이 연구는 Levine et al. ,이 실험 방법을 설명하고 Xenopus laevis 에서 혈관 개발에 대한 포괄적 인 설명을 제공했습니다 . 우리는 실험실 구성원의 의견을 감사드립니다. 이 연구는 2015 년 미래의 연구 이니셔티브 (2015-22- 0095)와 과학, ICT 및 미래 기획이 자금을 지원하는 국립 연구 재단 (NRF)의 바이오 및 의료 기술 개발 프로그램 NRF-2013M3A9D5072551)

모든 실험은 연세대 학교의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을받은 프로토콜을 따랐다. 1. Xenopus tropicalis 태아의 준비 참고 : Xenopus tropicalis 배아는 약간의 수정과 함께 이전에 설명한대로 생산되었다. Xenopus tropicalis 배아는 Nieuwkoop과 Faber 11 의 표에 따라 상연되었다. <ol><li> 배란 유도 <ol><li> 프리 프라이밍 (pre-prime)을 위해서는 짝짓기 당일 전날 한 쌍의 개구리 (남성 1 명과 여성 1 명)의 등쪽 림프구에 인간 chorionic gonadotropin (hCG)을 주입하십시오. 암컷 개구리 당 20 개체, 수컷 당 10 개체를 주입합니다. 남자와 여자를 같은 수조에 밤새 머물게하십시오 (18 시간 이상 동안). </li><li> 프라임을하려면 다음 날 200 개의 hCG를 미리 준비된 여성에게 주입하고 100 개의 hCG를 미리 준비된 여성에게 주입하십시오남성; 준비가 끝난 암컷은 약 3 시간 이내에 알을 낳기 시작할 것이고 하루 종일 그렇게 할 것입니다. 수컷과 암컷 쌍을 자연 교배를 위해 또는 체외 수정을 위해 별도의 탱크에 보관하십시오 (1.2 단계). </li></ol></li><li> 수분 참고 : 계란은 자연적 교미 또는 체외 수정에 의해 수정 될 수 있습니다. 자연 교미에서는 알을 낳을 때 수정되기 때문에 수정시기를 조절할 수 없습니다. 대안 적으로, 암묵화 된 암컷 개구리는 별도의 수조에 수용 될 수 있으며, 수정되지 않은 난자 를 체외 수정을 위해 수집 할 수있어 동시에 수정 된 수백 개의 배아를 생성한다. 후자의 접근법은 혈관 표식 전에 표적 세포가 표적화 된 미세 주입이 수행 될 때 유용합니다. 그러나이 방법에서는 남성이 희생됩니다. <ol><li> 자연 교미 <ol><li> 암ed지 않은 암컷과 수컷은 같은 탱크에 두십시오. 수컷은 f를 쥐고있을 것이다.양치류의 즉각적인 수정을 유도한다. 유리 또는 플라스틱 피펫으로 계란을 수집하고 페트리 접시에 전송. 계란이 피펫에 달라 붙지 않도록 0.5 % 소 혈청 알부민 (BSA)으로 피펫의 내부 표면을 코팅하십시오. </li></ol></li><li> 체외 수정 (IVF) <ol><li> 프라이밍 한 후 암컷과 수컷을 분리하십시오. 암컷은 약 3 시간 이내에 자발적으로 알을 낳기 시작합니다. 페트리 접시에 BSA로 코팅 피펫을 사용하여 몇 누워 계란을 전송하고 현미경으로 그들의 품질을 확인하십시오. 건강한 달걀 (맑은 색소, 탄력있는 공 모양)이 놓여지면 준비가 된 수컷에게서 정소를 해부 할 준비를하십시오. </li><li> 안락사를 위해 0.4 % Tricaine methanesulfonate (MS222)를 만들고 뇌하수록을 가진 남성의 등쪽 림프절에 300 μL를 주입합니다. 약 10 분이 지나면 수컷은 균형 감각을 상실하고 떠 있어야합니다. 남성이 뒷다리를 꼬집어서 안락사 시켰다는 것을 확인하십시오.험프 포셉 한 쌍의 무응답 관찰. </li><li> 2 개의 고환을 절개하고, 보풀이없는 종이에 신속하게 두드려 청소하고, 10 % 태아 소 혈청 (FBS)이 보충 된 60 % Leibovitz L-15 Medium (60 %) 1 mL가 들어있는 마이크로 튜브로 옮깁니다. 자세한 절차는 다른 곳에서 설명합니다 10 . </li><li> 부드럽게 정자를 추출하기 위해 유봉으로 고환을 말하다. 이 농도에서 ( 즉, 60 % L-15에서 10 % FBS 1 mL에 2 개의 고환), 약 1 mL의 고환 용액 (0.1 mL)이 약 300 개의 알을 비옥하게 할 수 있습니다. 남아있는 정자는 4 ℃에서 밀폐 된 튜브에 보관할 수 있으며 그 다음날 IVF에 사용할 수 있습니다. </li><li> 암컷의 알을 작은 페트리 접시에 짜 넣으십시오. 손바닥에 여성의 윗부분을 거꾸로 잡고 집게 손가락을 뒷다리 사이에 넣으십시오. 검지와 뒷다리를 펼쳐서 배설물을 노출시킵니다. 페트리 접시에 담긴 망막을 터치하십시오. 외투그는 0.5 % BSA와 페트리 접시 IVF 동안 단층으로 계란을 균등하게 배포 할 수 있습니다. </li><li> 계란에 정자 함유 L-15 배지 몇 방울 (0.1 mL)을 넣는다. 동기식 수정을 위해, 접시를 통해 정자 용액을 부드럽게 저어줍니다. 실온에서 4 분 후, 0.01x 수정 바스 식염수 (MBS)와 페트리 접시를 채우고 10 분 동안 품어, 0.1x MBS와 솔루션을 교체하십시오. 수정 된 난은 실온에서 약 1 시간 후 첫 번째 절단을 거친다. 1x MBS는 88mM NaCl, 1mM KCl, 2.5mM NaHCO3, 5mM HEPES, 1mM MgSO4 및 0.7mM CaCl2, pH 7.5이다. </li></ol></li></ol></li><li> (선택 사항) 안티센스 모르 폴리 노 올리고 뉴클레오타이드 (antisense morpholino oligonucleotides, MO) 및 / 또는 mRNA의 주입 <ol><li> 혈관 형성에 대한 관심 유전자의 효과를 조사하기 위해 antisense MO 및 / 또는 mRNA의 미세 주입을 수행하십시오. </li><li> 그러한 실험을 위해 1x MBS (pH 7.5-7.8)에서 2 % L- 시스테인으로 달걀 젤리를 제거하십시오.1 배 MBS에 2 % L - 시스테인과 수정 된 배아가 들어있는 접시에 0.1x MBS를 대체하십시오. 부드럽게 접시를 소용돌이가 솔루션을 섞어. 참고 : 그것은 일반적으로 배아가 de-jellied 수 있습니다 약 5 분 정도 걸립니다. 이 단계에서 계란을 자주 모니터링하여 용액에 과다 노출되지 않도록하십시오. 알이 과다 노출되면 신축성을 잃어 평평 해져 발달과 치사율이 비정상적으로 증가합니다. </li><li> 0.1x MBS로 de-jellied 달걀을 5 번 씻으십시오. 0.1x MBS에 용해 된 4 % Ficoll에서 마이크로 인젝션을 수행하십시오. 