המורפוגנזה רקמות in vivo בשל השקיפות שלה וארגון פשוט, מה שהופך את הרקמות שלה קלים ללמוד באמצעות מיקרוסקופ. מתחם הגחון הוא התהליך שבו פני השטח הגחון של העובר הוא מכוסה על ידי שכבה אחת של תאי האפיתל. הוא חשב את האירוע הזה כדי להיות בהנחייתם של neuroblasts הבסיסית, המספק רמזי הדרכה כימית לתווך הגירה של תאי האפיתל שמעליה. עם זאת, neuroblasts הן שגשוג מאוד וגם עשויה לפעולכמצע מכאני לתאי האפידרמיס הגחון. מחקרים באמצעות פרוטוקול ניסוי זה יכול לחשוף את חשיבותה של תקשורת בין תאית במהלך היווצרות רקמות, ויכולים לשמש כדי לחשוף את תפקידם של גנים הקשורים בחלוקת תאים בתוך רקמות מתפתחות.

Watch this Scientific Journal Video about Visualizing Neuroblast Cytokinesis During C. elegans Embryogenesis at JoVE.com

Visualizing Neuroblast Cytokinesis During C. elegans Embryogenesis

פרוטוקול זה מתאר כיצד תמונת חלוקת תאים בתוך רקמה בעוברי elegans Caenorhabditis. בעוד כמה פרוטוקולים מתארים כיצד חלוקת תאי תמונה בעובר המוקדם, פרוטוקול זה מתאר כיצד תמונת חלוקת תאים בתוך רקמה מתפתחת במהלך embryogenesis אמצע סוף.

חזותי neuroblast cytokinesis במהלך<em&gt; ג elegans</em&gt; עובר

This protocol describes the use of fluorescence microscopy to image dividing cells within developing Caenorhabditis elegans embryos. In particular, this ...

visualizing-neuroblast-cytokinesis-during-c-elegans-embryogenesis

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Visualizing Neuroblast Cytokinesis During C. elegans Embryogenesis

11.8K Views.  Concordia University.  פרוטוקול זה מתאר כיצד תמונת חלוקת תאים בתוך רקמה בעוברי elegans Caenorhabditis. בעוד כמה פרוטוקולים מתארים כיצד חלוקת תאי תמונה בעובר המוקדם, פרוטוקול זה מתאר כיצד תמונת חלוקת תאים בתוך רקמה מתפתחת במהלך embryogenesis אמצע סוף. 

Video: Visualizing Neuroblast Cytokinesis During C. elegans Embryogenesis

Assaying &beta;-amyloid Toxicity using a Transgenic C. elegans Model

Accumulation of the &beta;-amyloid peptide (A&beta;) is generally believed to be central to the induction of Alzheimer's disease, but the relevant mechanism(s) of toxicity are still unclear. A&beta; is also deposited intramuscularly in Inclusion Body Myositis, a severe human myopathy. The intensely studied nematode worm Caenorhabditis elegans can be transgenically engineered to express human A&beta;. Depending on the tissue or timing of A&beta; expression, transgenic worms can have readily measurable phenotypes that serve as a read-out of A&beta; toxicity. For example, transgenic worms with pan-neuronal A&beta; expression have defects is associative learning (Dosanjh et al. 2009), while transgenic worms with constitutive muscle-specific expression show a progressive, age-dependent paralysis phenotype (Link, 1995; Cohen et al. 2006). One particularly useful C. elegans model employs a temperature-sensitive mutation in the mRNA surveillance system to engineer temperature-inducible muscle expression of an A&beta; transgene, resulting in a reproducible paralysis phenotype upon temperature upshift (Link et al. 2003). Treatments that counter A&beta; toxicity in this model [e.g., expression of a protective transgene (Hassan et al. 2009) or exposure to Ginkgo biloba extracts (Wu et al. 2006)] reproducibly alter the rate of paralysis induced by temperature upshift of these transgenic worms. Here we describe our protocol for measuring the rate of paralysis in this transgenic C. elegans model, with particular attention to experimental variables that can influence this measurement.

Assaying &#946;-amyloid Toxicity using a Transgenic C. elegans Model

The intensely studied nematode worm Caenorhabditis elegans can be transgenically engineered to express the human &beta;-amyloid peptide (A&beta;). Induced expression of A&beta; in C. elegans muscle leads to a rapid, reproducible paralysis phenotype that can be used to monitor treatments that modulate A&beta; toxicity.

