Name: computational analysis of the caenorhabditis elegans germline to study the distribution of nuclei, proteins, and the cytoskeleton
Uploaded: 2018-04-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 1 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton at JoVE.com

Monash Microimaging onların teknik destek için teşekkür ederiz. Bazı suşları NIH ofisi araştırma altyapı programları (P40 OD010440) tarafından finanse edilen Caenorhabditis genetik Merkezi tarafından temin edilmiştir. Bu eser bir Monash Üniversitesi Biyomedikal keşif Bursu, NHMRC proje desteği (GNT1105374), NHMRC üst düzey araştırma bursu (GNT1137645) ve veski yenilik bursu tarafından desteklenmiştir: Roger Pocock VIF 23.

1. hazırlık ve solucan yetiştiriciliği
Not: Tüm ürün bilgileri için Malzemeler tablo bakın.
<ol><li>OP50 Escherichia coli kültür: Lysogeny suyu (LB) (% 1'tryptone, % 0.5 Maya, %0,5 NaCl, pH 7,0) gecede 37 ° C'de Antibiyotikler olmadan OP50 bakteri kültürü.</li>
	<li>400 µL OP50 bakterilerin nematodunun büyüme medya (NGM) levhalar (1,5 gr NaCl, agar, pepton, 1 mL 1 M CaCl2, 1 mL etanol, 1 mL 1 M MgSO4 5 mg/mL kolesterol 1,25 g 8.5 gram tohum ve 1 M KPO4 arabellek 25 mL) ve hava kuru bakteri 48 h için.</li>
	<li>Solucanlar numaralı seribaşı NGM plakaları almak ve 15 ° C veya 20 ° c kuluçkaya<ol>
<li>Yetişkin hermafrodit germline analizi için iyi beslenmiş L4 solucanlar bakteriyel çim için almak ve bir gecede 20 ° C'de kuluçkaya</li>
		<li>Solucanlar L4/yetişkin tüy dökme ulaşana kadar sperm sayı hünsa içinde puanlama için L4 solucanlar için 12 h 20 ° C'de kuluçkaya. Solucanlar L4 sahneye eşitlemeye, çamaşır suyu çözüm (1 M NaOH ve çamaşır suyu 1:1 oranında) yumurta bir sürü yetişkin solucanlar seçerek yumurta hazırlamak. Yumurta yumurtadan ve L4 hayvan deney için almak izin verir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Teflon mikroskop slaytlar poly-L-lizin çözüm 25 µL slaytta yerleştirerek ve çözüm de, bir pipet ucu kullanarak yayılan hazırlayın. Kağıt havlu ile Poli-L-lizin aşırı kaldırdıktan sonra kurutma ve slaytlar için 15-20 dk 65 ° C'de kuluçkaya slaytların izin.</li>
</ol>2. Germline diseksiyon ve boyama6,13
<ol><li>10 µL % 0,01 (anestezik) tetramisole 22 mm × 22 mm coverslip üzerinde bir nokta ve o içine bir - gün eski yetişkin solucanlar seçin.</li>
	<li>Bir şırınga (5 mL) ve bir iğne (24 "x 1") kullanarak sakin olur gibi kuyruk, solucan teşrih ve germline zarar görmediğinden emin olun. Not: negatif basınç solucan ve kurt hareketi yardım germline çýkartýlmasýný böylece solucan tamamen felç olur önce diseksiyon yapılmalıdır. Sperm puanlama için önlemler spermatheca zarar vermemesi için iğne tarafından diseksiyon sırasında alınması gerekir. Spermatheca sonra diseksiyon noktası dışındaki iğne ile germline dokunmaktan kaçının. Germline kompartımanda kırmak veya herhangi bir deşarj germline görülmektedir varsa germline analiz için kullanılmamalıdır.</li>
	<li>Ters coverslip disseke germline slayt üzerinde tutmak bir Poli-L-lizin kaplamalı slayt üzerine yerleştirin.</li>
	<li>Coverslip altında aşırı sıvı 1 dk. hızlı bir şekilde kaldırmak için slayt üzerinde germlines ile bir iğne kullanarak coverslip bir kağıt Kulesi coverslip sonra yer slayt köşesinde sıvı azot yerleştirerek kaldırın.</li>
	<li>Slaytları-20 ° C metanol için 30-60 s bir odasında içine, daha sonra 30 dk içinde taze hazırlanmış sabitleme çözüm (1 fosfat tamponlu tuz (PBS) içeren 0,08 M HEPES pH 6,9, 1.6 mM MgSO4, 0.8 mM etilen glikol bis(beta-aminoethyl x için kuluçkaya eter)-N, N, N', N'-tetraacetic asit (EGTA) ve % 3.7 paraformaldehyde) oda sıcaklığında.</li>
	<li>1 x PBS, pH 7.4 içeren bir odaya yerleştirerek slaytları yıkama %0,1 ile ara-20 10 dakika süreyle tekrarlamak bu adım bir kez.</li>