일반적으로 2 세포 단계에서 분열 기 당 4 ng의 MO와 600 pg의 mRNA를 주입합니다. 배아의 한쪽에서만 유전자 발현을 조작하기 위해 하나의 세포에 주입하십시오. 동일한 배아의 주사하지 않은 쪽을 대조군으로 사용하십시오. </li><li> 유전자 조작의 특이성에 대한 또 다른 컨트롤로서 같은 양의 대조군 MO (CoMO) 또는 대조군 mRNA ( 예 : 베타 - 갈 락토시다 제 mRNA)를 주입하십시오. CoMO는 동일한 m유전자 특이 적 MO로서 비 체중을 나타내며 Xenopus 게놈에서 어떤 유전자도 표적해서는 안된다. 주입 된 쪽을 쉽게 시각화하려면, fluorescein-tag MO를 사용하거나 추적자 ( 예 : EGFP mRNA)를 함께 주입하십시오. </li><li> 2 시간 동안 4 % Ficoll에 주입 된 배아를두고 다음 0.1x MBS로 가득 새로운 60mm 페트리 접시로 전송. </li></ol></li><li> 인상 <ol><li> 23 ° C에서 배아를 올리십시오. 23 ° C 이하의 온도 (범위 : 16-26 ° C)를 사용하면 발달 속도를 늦추거나 가속시킬 수 있지만 23 ° C에서 올리는 것이 좋습니다. </li></ol></li><li> (선택 사항) 약리학 적 시약으로 치료 <ol><li> 약리학 적 조작을 위해, 목욕 적용에 의해 개발중인 배아에 약물을 투여하십시오. </li></ol></li></ol> 2. Di-AcLDL 주사제의 제조 <ol><li> 표준 micr을 사용하여 테이퍼링 유리 피펫을 만드십시오.opipette 풀러. 마이크로 피펫 풀러에 붕 규산염 유리 튜브를 놓고 다음 설정을 사용하십시오 : 압력 200; 열, 30; 잡아 당기기, 30; 속도, 120; 시간, 200 </li><li> 4 ℃에서 DiI-AcLDL 저장 용액을 보관하십시오. 주입을 위해 용액의 상단 부분을 가져가지만 튜브의 바닥에 침전 된 입자는 가져 가지 마십시오. 유리 피펫에 잔해가 있으면 용액이 올바르게 분출되지 않습니다. </li><li> microloader를 사용 DiI-AcLDL 솔루션 (~ 5 μL)의 적절한 금액으로 준비 유리 피펫을 채우십시오. </li><li> 미세한 포셉 (55 번)을 사용하여 유리 피펫의 팁을 조금씩 벗겨냅니다. 한 번에 약 5 nL의 용액이 나오도록 압력 제어 주입 시스템을 설정하십시오. 50 ~ 60 nL의 DiI-AcLDL 용액으로 한 배아의 혈관을 염색 할 수 있습니다. </li><li> 건조를 피하기 위해 DiI-AcLDL이 장착 된 피펫을 장시간 공기 중에 방치하지 마십시오. 피펫의 끝을 0.04 % MS에 잠긴 상태로 유지하십시오. MS222 in 0.1X MBS 용액. 배아에 주입하기 직전 (4.2.1 단계) 동일한 양의 염료가 나왔는지 확인하십시오. </li></ol> 3. 주입 설정 <ol><li> 실 가드 곰팡이 <ol><li> 작은 Sylgard 몰드를 준비하려면 Sylgard base와 경화제를 무게비 10 : 1로 혼합하십시오.이 혼합 용액으로 작은 페트리 접시 (35mm 또는 60mm 접시)의 약 절반을 채우고 대략 실온에서 48 시간. </li></ol></li><li> 마취 <ol><li> 마취는 1x MBS (pH 7.5-8.0)에서 0.04 % MS222를 사용하십시오. 오랜 마취가 필요할 때 ( 예 : 생체 영상 도중) 삼투압 불균형을 줄이기 위해 0.1x MBS에서 0.04 % MS222를 사용하십시오. pH를 조절하려면 NaOH (~ 20 μL) 몇 방울을 넣고 pH 페이퍼를 사용하여 pH를 확인하십시오. </li><li> 전송 배아가 움직일 때까지 기다립니다. 배아의 지느러미 지느러미를 터치하고 그들이 완료되었는지 확인하기 위해 반응하는지 검사하십시오.nesthesia. </li></ol></li><li> 주입 용 포지셔닝 배아 <ol><li> 얇고 날카로운 칼날로 경화 된 Sylgard 몰드의 표면을 들여다보십시오. 배아를 넣을 V 형 오목한 움푹 들어간 곳을 만드십시오 ( 그림 2D 참조). 복부 쪽을 약간 위축 (약 30 °)시킨 마취 된 배아를 놓습니다 ( 그림 2D ). </li><li> MS222 솔루션으로 금형을 채우고 금형에 배아를 놓습니다. </li></ol></li></ol> 4. Di-AcLDL 주입 <ol><li> 심장을 덮고있는 피부 절개 <ol><li> 심장 위에있는 피부를 자르기 위해 두 개의 핀 (Minutiens, 0.10 mm)을 준비하십시오. 각 핀을 핀 홀더에 단단히 고정하십시오. 심장은 그것이 맥박 할 때 쉽게 식별 할 수 있어야합니다 ( 그림 2A-2C , 핑크색). </li><li> 한 핀으로 배아의 피부에 구멍을 뚫습니다. 심장과 피부 사이의 공간에 구멍을 통해 핀을 삽입하십시오 ( 그림 2C </strong&gt;, 실선 화살표). 심장을 찔리지 마십시오. 이 핀의 삽입 부분을 절개 부위에 위치시킵니다. </li><li> 피부 외부에있는 다른 핀을 삽입 된 핀에 가볍게 문질러서 선형 절개를하십시오. 이 절개를 두 개의 핀으로 부드럽게 넓히고 심장을 드러내십시오 ( 그림 2B &#39; 및 2D&#39; , 화살표). DiI-AcLDL이 장착 된 피펫은 이제 심장에 직접 접근 할 수 있습니다 ( 그림 2D &#39; ). </li></ol></li><li> 주입 <ol><li> 심장에로드 유리 피펫의 팁을 삽입하고 약 10 분사 펄스에 DiI - AcLDL 솔루션 50-60 NL을 주입. 과도한 양의 용액을 주입하지 마십시오. 심장이 파열 될 수 있습니다. 주입 후 심장이 계속 뛰는 지 확인하십시오. 매 주사 후 DiI-AcLDL이 같은 양으로 배출되는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 피펫의 끝이 막힐 수 있습니다 (2.5 단계 참조). </li></ol></li><li><stro복구 및 시각적 스크리닝 <ol><li> 회복을 위해 0.1x MBS로 채워진 새로운 페트리 접시에 주입 배아를 전송합니다. 5-10 분 후, 올챙이는 의식을 되찾고 움직이기 시작해야합니다. 이 때, 표지 된 혈관을 영상화 할 수있다. 그것은 형광 현미경 ( 그림 3A 및 3B )에서 성공적으로 분류 된 배아를 육안으로 검사하는 것이 좋습니다. 불충분 한 양의 DiI-AcLDL이 배아에 주입되면 다시 주입 할 수 있습니다 ( 그림 3C ). </li><li> 다른 장기가 표시된 올챙이를 버리십시오 ( 그림 3D ). 