Assaying β עמילואיד רעילות באמצעות טראנסגנטי ג elegans דגם

Accumulation of the &beta;-amyloid peptide (A&beta;) is generally believed to be central to the induction of Alzheimer's disease, but the relevant ...

C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

The memory of experiences and learned information is critical for organisms to make choices that aid their survival. C. elegans navigates its environment through neuron-specific detection of food and chemical odors1, 2, and can associate nutritive states with chemical odors3, temperature4, and the pathogenicity of a food source5.
Here, we describe assays of C. elegans associative learning and short- and long-term associative memory. We modified an aversive olfactory learning paradigm6 to instead produce a positive response; the assay involves starving ~400 worms, then feeding the worms in the presence of the AWC neuron-sensed volatile chemoattractant butanone at a concentration that elicits a low chemotactic index (similar to Toroyama et al.7). A standard population chemotaxis assay1 tests the worms' attraction to the odorant immediately or minutes to hours after conditioning.
After conditioning, wild-type animals' chemotaxis to butanone increases ~0.6 Chemotaxis Index units, its "Learning Index". Associative learning is dependent on the presence of both food and butanone during training. Pairing food and butanone for a single conditioning period ("massed training") produces short-term associative memory that lasts ~2 hours. Multiple conditioning periods with rest periods between ("spaced training") yields long-term associative memory (&lt;40 hours), and is dependent on the cAMP Response Element Binding protein (CREB),6 a transcription factor required for long-term memory across species.8
Our protocol also includes image analysis methods for quick and accurate determination of chemotaxis indices. High-contrast images of animals on chemotaxis assay plates are captured and analyzed by worm counting software in MatLab. The software corrects for uneven background using a morphological tophat transformation.9 Otsu's method is then used to determine a threshold to separate worms from the background.10 Very small particles are removed automatically and larger non-worm regions (plate edges or agar punches) are removed by manual selection. The software then estimates the size of single worm by ignoring regions that are above a specified maximum size and taking the median size of the remaining regions. The number of worms is then estimated by dividing the total area identified as occupied by worms by the estimated size of a single worm.
We have found that learning and short- and long-term memory can be distinguished, and that these processes share similar key molecules with higher organisms.6,8 Our assays can quickly test novel candidate genes or molecules that affect learning and short- or long-term memory in C. elegans that are relevant across species.

C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

Here we describe methods to test C. elegans associative learning and short- and long-term associative memory. These population assays employ the worms abilities to chemotax toward volatile odorants, and form positive associations upon pairing food with the chemoattractant butanone. Increasing the number of conditioning periods induces long-term memory.

סי אלגנס למידה חיובית Butanone, לטווח קצר, לטווח ארוך מבחני זיכרון אסוציאטיבי

The memory of experiences and learned information is critical for organisms to make choices that aid their survival. C. elegans navigates its environment ...

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron is damaged by injury or disease, it may regenerate. Cell-intrinsic and extrinsic factors influence the ability of a neuron to regenerate and restore function. Recently, the nematode C. elegans has emerged as an excellent model organism to identify genes and signaling pathways that influence the regeneration of neurons1-6. The main way to initiate neuronal regeneration in C. elegans is laser-mediated cutting, or axotomy. During axotomy, a fluorescently-labeled neuronal process is severed using high-energy pulses. Initially, neuronal regeneration in C. elegans was examined using an amplified femtosecond laser5. However, subsequent regeneration studies have shown that a conventional pulsed laser can be used to accurately sever neurons in vivo and elicit a similar regenerative response1,3,7.
We present a protocol for performing in vivo laser axotomy in the worm using a MicroPoint pulsed laser, a turnkey system that is readily available and that has been widely used for targeted cell ablation. We describe aligning the laser, mounting the worms, cutting specific neurons, and assessing subsequent regeneration. The system provides the ability to cut large numbers of neurons in multiple worms during one experiment. Thus, laser axotomy as described herein is an efficient system for initiating and analyzing the process of regeneration.

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

A protocol to cut neurons in C. elegans with a MicroPoint pulsed laser is presented. We describe setting up the system, immobilizing worms, and severing labeled neurons. Advantages include a relatively low-cost system and the ability to sever neuronal processes or ablate cells in vivo.

