蛹摘出後の ショウジョウバエ の蛹の脚の発達の長期ライブイメージング

生物は、その形には非常に多様性があります。私たちは、これらの形状の形成、多様化、進化の根底にある分子メカニズムと細胞メカニズムに非常に興味を持っています。このことを理解するために、私たちは、細胞がショウジョウバエの成虫の脚の最終的な形状をどのように形成するかを運命的に決定したかを調べてきました。

ライブイメージングを用いて、細胞の意外な挙動を発見しました。脚の最終的な形状形成中に、上皮細胞は一過性に特殊な構造を形成し、パルテノン神殿様構造と名付けました。この構造は、上皮細胞が最終的な形状を確立する際の一般的な特徴であると思われます 蛹期の長期ライブイメージングでは、水分を維持しながら蛹を取り除くことが重要です。

ガラス底の皿と一滴の水を使用する当社の方法は、初心者の方でも安定して信頼性が高く、扱いやすいです。私たちの結果は、細胞が最終的な形状形成過程で予期せぬ動的な形状変化を受けることを示しています。最終的な形状形成メカニズムを正確に理解するためには、細胞形状の連続的な変化を徹底的に把握し、その変化の背後にあるメカニズムと形態形成の重要性を解明することが不可欠です。

次に取り上げたいのは、パルテノン神殿のような構造がどのようにして過渡的に形成され、それがより微細な形状の形成にどのように寄与するのかということです。まず、バイアルからDrosophila melanogasterの目的の株の白い蛹を収集し、絵筆を使用して皿または空のバイアルに入れます。採取した白い蛹を、観察の望ましい段階に達するまで、摂氏25度で少なくとも14時間インキュベートします。

蒸留水に浸した絵筆を使用して、蛹の表面から接着剤とフライフードを慎重に取り除きます。次に、きれいにした蛹をクリーニングワイプに置き、数分間放置して乾かします。次に、スライドガラスに両面テープを貼り付け、腹側を下に向けて乾燥した蛹を両面テープの上に置きます。

乾いた絵筆を使って、蛹の背側を優しく押して、両面テープへの接着力を高めます。実体顕微鏡下で、一対の鉗子を使用して、蛹の蓋を慎重に開きます。開いた蓋の端から、鉗子の片方の先端を蛹と蛹の間の空間に挿入します。

次に、鉗子を使用して、蛹をつかみ、それが壊れるまで外側に引きます。蛹の破れた破片を持ち上げ、両面テープに接着します。まず、イメージングのためにDrosophila melanogasterの蛹の脚を準備します。

使用するレンズにもよりますが、ガラス底皿の底に1マイクロリットルの蒸留水またはシリコーンオイルを塗布します。次に、蒸留水に絵筆を浸し、蛹をそっとすくい上げます。腹側を下に向けて、皿の蒸留水またはシリコーンオイルの上に蛹を置きます。

マイクロピペットを使用して、皿のガラス部分の端近くに10マイクロリットルの蒸留水を追加します。シリンジを使用して、皿のガラス部分の端にシリコングリースの円を塗ります。次に、シリコングリースにカバースリップを置き、皿を密封します。

共焦点顕微鏡とソフトウェアの電源を入れた後、蛹の入ったガラス底皿を顕微鏡ステージに置き、目的の領域を画像化します。足根の上皮細胞は、蛹形成後16時間から27.5時間の間にパルテノン神殿を彷彿とさせる尖端基底突起と基底結合を形成しました。上皮の厚さの漸進的な減少は、蛹形成後41時間から60時間後まで、脚組織の輪郭がより明確になった後でも観察されました。