필요한 수의 성공적으로 분류 된 배아가 얻어 질 때까지 계속하십시오. </li></ol></li><li> (선택 사항) 배아 고정 <ol><li> 혈관을보다 완벽하게 관찰하려면 공 초점 현미경 검사법을 사용하십시오. 그것은 공 촛점 현미경에 대한 레이블 배아를 수정하기가 더 쉬울 수도 있습니다. 먼저 1x MB에서 0.04 % MS222로 표시 한 태아를 마취합니다.S (pH 7.5-8.0)로 세척 한 후 실온에서 1 시간 동안 1X phosphate buffered saline (PBS)로 4 % 파라 포름 알데히드로 고정시킨다. 고정 배아는 4 ° C에서 며칠 동안 보관할 수 있습니다; DiI의 광 변색을 피하기 위해 주입 된 시료를 빛으로부터 보호하십시오. </li></ol></li></ol> 5. DiI-AcLDL의 이미징 <ol><li> 입체 영상 <ol><li> 혈관 구조의 전체 형태를 평가하기 위해 형광 입체 현미경 ( 그림 3 )으로 사진을 찍습니다. </li><li> 고정 배아를위한 1x PBS 또는 라이브 영상을위한 1x MBS에서 1 % 아가 로스를 녹인다. 녹인 아가로 오스를 페트리 접시에 부어 굳힐 때까지 기다리십시오. 아가로 오스 젤의 표면에 얕은 압흔을 만들어 그 옆면에 누워있을 때 이미지화 될 배아에 맞을 것입니다. 버퍼 (고정 태아에 대한 anesthetized 배아 또는 1X PBS에 대한 MS222 솔루션)와 요리를 채우십시오. </li></ol></li><li> 형광 현미경 (Rhodamine filter se티) <ol><li> DiI는 녹색 흥분 및 적색 방출 염료이므로 rhodamine 또는 spectrally related fluorophores (554 nm에서 최대 여기, 571 nm에서 방출)에 대한 표준 필터 세트를 사용하여 이미지를 찍습니다. 아가로 오스 곰팡이에있는 들여 쓰기에 주입 배아를 놓고 사진을 찍어 ( 그림 3 ). </li></ol></li><li> 공 촛점 현미경 참고 : 혈관 구조를 더 자세히 분석하려면 공 촛점 현미경을 사용하십시오. <ol><li> 거꾸로 현미경을 사용하는 경우, 유리 바닥 접시에 배아를 놓습니다. 1x PBS 몇 방울을 넣고 상단에 커버 슬립을 넣어 부동액을 고정시킵니다. 여분의 PBS를 제거하십시오. 살아있는 배아가 이미징되어야하는 경우, 마취 된 태아를 사용하고 PBS 대신 0.1x MBS에서 0.015 % MS222를 사용하십시오. </li><li> 저배율 이미징의 경우 4X ~ 10X 대물 렌즈를 사용하여 관심 영역을 찾습니다. 후 정맥 정맥 (PCV)의 사구 부분은 발달 성 혈관 신생을 연구하는데 유용한 영역이다 (그림 4, 점선상자). <ol><li> 적색 방출 형광 물질 (예 : Rhodamine)에 대한 획득 설정을 사용하십시오. </li><li> 배아의 측면 절반을 이미징하여 z- 스택 이미지를 만듭니다. 먼저, 목표 근처의 측면에있는 PCV에 초점을 맞춘 다음 목표에 가장 가까운 혈관에 초점이 맞춰진 위치에서 초점의 하한을 설정합니다. 이미징되는 PCV의 중앙 부분에 초점을 맞출 수있는 위치의 상한선을 설정하십시오. 배아의 전체 측면 절반을 이미지화합니다. 혈관 길이를 계산하는 데 필요한 x, y 및 z 축척과 같은 획득 설정에 메타 데이터를 저장하는 소프트웨어를 사용하십시오. </li><li> 필요한 경우 타일 스캔 모드를 사용하여 배아의 전체 혈관을 이미지화하십시오. 경험적으로 수평 및 수직 타일의 수를 결정하십시오. </li></ol></li><li> 고배율 이미징의 경우 위의 절차에 따라 PCV와 4 개의 사구체 간 혈관 (ISV)의 사구 부분을 영상화하십시오 ( 그림 4 ,점선 상자). 스택 (z 스택) 및 타일 (타일 스캔)의 수를 적절하게 조정하십시오. </li></ol></li></ol> 6. DiI 라벨링 용기의 정량화 참고 : DiI 라벨 혈관은 수동으로 또는 소프트웨어를 사용하여 추적 할 수 있습니다. 우리는 혈관과 신경 돌과 같은 관 모양의 구조의 반자동 추적을 가능하게하는 무료 ImageJ (NIH) 플러그인 인 &quot;Simple neurite tracer&quot;를 사용합니다 12 . 이 자유 소프트웨어를 사용하여 다음 매개 변수를 계산할 수 있습니다. 이 소프트웨어 사용에 대한 자세한 절차는 다른 곳에서 설명합니다 (https://imagej.net/Simple_Neurite_Tracer). 아래에서 우리는 Tie2 신호 전달이 억제되거나 강화 된 배아의 혈관 구조의 예를 사용합니다 ( 그림 4A-4C ). Antisense Tie2MO 주사 배아는 혈관 신생을 감소시키고 ISV를 단축시킨다 ( 그림 4B ). 반면에 구성 적으로 활성 인 Tie2돌연변이 mRNA (caTie2 mRNA)는이 표현형을 과도하게 구제하고, 무성한 ISV 가지를 생성한다 ( 그림 4C ). <ol><li> ISV 길이 <ol><li> Simple neurite tracer를 사용하여 각 추적 혈관의 길이를 계산합니다. 가장 큰 4 개의 ISV의 길이를 계산하십시오. </li></ol></li><li> ISV 지점 참고 : 야생형 배아에서는 42 번 단계에서 가장 짧은 ISV의 몇 가지 짧은 가지 만 출현합니다. <ol><li> Simple neurite tracer에서 ISV를 만든 후 작은 혈관을 추적하여 주 가지를 만듭니다. ISV에서 시작된 이러한 분기의 다음 매개 변수를 계산합니다. </li><li> 총 지점 번호 <ol><li> 모든 ISV와 관련 분기가 추적되면 총 분기 수를 계산합니다 ( 그림 5B-5D ). </li></ol></li><li> 지점 주문 <ol><li> Simple neurite tracer가 각 가지 ( 그림 5A )의 순서를 기록하기 때문에, calculate 각 주문에 대한 분기 수. 야생형 배아의 혈관 대부분은 1 차 분지 ( 즉, ISV)이어야합니다. </li></ol></li><li> 정맥 복잡성 지수 (VCI) <ol><li> VCI는 혈관 복잡성에 유용한 매개 변수이므로 고차원 분지에 더 많은 가중치를 부여하므로 그림 5A 의 공식을 사용하여 각 배아의 VCI를 계산하십시오. 예를 들어, Tie2MO - 주입 배아는 대조 ( 그림 5B 와 5C )에 비해 VCI가 낮고, caTie2 mRNA 주입 배아는 VCI가 더 높습니다 ( 그림 5D ). </li></ol></li></ol></li></ol>