בשנת vivo לייזר Axotomy ב C. elegans

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

Automated Quantification of Synaptic Fluorescence in C. elegans

Synapse strength refers to the amplitude of postsynaptic responses to presynaptic neurotransmitter release events, and has a major impact on overall neural circuit function. Synapse strength critically depends on the abundance of neurotransmitter receptors clustered at synaptic sites on the postsynaptic membrane. Receptor levels are established developmentally, and can be altered by receptor trafficking between surface-localized, subsynaptic, and intracellular pools, representing important mechanisms of synaptic plasticity and neuromodulation. Rigorous methods to quantify synaptically-localized neurotransmitter receptor abundance are essential to study synaptic development and plasticity. Fluorescence microscopy is an optimal approach because it preserves spatial information, distinguishing synaptic from non-synaptic pools, and discriminating among receptor populations localized to different types of synapses. The genetic model organism Caenorhabditis elegans is particularly well suited for these studies due to the small size and relative simplicity of its nervous system, its transparency, and the availability of powerful genetic techniques, allowing examination of native synapses in intact animals.
Here we present a method for quantifying fluorescently-labeled synaptic neurotransmitter receptors in C. elegans. Its key feature is the automated identification and analysis of individual synapses in three dimensions in multi-plane confocal microscope output files, tabulating position, volume, fluorescence intensity, and total fluorescence for each synapse. This approach has two principal advantages over manual analysis of z-plane projections of confocal data. First, because every plane of the confocal data set is included, no data are lost through z-plane projection, typically based on pixel intensity averages or maxima. Second, identification of synapses is automated, but can be inspected by the experimenter as the data analysis proceeds, allowing fast and accurate extraction of data from large numbers of synapses. Hundreds to thousands of synapses per sample can easily be obtained, producing large data sets to maximize statistical power. Considerations for preparing C. elegans for analysis, and performing confocal imaging to minimize variability between animals within treatment groups are also discussed. Although developed to analyze C. elegans postsynaptic receptors, this method is generally useful for any type of synaptically-localized protein, or indeed, any fluorescence signal that is localized to discrete clusters, puncta, or organelles.
The procedure is performed in three steps: 1) preparation of samples, 2) confocal imaging, and 3) image analysis. Steps 1 and 2 are specific to C. elegans, while step 3 is generally applicable to any punctate fluorescence signal in confocal micrographs.

Automated Quantification of Synaptic Fluorescence in C. elegans

The abundance of neurotransmitter receptors clustered at synapses strongly influences synaptic strength. This method quantifies fluorescently-labeled neurotransmitter receptors in three dimensions with single-synapse resolution in C. elegans, allowing hundreds of synapses to be rapidly characterized within a single sample without distortions introduced by z-plane projection.

כימות אוטומטי של הקרינה סינפטית<em&gt; ג elegans</em

Synapse strength refers to the amplitude of postsynaptic responses to presynaptic neurotransmitter release events, and has a major impact on overall ...

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

We have developed instrumentation, image processing, and data analysis techniques to quantify the locomotory behavior of C. elegans as it crawls on the surface of an agar plate. For the study of the genetic, biochemical, and neuronal basis of behavior, C. elegans is an ideal organism because it is genetically tractable, amenable to microscopy, and shows a number of complex behaviors, including taxis, learning, and social interaction1,2. Behavioral analysis based on tracking the movements of worms as they crawl on agar plates have been particularly useful in the study of sensory behavior3, locomotion4, and general mutational phenotyping5. Our system works by moving the camera and illumination system as the worms crawls on a stationary agar plate, which ensures no mechanical stimulus is transmitted to the worm. Our tracking system is easy to use and includes a semi-automatic calibration feature. A challenge of all video tracking systems is that it generates an enormous amount of data that is intrinsically high dimensional. Our image processing and data analysis programs deal with this challenge by reducing the worms shape into a set of independent components, which comprehensively reconstruct the worms behavior as a function of only 3-4 dimensions6,7. As an example of the process we show that the worm enters and exits its reversal state in a phase specific manner.

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

We have developed a video-rate tracking microscope system that can record and quantify C. elegans behavior at high resolution and high speeds. We have also developed computational methods to reduce the dimensionality of the worm images to a fundamental set of measurements that completely describe the shape of the worm.

מעקב סי אלגנס ומדידת התנהגות

We have developed instrumentation, image processing, and data analysis techniques to quantify the locomotory behavior of C. elegans as it crawls on the ...