	<li>Germlines ile 30 µL çözüm engelleme engellemek (keçi serum 1700 µL içinde keçi serum 900 µL ekleyerek hazırlanan % 30'u H2O distile ve 10 x PBS 300 µL), oda sıcaklığında 30 dk için plastik bir kutu içinde ıslak kağıt havlu koyarak hazırlanan bir nemli odasında.</li>
	<li>REC-8 antikor çözüm olarak her örnek için bir oranı %1:300 30 keçi Serumda hazırlanan 50 µL ekleyin. Gecede 4 ° C'de kuluçkaya</li>
	<li>Slaytları yıkayın 1 x PBS % 0.1 ile içeren bir odasında yerleştirerek ara-20 10 dk. için bir kez yineleyin ve aşırı sıvı slayt köşesinde bir kağıt havlu koyarak kaldırmak.</li>
	<li>İkincil antikor çözüm yeşil fluorophore (488 nm emisyon dalga boyları) konjuge ikincil antikor (1: 1000), phalloidin (aktin leke, 1:4000) ve DAPI (DNA leke, 1:4000) % 30 normal keçi serum içinde sulandrarak hazırlayın.</li>
	<li>İkincil antikor çözüm 50 µL slayda ekleyin.</li>
	<li>Oda sıcaklığında 1 h için kuluçkaya.</li>
	<li>Slaytları yıkama iki kez 1 x PBS % 0.1 ile içeren bir odaya yerleştirerek ara-20 10 dakika süreyle silin aşırı sıvı.</li>
	<li>Reaktif bir slayda sabitleme 30 µL ekleyin ve 12 mm2 x 1,5 µm coverslip üstüne yerleştirin ve slaytlar 4 ° C'de gecede kuru.</li>
</ol>3. confocal mikroskobu
<ol><li>Confocal mikroskop, lazerler, rezonans tarayıcı ve confocal mikroskop bilgisayar yazılımı açın. Lekeli germlines ile slaytlar slayt sahibi 63 X amaç yukarıda yerleştirin.</li>
	<li>Bir germline, odak üstünde germline bulun ve confocal mikroskop bilgisayar yazılımı kullanarak işaretler. Benzer şekilde germline dibinde odaklanmak ve toplam germline kalınlığı kurmak için işaretler.</li>
	<li>Görüntü en çok 0,5 µm. Mark tam germline ve başlangıç Alım her dilim kalınlığı tanımlayarak tüm germline. Her dilimin 8 kere tarama ve görüntü kalitesini artırmak için değerlerin ortalamasını. Rezonans tarayıcı tarama hızlı görüntüleme sırasında ağartma önlemek için izin verir. Mikroskop bir rezonans tarayıcı varsa, tarama sayısı dört ağartma önlemek için azaltmak.</li>
</ol>4. mesaj çekirdeği analiz görüntüleme numarasını ve dağıtım
Not: Ekran görüntüleri kullanılan düğmeler ve yazılım araçları için ek resim 1 bakın.
<ol><li>Görüntü Imaris 8.4.1 veya yazılımın sonraki sürümleri için alın.</li>
	<li>Mitotik bölge, geçiş bölgesi, segregasyonun bölge, oosit bölge ve germline spermatheca her bölgede nükleer Morfoloji belirleyerek tanımlayın.</li>
	<li>Belgili tanımlık bilgisayar yazılımı yüzey function butonu (ek şekil 1A) ilgi bölgeyi seçmek için kullanın.</li>
	<li>Otomatik yüzey oluşturma Sihirbazı iptal etmek ve el ile görüntünün ilk ve son dilim ilgi bölge üç boyutlu yığın çizin.</li>
	<li>Oluştur yüzey' i tıklatın. Not: Yazılım otomatik olarak ilk ve son yığını arasında yığınları gelişecektir.</li>
	<li>DAPI hariç tüm kanallar maskesi kanalı düğmesini (Ek şekil 1B-C) maske.</li>
	<li>Spot function butonu (ek şekil 1A) kullanarak nükleer boyutu parametreleri tanımlayın. Mitotik bölgesi için Z çapı tanımsız bırakarak bir XY çapı 2 µm tanımlayın. Geçiş bölgesi için bir XY çapı 2 µm ve Z çapı 1,5 µm. (ek şekil 1 d) tanımlayın. Not: büyütme ve belirtme-in mikroskop göre çapları ile ilgili sorunları giderme. Geçerli protokol için kullanılan objektif 63 X yapıldı ve fazladan 1,70 kez büyütme görüntüleme sırasında sağlanan. Amaç, örneğin 40 X, değişirse çapları buna göre değiştirilmelidir. Sorun giderme doğru parametreleri kurmak için wildtype germlines ile yapılmalıdır. Bir vahşi tipi germline kolu Mitotik bölgesi yaklaşık 250 çekirdeği vardır. Çapı bu değer elde etmek için değiştirilmesi gerekir. En az 15 germlines çapı en uygun değerini belirlemek için kullanın. Benzer bir yaklaşım geçiş bölgesi (150-170 çekirdeği) ve segregasyonun bölge (600-700 çekirdeği) kalibre için kullanılır.</li>