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M., Hu, Z., Jorgenson, M. L., Slayton, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+levels+of+acetylated+low-density+lipoprotein+uptake+and+low+tyrosine+kinase+with+immunoglobulin+and+epidermal+growth+factor+homology+domains-2+(Tie2)+promoter+activity+distinguish+sinusoids+from+other+vessel+types+in+murine+bone+marrow.">High levels of acetylated low-density lipoprotein uptake and low tyrosine kinase with immunoglobulin and epidermal growth factor homology domains-2 (Tie2) promoter activity distinguish sinusoids from other vessel types in murine bone marrow.</a> Circulation. 120 (19), 1910-1918 (2009).</li></ol>

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여기에 제시된 프로토콜은 Xenopus laevis 4 에서 혈관 형성 중 발달 과정을 조사하기 위해 Ali H. Brivanlou와 동료에 의해 처음 개발되었지만이 원고에 표시된대로 다른 작은 동물에도 적용 할 수 있습니다. 심장에 염료 주입은 수행하기 쉽고, 전체 혈관 네트워크는 공 촛점 현미경뿐만 아니라 형광 해부 현미경으로 이미징 할 수 있습니다. 염색이 배 발달 동안 심장으로 주입되?...

Vasculogenesis, 새로 태어난 endothelial 세포에서 새로운 혈관의 형성, angiogenesis, 선재 혈관에서 새로운 혈관의 형성은 배아 vasculature 1 모양의 두 개의 독특한 프로세스입니다. 이러한 과정에서의 조절 장애는 다양한 심장병 및 혈관의 구조적 비정상을 초래합니다. 또한, 종양 성장은 통제되지 않은 혈관 성장과 관련이있다. 이와 같이, 혈관 신생 및 혈관 신생의 기초가되는 분자 기작은 강렬한 연구 2 의 대상이다. Xenopus 와 zebrafish는 몇 가지 이유로 vasculogenesis 및 angiogenesis 연구에 대한 매력적인 척추 모델입니다. 첫째, 그들의 배아는 작습니다. 따라서 전체 vasculature를 이미지화하는 것이 상대적으로 쉽습니다. 둘째로, 배아 발달은 빠릅니다. 전체 vasculature가 발달하는 데에는 며칠이 걸리고, 그 동안에 개발 vascul<html> ature를 이미지화 할 수 있습니다. 셋째, antisense morpholino nucleotides (MOs)를 발달중인 배아 또는 약물의 목욕 적용을 통한 미세 주입 (microinjection)과 같이 혈관 형성 전과 도중에 유전 적 및 약리학 적 개입이 쉽게 수행 할 수 있습니다 3 , 4 , 5 . 제노 퍼스가 제브라 피쉬에 비해 갖는 독특한 이점은 Xenopus 가 진핵 적 완전 절편을 따르고 배아의 운명지도가 잘 정의되어 있기 때문에 발생 학적 조작이 수행 될 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 2 세포 단계에서 하나의 세포에 안티센스 MO를 주사하여 하나의 옆면 만 유전자 조작 된 배아를 생성 할 수 있습니다. 하나의 배아에서 다른 배아로 심장 원시를 이식하여 유전자가 세포 내재적 또는 흉부 외적 기작에 의해 그 기능을 발휘하는지 여부를 결정하는 것도 가능하다ass = &quot;xref&quot;&gt; 7. 이 기술은 allotetraploid 인 Xenopus laevis 에서 주로 개발되었지만 유전 연구에 이상적이지는 않지만 밀접한 관련이있는 배수체 인 Xenopus tropicalis에 직접 적용될 수 있습니다. 살아있는 Xenopus 배아에서 혈관을 시각화하는 한 가지 방법은 형광 염료를 주입하여 혈관에 라벨을 붙이는 것입니다. DiI와 같은 형광 분자로 표지 된 아세틸 화 된 저밀도 지단백질 (AcLDL)은 매우 유용한 탐침이다. 비 아세틸 화 LDL과 달리, AcLDL은 LDL 수용체 9에 결합하지 않고 대 식세포 및 내피 세포에 의해 엔도시 처리된다. 살아있는 동물의 심장에 DiI - AcLDL의 주입은 내피 세포의 특정 형광 라벨 결과, 그리고 전체 vasculature은 라이브 또는 고정 배아 4 형광 현미경으로 몇 군데하실 수 있습니다. 여기, 우리는Xenopus tropicalis 에서 DiI-AcLDL을 사용하여 혈관을 시각화하고 정량화하기위한 상세한 프로토콜 ( 그림 1 ). 우리는 성공적이고 실패한 실험의 예와 함께 핵심 실용적인 포인트를 제공합니다. 또한 우리는 혈관 네트워크의 형성에 유전 적 및 환경 적 요인의 영향을 평가하는 데 유용한 혈관 복잡성의 정량 분석을위한 직접적인 방법을 제공합니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="539">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">35mm Petri dish</td>
			<td style="width:113px;">SPL</td>
			<td style="width:93px;">10035</td>
			<td style="width:180px;">Sylgard mold frame</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">60mm Petri dish</td>
			<td style="width:113px;">SPL</td>
			<td style="width:93px;">10060</td>
			<td>Embryo raising tray</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">Borosilicate Glass</td>
			<td style="width:113px;">Sutter instrument</td>
			<td style="width:93px;">B100-50-10</td>
			<td>Needle for injection</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">BSA</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">A3059-10G</td>
			<td>Coating reagent</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">CaCl2</td>
			<td style="width:113px;">D.S.P.GR Reagent</td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td>0.1X MBS component</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Coverslip</td>
			<td style="width:113px;">Superior</td>
			<td style="width:93px;">HSU-0111520</td>
			<td>For confocal imaging</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">DiI-AcLDL</td>
			<td style="width:113px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:93px;">L3484</td>
			<td>Vessel staining solution</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">FBS</td>
			<td style="width:113px;">Hyclone</td>
			<td style="width:93px;">SH.30919.02</td>
			<td>For storage of testis</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">Fiber Optical Illuminator</td>
			<td style="width:113px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:93px;">Z-LITE-Z</td>
			<td>Light</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Ficoll</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">F4375</td>
			<td>Injection buffer</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">Flaming/Brown Micropipette Puller</td>
			<td style="width:113px;">Sutter instrument</td>
			<td style="width:93px;">P-97</td>
			<td>Injection needle puller</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">Forcep</td>
			<td style="width:113px;">Fine Science Tool</td>
			<td style="width:93px;">11255-20</td>