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps shape attention and also protects cells from over-stimulation. Adaptation within the olfactory circuit of C. elegans was first described by Colbert and Bargmann1,2. Here, the authors defined parameters of the olfactory adaptation paradigm, which they used to design a genetic screen to isolate mutants defective in their ability to adapt to volatile odors sensed by the Amphid Wing cells type C (AWC) sensory neurons. When wildtype C. elegans animals are exposed to an attractive AWC-sensed odor3 for 30 min they will adapt their responsiveness to the odor and will then ignore the adapting odor in a chemotaxis behavioral assay for ~1 hr. When wildtype C. elegans animals are exposed to an attractive AWC-sensed odor for ~1 hr they will then ignore the adapting odor in a chemotaxis behavioral assay for ~3 hr. These two phases of olfactory adaptation in C. elegans were described as short-term olfactory adaptation (induced after 30 min odor exposure), and long-term olfactory adaptation (induced after 60 min odor exposure). Later work from L'Etoile et al.,4 uncovered a Protein Kinase G (PKG) called EGL-4 that is required for both the short-term and long-term olfactory adaptation in AWC neurons. The EGL-4 protein contains a nuclear localization sequence that is necessary for long-term olfactory adaptation responses but dispensable for short-term olfactory adaptation responses in the AWC4. By tagging EGL-4 with a green fluorescent protein, it was possible to visualize the localization of EGL-4 in the AWC during prolonged odor exposure. Using this fully functional GFP-tagged EGL-4 (GFP::EGL-4) molecule we have been able to develop a molecular readout of long-term olfactory adaptation in the AWC5. Using this molecular readout of olfactory adaptation we have been able to perform both forward and reverse genetic screens to identify mutant animals that exhibit defective subcellular localization patterns of GFP::EGL-4 in the AWC6,7. Here we describe: 1) the construction of GFP::EGL-4 expressing animals; 2) the protocol for cultivation of animals for long-term odor-induced nuclear translocation assays; and 3) the scoring of the long-term odor-induced nuclear translocation event and recovery (re-sensitization) from the nuclear GFP::EGL-4 state.

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

Here we describe a molecular readout of long-term olfactory adaptation in Caenorhabditis elegans. The Protein Kinase G, EGL-4, is necessary for stable adaptation responses in the primary sensory neuron pair called AWC. During prolonged odor exposure EGL-4 translocates from the cytosol to nucleus of the AWC.

Readout מולקולרי של הסתגלות חוש ריח לטווח הארוך ב<em&gt; ג elegans</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

Hippocampal Insulin Microinjection and In vivo Microdialysis During Spatial Memory Testing

Glucose metabolism is a useful marker for local neural activity, forming the basis of methods such as 2-deoxyglucose and functional magnetic resonance imaging. However, use of such methods in animal models requires anesthesia and hence both alters the brain state and prevents behavioral measures. An alternative method is the use of in vivo microdialysis to take continuous measurement of brain extracellular fluid concentrations of glucose, lactate, and related metabolites in awake, unrestrained animals. This technique is especially useful when combined with tasks designed to rely on specific brain regions and/or acute pharmacological manipulation; for example, hippocampal measurements during a spatial working memory task (spontaneous alternation) show a dip in extracellular glucose and rise in lactate that are suggestive of enhanced glycolysis1-3,4-5, and intrahippocampal insulin administration both improves memory and increases hippocampal glycolysis6. Substances such as insulin can be delivered to the hippocampus via the same microdialysis probe used to measure metabolites. The use of spontaneous alternation as a measure of hippocampal function is designed to avoid any confound from stressful motivators (e.g. footshock), restraint, or rewards (e.g. food), all of which can alter both task performance and metabolism; this task also provides a measure of motor activity that permits control for nonspecific effects of treatment. Combined, these methods permit direct measurement of the neurochemical and metabolic variables regulating behavior.

Hippocampal Insulin Microinjection and In vivo Microdialysis During Spatial Memory Testing

Modulation of hippocampally-dependent spatial working memory by direct intrahippocampal microinjection, accompanied and followed by in vivo microdialysis for metabolites in conscious, behaving animals.

Microinjection האינסולין היפוקמפוס ו<em&gt; בחי</em&gt; Microdialysis במהלך בדיקת זיכרון המרחבי

Glucose metabolism is a useful marker for local neural activity, forming the basis of methods such as 2-deoxyglucose and functional magnetic resonance ...

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

The nematode worm C. elegans is an ideal model organism for relatively simple, low cost neuronal imaging in vivo. Its small transparent body and simple, well-characterized nervous system allows identification and fluorescence imaging of any neuron within the intact animal. Simple immobilization techniques with minimal impact on the animal's physiology allow extended time-lapse imaging. The development of genetically-encoded calcium sensitive fluorophores such as cameleon 1 and GCaMP 2 allow in vivo imaging of neuronal calcium relating both cell physiology and neuronal activity. Numerous transgenic strains expressing these fluorophores in specific neurons are readily available or can be constructed using well-established techniques. Here, we describe detailed procedures for measuring calcium dynamics within a single neuron in vivo using both GCaMP and cameleon. We discuss advantages and disadvantages of both as well as various methods of sample preparation (animal immobilization) and image analysis. Finally, we present results from two experiments: 1) Using GCaMP to measure the sensory response of a specific neuron to an external electrical field and 2) Using cameleon to measure the physiological calcium response of a neuron to traumatic laser damage. Calcium imaging techniques such as these are used extensively in C. elegans and have been extended to measurements in freely moving animals, multiple neurons simultaneously and comparison across genetic backgrounds. C. elegans presents a robust and flexible system for in vivo neuronal imaging with advantages over other model systems in technical simplicity and cost.