			<td style="width:180px;">For embryo hatching and 
			needle tip cutting</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Glass Bottom dish</td>
			<td style="width:113px;">SPL</td>
			<td style="width:93px;">100350</td>
			<td>For confocal imaging</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">hCG</td>
			<td style="width:113px;">MNS Korea</td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td>For priming of frogs</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">HEPES</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">H3375</td>
			<td>Buffering agent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Incubator</td>
			<td style="width:113px;">Lab. Companion</td>
			<td style="width:93px;">ILP-02</td>
			<td>For raising embryos</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">KCl</td>
			<td style="width:113px;">DAEJUNG</td>
			<td style="width:93px;">6566-4400</td>
			<td>MBS component</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">L15 medium</td>
			<td style="width:113px;">Gibco</td>
			<td style="width:93px;">11415-114</td>
			<td>For storage of testis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">L-cysteine</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">168149-100G</td>
			<td>De-jellying reagent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">MgSO4</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">M7506</td>
			<td>MBS component</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Microtube</td>
			<td style="width:113px;">Axygen</td>
			<td style="width:93px;">MCT-175-C-S</td>
			<td>For storage of testis</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">MS222</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">E10521</td>
			<td>Anesthetic powder</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">NaCl</td>
			<td style="width:113px;">DAEJUNG</td>
			<td style="width:93px;">7647-14-5</td>
			<td>MBS component</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">NaOH</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">S-0899</td>
			<td>pH adjusting reagent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Paraformaldehyde</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">P6148</td>
			<td>Fixatives</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">PBS</td>
			<td style="width:113px;">BIOSESANG</td>
			<td style="width:93px;">P2007</td>
			<td>Buffer for imaging</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">pH paper</td>
			<td style="width:113px;">Sigma</td>
			<td style="width:93px;">P4536-100EA</td>
			<td>For confirming pH</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">PICO-LITER INJECTOR</td>
			<td style="width:113px;">Waner instruments</td>
			<td style="width:93px;">PLI-100A</td>
			<td>For injection</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Pin</td>
			<td style="width:113px;">Pinservice</td>
			<td style="width:93px;">26002-10</td>
			<td>For incision</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">Pinholder</td>
			<td style="width:113px;">Scitech Korea</td>
			<td style="width:93px;">26016-12</td>
			<td>For incision</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">Precision Stereo Zoom Binocular Microscope</td>
			<td style="width:113px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:93px;">PZMIII</td>
			<td>For visual screening</td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:153px;">Standard Manual Control Micromanipulator&#160;</td>
			<td style="width:113px;">Waner instruments</td>
			<td style="width:93px;">W4 64-0056</td>
			<td>For microinjection</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:153px;">SYLGARD 184 Kit</td>
			<td style="width:113px;">Dow Corning</td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td>For DiI injection</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:153px;">Transfer pipette</td>
			<td style="width:113px;">Korea Ace Scientific Co.</td>
			<td style="width:93px;">YM.B78-400</td>
			<td>For eggs and 
			embryo collection</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization and quantitative analysis of embryonic angiogenesis in xenopus tropicalis

혈관은 몸 전체에 산소와 영양분을 공급하며 혈관 네트워크의 형성은 엄격한 발달 조절하에 있습니다. 혈관의 효율적인 생체 내 시각화 및 그 복잡성의 신뢰할 수있는 정량화는 혈관 네트워크의 생물학 및 질병을 이해하는 데 중요합니다. 여기서는 상업적으로 이용 가능한 형광 염료 인 인간 혈장 아세틸 화 저밀도 지단백 DiI 복합체 (DiI-AcLDL)를 사용하여 혈관을 시각화하고 Xenopus tropicalis 의 복잡성을 정량화하는 자세한 방법을 제공합니다. 혈관은 DiI-AcLDL을 배아의 심장 박동에 간단히 주입하여 표시 할 수 있으며 전체 배아의 혈관을 생체 또는 고정 배아에서 영상화 할 수 있습니다. 핵산의 표적 미세 주입 및 / 또는 약리학 적 시약의 배양 적용에 의한 유전자 교란과 결합하여, 혈관 발생에 대한 유전자 또는 신호 전달 경로의 역할을 수행 할 수있다정교한 유전자 조작 동물에 의지하지 않고 1 주일 이내에 징계 조치를 취했다. 잘 정의 된 Xenopus의 정맥 시스템과 그 고정 관념의 혈관 신생, 기존 혈관의 싹 트기 때문에 혈관의 복잡성은 섭동 실험 후에 효율적으로 정량화 될 수 있습니다. 이 비교적 단순한 프로토콜은 심혈관 연구 분야의 다양한 분야에서 쉽게 접근 할 수있는 도구가되어야합니다.

실험 일정 (그림 1 및 2) 수정 직후, 유전자 발현을 조절하기 위해 표적화 된 미세 주입이 수행 될 수있다. 예를 들어, 내인성 Tie2 mRNA의 개시 코돈에 특이 적으로 결합하는 안티센스 MO가 입체 장애에 의해 Tie2 표적 mRNA의 번역을 억제하여 주입 될 수있다. MO는 성공적으로 주사 된 배아의 쉬운 육안 검사를 위해 플루오 레세 인에 접...

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Visualization and Quantitative Analysis of Embryonic Angiogenesis in Xenopus tropicalis

이 프로토콜은 vasculature를 시각화하고 Xenopus tropicalis 의 복잡성을 정량화하기위한 형광 기반의 방법을 보여 줍니다 . 혈관은 생체 내에서 심혈관 질환 발달을 연구하기 위해 유전 적 및 / 또는 약리학 적 조작 후 배아의 박동 심장에 형광 염료를 주입 한 후 수분 내에 영상화 될 수있다.

의 배아 혈관 신생에 대한 시각화 및 정량 분석<em&gt; Xenopus tropicalis</em

Blood vessels supply oxygen and nutrients throughout the body, and the formation of the vascular network is under tight developmental control. The ...

visualization-quantitative-analysis-embryonic-angiogenesis-xenopus

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Visualization and Quantitative Analysis of Embryonic Angiogenesis in Xenopus tropicalis

8.3K 조회수.  Yonsei University College of Medicine.  이 프로토콜은 vasculature를 시각화하고 Xenopus tropicalis 의 복잡성을 정량화하기위한 형광 기반의 방법을 보여 줍니다 . 혈관은 생체 내에서 심혈관 질환 발달을 연구하기 위해 유전 적 및 / 또는 약리학 적 조작 후 배아의 박동 심장에 형광 염료를 주입 한 후 수분 내에 영상화 될 수있다. 

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Manipulation and In Vitro Maturation of Xenopus laevis Oocytes, Followed by Intracytoplasmic Sperm Injection, to Study Embryonic Development

Amphibian eggs have been widely used to study embryonic development. Early embryonic development is driven by maternally stored factors accumulated during oogenesis. In order to study roles of such maternal factors in early embryonic development, it is desirable to manipulate their functions from the very beginning of embryonic development. Conventional ways of gene interference are achieved by injection of antisense oligonucleotides (oligos) or mRNA into fertilized eggs, enabling under- or over-expression of specific proteins, respectively. However, these methods normally require more than several hours until protein expression is affected, and, hence, the interference of gene functions is not effective during early embryonic stages. Here, we introduce an experimental system in which expression levels of maternal proteins can be altered before fertilization. Xenopus laevis oocytes obtained from ovaries are defolliculated by incubating with enzymes. Antisense oligos or mRNAs are injected into defolliculated oocytes at the germinal vesicle (GV) stage. These oocytes are in vitro matured to eggs at the metaphase II (MII) stage, followed by intracytoplasmic sperm injection (ICSI). By this way, up to 10% of ICSI embryos can reach the swimming tadpole stage, thus allowing functional tests of specific gene knockdown or overexpression. This approach can be a useful way to study roles of maternally stored factors in early embryonic development.

Manipulation and In Vitro Maturation of Xenopus laevis Oocytes, Followed by Intracytoplasmic Sperm Injection, to Study Embryonic Development

We describe methods of manipulating Xenopus laevis immature oocytes, in vitro maturation of oocytes to eggs, and intracytoplasmic sperm injection. This protocol allows degradation of some maternal proteins and overexpression of genes of interest at fertilization, and hence is valuable to study roles of specific factors in early embryonic development.

조작 및<em&gt; 체외</em의&gt; 성숙<em&gt; 아프리카 발톱 개구리 laevis의</em세포질 내 정자 주입에 이어&gt; 난 모세포, 배아 발달을 연구하는

Amphibian eggs have been widely used to study embryonic development. Early embryonic development is driven by maternally stored factors accumulated during ...

연구

발생학

Analysis of Cardiomyocyte Development using Immunofluorescence in Embryonic Mouse Heart

During heart development, the generation of myocardial-specific structural and functional units including sarcomeres, contractile myofibrils, intercalated discs, and costameres requires the coordinated assembly of multiple components in time and space. Disruption in assembly of these components leads to developmental heart defects. Immunofluorescent staining techniques are used commonly in cultured cardiomyocytes to probe myofibril maturation, but this ex vivo approach is limited by the extent to which myocytes will fully differentiate in culture, lack of normal in vivo mechanical inputs, and absence of endocardial cues. Application of immunofluorescence techniques to the study of developing mouse heart is desirable but more technically challenging, and methods often lack sufficient sensitivity and resolution to visualize sarcomeres in the early stages of heart development. Here, we describe a robust and reproducible method to co-immunostain multiple proteins or to co-visualize a fluorescent protein with immunofluorescent staining in the embryonic mouse heart and use this method to analyze developing myofibrils, intercalated discs, and costameres. This method can be further applied to assess cardiomyocyte structural changes caused by mutations that lead to developmental heart defects.

Mutations that lead to congenital heart defects benefit from in vivo investigation of cardiac structure during development, but high-resolution structural studies in the mouse embryonic heart are technically challenging. Here we present a robust immunofluorescence and image analysis method to assess cardiomyocyte-specific structures in the developing mouse heart.

배아 마우스 마음에 면역 형광을 이용하여 심근 개발 분석

During heart development, the generation of myocardial-specific structural and functional units including sarcomeres, contractile myofibrils, intercalated ...