In vivo Neuronal Calcium Imaging in C. elegans

With its small transparent body, well-documented neuroanatomy and a host of amenable genetic techniques and reagents, C. elegans makes an ideal model organism for in vivo neuronal imaging using relatively simple, low-cost techniques. Here we describe single neuron imaging within intact adult animals using genetically encoded fluorescent calcium indicators.

בהדמיה עצבית סיד vivo ב C. elegans

The nematode worm C. elegans is an ideal model organism  for relatively simple, low cost neuronal imaging in vivo. Its small transparent body and simple, ...

In Vivo Imaging of Dauer-specific Neuronal Remodeling in C. elegans

The mechanisms controlling stress-induced phenotypic plasticity in animals are frequently complex and difficult to study in vivo. A classic example of stress-induced plasticity is the dauer stage of C. elegans. Dauers are an alternative developmental larval stage formed under conditions of low concentrations of bacterial food and high concentrations of a dauer pheromone. Dauers display extensive developmental and behavioral plasticity. For example, a set of four inner-labial quadrant (IL2Q) neurons undergo extensive reversible remodeling during dauer formation. Utilizing the well-known environmental pathways regulating dauer entry, a previously established method for the production of crude dauer pheromone from large-scale liquid nematode cultures is demonstrated. With this method, a concentration of 50,000 - 75,000 nematodes/ml of liquid culture is sufficient to produce a highly potent crude dauer pheromone. The crude pheromone potency is determined by a dose-response bioassay. Finally, the methods used for in vivo time-lapse imaging of the IL2Qs during dauer formation are described.

In Vivo Imaging of Dauer-specific Neuronal Remodeling in C. elegans

Following exposure to specific environmental stressors, the nematode Caenorhabditis elegans undergoes extensive phenotypic plasticity to enter into a stress-resistant &#8216;dauer&#8217; juvenile stage. We present methods for the controlled induction and imaging of neuroplasticity during dauer.

In vivo ההדמיה של דאואר ספציפי עצבי שיפוץ בג elegans

The mechanisms controlling stress-induced phenotypic plasticity in animals are frequently complex and difficult to study in vivo. A classic example of ...

An Assay for Measuring the Effects of Ethanol on the Locomotion Speed of Caenorhabditis elegans

Alcohol use disorders are a significant public health concern, for which there are few effective treatment strategies. One difficulty that has delayed the development of more effective treatments is the relative lack of understanding of the molecular underpinnings of the effects of ethanol on behavior. The nematode, Caenorhabditis elegans (C.&#160;elegans), provides a useful model in which to generate and test hypotheses about the molecular effects of ethanol. Here, we describe an assay that has been developed and used to examine the roles of particular genes and environmental factors in behavioral responses to ethanol, in which locomotion is the behavioral output. Ethanol dose-dependently causes an acute depression of crawling on an agar surface. The effects are dynamic; animals exposed to a high concentration demonstrate an initial strong depression of crawling, referred to here as initial sensitivity, and then partially recover locomotion speed despite the continued presence of the drug. This ethanol-induced behavioral plasticity is referred to here as the development of acute functional tolerance. This assay has been used to demonstrate that these two phenotypes are distinct and genetically separable. The straightforward locomotion assay described here is suitable for examining the effects of both genetic and environmental manipulations on these acute behavioral responses to ethanol in C.&#160;elegans.

An Assay for Measuring the Effects of Ethanol on the Locomotion Speed of Caenorhabditis elegans

C. elegans is a useful model for studying the effects of ethanol on behavior. We present a behavioral assay that quantifies the effects of ethanol on the locomotion speed of crawling worms; both initial sensitivity and the development of acute functional tolerance to ethanol can be measured with this assay.

Assay למדידת ההשפעות של אתנול במהירות התנועה של<em&gt; Elegans Caenorhabditis</em

Alcohol use disorders are a significant public health concern, for which there are few effective treatment strategies. One difficulty that has delayed the ...