Visualization of Chondrocyte Intercalation and Directional Proliferation via Zebrabow Clonal Cell Analysis in the Embryonic Meckel&#8217;s Cartilage

Development of the vertebrate craniofacial structures requires precise coordination of cell migration, proliferation, adhesion and differentiation. Patterning of the Meckel&#39;s cartilage, a first pharyngeal arch derivative, involves the migration of cranial neural crest (CNC) cells and the progressive partitioning, proliferation and organization of differentiated chondrocytes. Several studies have described CNC migration during lower jaw&#160;morphogenesis, but the details of how the chondrocytes achieve organization in the growth and extension of Meckel&#8217;s cartilage remains unclear. The sox10 restricted and chemically induced Cre recombinase-mediated recombination generates permutations of distinct fluorescent proteins (RFP, YFP and CFP), thereby creating a multi-spectral labeling of progenitor cells and their progeny, reflecting distinct clonal populations. Using confocal time-lapse photography, it is possible to observe the chondrocytes behavior during the development of the zebrafish Meckel&#8217;s cartilage.
Multispectral cell labeling enables scientists to demonstrate extension of the Meckel&#8217;s chondrocytes.&#160;During extension phase of the Meckel&#8217;s cartilage, which prefigures the mandible, chondrocytes intercalate to effect extension as they stack in an organized single-cell layered row. Failure of this organized intercalating process to mediate cell extension provides the cellular mechanistic explanation for hypoplastic mandible that we observe in mandibular malformations.

Cell organization of craniofacial bones has long been hypothesized but never directly visualized. Multi-spectral cell labeling and in vivo live imaging allows visualization of dynamic cell behavior in zebrafish lower jaw. Here, we detail the protocol to manipulate Zebrabow transgenic fish and directly observe cell intercalation and morphological changes of chondrocytes in the Meckel&#8217;s cartilage.

배아 멕켈의 연골에 Zebrabow 클론 세포 분석을 통해 연골 세포 인터와 방향 확산의 시각화

Development of the vertebrate craniofacial structures requires precise coordination of cell migration, proliferation, adhesion and differentiation. ...

Using Confocal Analysis of Xenopus laevis to Investigate Modulators of Wnt and Shh Morphogen Gradients

This protocol describes a method to visualise ligands distributed across a field of cells. The ease of expressing exogenous proteins, together with the large size of their cells in early embryos, make Xenopus laevis a useful model for visualising GFP-tagged ligands. Synthetic mRNAs are efficiently translated after injection into early stage Xenopus embryos, and injections can be targeted to a single cell. When combined with a lineage tracer such as membrane tethered RFP, the injected cell (and its descendants) that are producing the overexpressed protein can easily be followed. This protocol describes a method for the production of fluorescently tagged Wnt and Shh ligands from injected mRNA. The methods involve the micro dissection of ectodermal explants (animal caps) and the analysis of ligand diffusion in multiple samples. By using confocal imaging, information about ligand secretion and diffusion over a field of cells can be obtained. Statistical analyses of confocal images provide quantitative data on the shape of ligand gradients. These methods may be useful to researchers who want to test the effects of factors that may regulate the shape of morphogen gradients.

Using Confocal Analysis of Xenopus laevis to Investigate Modulators of Wnt and Shh Morphogen Gradients

The manuscript here provides a simple set of methods for analysing the secretion and diffusion of fluorescently tagged ligands in Xenopus. This provides a context for testing the ability of other proteins to modify ligand distribution and allowing experiments that may give insight into mechanisms regulating morphogen gradients.

공 촛점 분석을 사용하여<em&gt; 아프리카 발톱 개구리 laevis의</em&gt;의 Wnt 및 쉬 Morphogen 그라디언트의 변조기를 조사하기 위해

This protocol describes a method to visualise ligands distributed across a field of cells. The ease of expressing exogenous proteins, together with the ...

Stem cell-like Xenopus Embryonic Explants to Study Early Neural Developmental Features In Vitro and In Vivo

Understanding the genetic programs underlying neural development is an important goal of developmental and stem cell biology. In the amphibian blastula, cells from the roof of the blastocoel are pluripotent. These cells can be isolated, and programmed to generate various tissues through manipulation of genes expression or induction by morphogens. In this manuscript protocols are described for the use of Xenopus laevis blastocoel roof explants as an assay system to investigate key in vivo and in vitro features of early neural development. These protocols allow the investigation of fate acquisition, cell migration behaviors, and cell autonomous and non-autonomous properties. The blastocoel roof explants can be cultured in a serum-free defined medium and grafted into host embryos. This transplantation into an embryo allows the investigation of the long-term lineage commitment, the inductive properties, and the behavior of transplanted cells in vivo. These assays can be exploited to investigate molecular mechanisms, cellular processes and gene regulatory networks underlying neural development. In the context of regenerative medicine, these assays provide a means to generate neural-derived cell types in vitro that could be used in drug screening.

Stem cell-like Xenopus Embryonic Explants to Study Early Neural Developmental Features In Vitro and In Vivo

In Xenopus embryos, cells from the roof of the blastocoel are pluripotent and can be programmed to generate various tissues. Here, we describe protocols to use amphibian blastocoel roof explants as an assay system to investigate key in vivo and in vitro features of early neural development.

줄기 세포처럼<em&gt; Xenopus의</em&gt; 배아의 Explants는 초기 신경 발달의 특징을 연구하는<em&gt; 체외</em&gt; 및<em&gt; 생체</em

Understanding the genetic programs underlying neural development is an important goal of developmental and stem cell biology. In the amphibian blastula, ...

Transcriptome Profiling of In-Vivo Produced Bovine Pre-implantation Embryos Using Two-color Microarray Platform

Early embryonic loss is a large contributor to infertility in cattle. Moreover, bovine becomes an interesting model to study human preimplantation embryo development due to their similar developmental process. Although genetic factors are known to affect early embryonic development, the discovery of such factors has been a serious challenge. Microarray technology allows quantitative measurement and gene expression profiling of transcript levels on a genome-wide basis. One of the main decisions that have to be made when planning a microarray experiment is whether to use a one- or two-color approach. Two-color design increases technical replication, minimizes variability, improves sensitivity and accuracy as well as allows having loop designs, defining the common reference samples. Although microarray is a powerful biological tool, there are potential pitfalls that can attenuate its power. Hence, in this technical paper we demonstrate an optimized protocol for RNA extraction, amplification, labeling, hybridization of the labeled amplified RNA to the array, array scanning and data analysis using the two-color analysis strategy.

Transcriptome Profiling of In-Vivo Produced Bovine Pre-implantation Embryos Using Two-color Microarray Platform

Microarray technology allows quantitative measurement and gene expression profiling of transcripts on a genome-wide basis. Therefore, this protocol provides an optimized technical procedure in a two-color custom made bovine array using Day 7 bovine embryos to demonstrate the feasibility of using low amount of total RNA.

의 사체 프로파일 링<em&gt; 생체</em2 색의 마이크로 어레이 플랫폼을 사용하여&gt; 제작 소 착상 전 배아

Early embryonic loss is a large contributor to infertility in cattle. Moreover, bovine becomes an interesting model to study human preimplantation embryo ...

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

The embryonic kidney of Xenopus&#160;laevis (frog), the pronephros, consists of a single nephron, and can be used as a model for kidney disease. Xenopus embryos are large, develop externally, and can be easily manipulated by microinjection or surgical procedures. In addition, fate maps have been established for early Xenopus embryos. Targeted microinjection into the individual blastomere that will eventually give rise to an organ or tissue of interest can be used to selectively overexpress or knock down gene expression within this restricted region, decreasing secondary effects in the rest of the developing embryo. In this protocol, we describe how to utilize established Xenopus fate maps to target the developing Xenopus kidney (the pronephros), through microinjection into specific blastomere of 4- and 8-cell embryos. Injection of lineage tracers allows verification of the specific targeting of the injection. After embryos have developed to stage 38 - 40, whole-mount immunostaining is used to visualize pronephric development, and the contribution by targeted cells to the pronephros can be assessed. The same technique can be adapted to target other tissue types in addition to the pronephros.

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

Here, we present a protocol to use fate maps and lineage tracers to target injections into individual blastomeres that give rise to the kidney of Xenopus laevis embryos.

개발에 미세 주입을 대상으로 기술<em&gt; Xenopus의</em&gt; 신장

The embryonic kidney of Xenopus&#160;laevis (frog), the pronephros, consists of a single nephron, and can be used as a model for kidney disease. Xenopus ...

Analysis of Coronary Vessels in Cleared Embryonic Hearts

Whole mount visualization of the embryonic coronary plexus from which the capillary and arterial networks will form is rendered problematic using standard microscopy techniques, due to the scattering of imaging light by the thick heart tissue, as these vessels are localized deep within the walls of the developing heart. As optical clearing of tissues using organic solvents such as BABB (1 part benzyl alcohol to 2 parts benzyl benzoate) has been shown to greatly improve the optical penetration depth that can be achieved, we combined clearance of whole, PECAM1-immunostained hearts, with laser-scanning confocal microscopy, in order to obtain high-resolution images of vessels throughout the entire heart. BABB clearance of embryonic hearts takes place rapidly and also acts to preserve the fluorescent signal for several weeks; in addition, samples can be imaged multiple times without loss of signal. This straightforward method is also applicable to imaging other types of blood vessels in whole embryos.

We present a protocol for the analysis of coronary vessels in whole embryonic murine hearts up to E15.5, using standard immunological staining methods followed by optical clearance and confocal microscopy. This technique enables visualization of blood vessels throughout the entire heart without the need for time-consuming analysis of serial sections.

해제 배아 마음에 관상 동맥 혈관의 분석

Whole mount visualization of the embryonic coronary plexus from which the capillary and arterial networks will form is rendered problematic using standard ...

Light-mediated Reversible Modulation of the Mitogen-activated Protein Kinase Pathway during Cell Differentiation and Xenopus Embryonic Development

Kinase activity is crucial for a plethora of cellular functions, including cell proliferation, differentiation, migration, and apoptosis. During early embryonic development, kinase activity is highly dynamic and widespread across the embryo. Pharmacological and genetic approaches are commonly used to probe kinase activities. Unfortunately, it is challenging to achieve superior spatial and temporal resolution using these strategies. Furthermore, it is not feasible to control the kinase activity in a reversible fashion in live cells and multicellular organisms. Such a limitation remains a bottleneck for achieving a quantitative understanding of kinase activity during development and differentiation. This work presents an optogenetic strategy that takes advantage of a bicistronic system containing photoactivatable proteins Arabidopsis thaliana cryptochrome 2 (CRY2) and the N-terminal domain of cryptochrome-interacting basic-helix-loop-helix (CIBN). Reversible activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway is achieved through light-mediated protein translocation in live cells. This approach can be applied to mammalian cell cultures and live vertebrate embryos. This bicistronic system can be generalized to control the activity of other kinases with similar activation mechanisms and can be applied to other model systems.

Light-mediated Reversible Modulation of the Mitogen-activated Protein Kinase Pathway during Cell Differentiation and Xenopus Embryonic Development

This protocol describes an optogenetic strategy to modulate mitogen-activated protein kinase (MAPK) activity during cell differentiation and Xenopus embryonic development. This method allows for the reversible activation of the MAPK signaling pathway in mammalian cell culture and in multicellular live organisms, like Xenopus embryos, with high spatial and temporal resolution.

세포 분화 동안 미토 겐 활성 단백질 키나아제 경로의 광 매개 가역적 변조<em&gt; Xenopus</em&gt; 배아 발달

Kinase activity is crucial for a plethora of cellular functions, including cell proliferation, differentiation, migration, and apoptosis. During early ...

Quantitative Whole-mount Immunofluorescence Analysis of Cardiac Progenitor Populations in Mouse Embryos

The use of ever-advancing imaging techniques has contributed broadly to our increased understanding of embryonic development. Pre-implantation development and organogenesis are two areas of research that have benefitted greatly from these advances, due to the high quality of data that can be obtained directly from imaging pre-implantation embryos or ex vivo organs. While pre-implantation embryos have yielded data with especially high spatial resolution, later stages have been less amenable to three-dimensional reconstruction. Obtaining high-quality 3D or volumetric data for known embryonic structures in combination with fate mapping or genetic lineage tracing will allow for a more comprehensive analysis of the morphogenetic events taking place during embryogenesis.
This protocol describes a whole-mount immunofluorescence approach that allows for the labeling, visualization, and quantification of progenitor cell populations within the developing cardiac crescent, a key structure formed during heart development. The approach is designed in such a way that both cell- and tissue-level information can be obtained. Using confocal microscopy and image processing, this protocol allows for three-dimensional spatial reconstruction of the cardiac crescent, thereby providing the ability to analyze the localization and organization of specific progenitor populations during this critical phase of heart development. Importantly, the use of reference antibodies allows for successive masking of the cardiac crescent and subsequent quantitative measurements of areas within the crescent. This protocol will not only enable a detailed examination of early heart development, but with adaptations should be applicable to most organ systems in the gastrula to early somite stage mouse embryo.

Here, we describe a protocol for whole mount immunofluorescence and image-based quantitative volumetric analysis of early stage mouse embryos. We present this technique as a powerful approach to qualitatively and quantitatively assess cardiac structures during development, and propose that it may be widely adaptable to other organ systems.

마우스 배아에서 심장 조상 인구의 양적 전체 마운트 면역 형광 분석

The use of ever-advancing imaging techniques has contributed broadly to our increased understanding of embryonic development. Pre-implantation development ...