	<li>Noktalar tespiti minimum eşik (ek şekil 1E) tanımlayarak sınırlayın. Kullanım DAPI ilk nokta dışında germline görünene kadar en az üç boyutlu işleme eşik artırarak minimum eşiği belirlemek için vahşi türü germlines lekeli.</li>
	<li>Görüntü kaydetmek ve çekirdek sayısı otomatik olarak yazılım tarafından oluşturulan tablo elde etmek. Görüntüler TIF dosyaları olarak dışa aktarma.</li>
</ol>5. analiz Sperm ve kromozom sayısı puanlama için Imaging post
<ol><li>Faiz bölgesi olarak spermatheca seçerek üç boyutlu işleme gerçekleştirin. Her sperm tespit, spot çapı 0,75 arasında-tanımlamak için 1.0 µm x ve Y-ekseni Z çapı tanımsız kalır iken,. Noktalar function butonu ek şekil 1' de gösterildiği gibi kullanın.</li>
	<li>Yanında tıkırtı arka plan arka plan çıkarmak kutusu ve yazılım (ek şekil 1 d) tarafından hesaplanan arka plan düzeltme değerlerini kullanarak çıkarın. Not: Imaris yazılım ilk yüksek yoğunluklu puan alır, bölgenin ilgi ve arka plan arasında anlamlı bir fark var olduğu sürece bu nedenle arka plan etkisi en az düzeydedir. Arka plan düzeltme tanımlarken, burada uygun değerleri için arka plan için verilebilir bir ikinci yöntemdir. El ile arka plan düzeltme bağımsız örnekleri yoğunluğunu karşılaştırma ihtiyacı varsa uygun olacaktır.</li>
	<li>Tüm lekeli DAPI sperm spermatheca (tamamlayıcı şekil 1E) tespit etmek için üç boyutlu işleme eşik ayarlayın.</li>
	<li>Kromozom sayımı için spot çapı tanımla < x 0,75 µm ve üç boyutlu modelleri geliştirmeden önce Y-eksen.</li>
	<li>Görüntü kaydetmek ve TIF dosyası olarak verin.</li>
</ol>6. post Germline hücre iskeleti yeniden inşası için analiz görüntüleme
<ol><li>İlgi germline bölge tanımlamak ve phalloidin dışında tüm kanallar tıklayarak kanal maskesi maske.</li>
	<li>0.25 µm yüzey detayını yüzey function butonu (ek şekil 1) kullanarak tanımlayın. Not: Bu üç boyutlu modelleri içine her 0.25 µm işlenip anlamına gelir. Yüzey ayrıntı germline nerede üç boyutlu yüzey manken-ecek var olmak mahluk her 0.25 µm için herhangi bir bölge için sabit olabilir. Ancak, oosit bölgesi için yüzey ayrıntı için 0,35 - artırılabilir iyi tanımlanmış aktin iplikleri bu bölgedeki varlığı nedeniyle 0.5 µm.</li>
	<li>Yanında tıkırtı arka plan arka plan çıkarmak kutusu ve yazılım (ek şekil 1 d) tarafından hesaplanan arka plan düzeltme değerlerini kullanarak çıkarın.</li>
	<li>Üç boyutlu işleme eşik analizi (ek şekil 1E) gerektiren yapısına bağlı olarak ayarlayın.</li>
	<li>Gelişmiş üç boyutlu görüntü kaydetmek ve TIF dosyası olarak verin.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Hubbard, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caenorhabditis+elegans+germ+line:+a+model+for+stem+cell+biology.">Caenorhabditis elegans germ line: a model for stem cell biology.</a> Dev Dyn. 236 (12), 3343-3357 (2007).</li><li>Joshi, P. M., Riddle, M. R., Djabrayan, N. J., Rothman, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caenorhabditis+elegans+as+a+model+for+stem+cell+biology.">Caenorhabditis elegans as a model for stem cell biology.</a> Dev Dyn. 239 (5), 1539-1554 (2010).</li><li>Kershner, 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=Germline+stem+cells+and+their+regulation+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Germline stem cells and their regulation in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Adv Exp Med Biol. 786, 29-46 (2013).</li><li>Byrd, D. T., Knobel, K., Affeldt, K., Crittenden, S. L., Kimble, 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+DTC+niche+plexus+surrounds+the+germline+stem+cell+pool+in+Caenorhabditis+elegans.">A DTC niche plexus surrounds the germline stem cell pool in Caenorhabditis elegans.</a> PLoS One. 9 (2), 88372 (2014).</li><li>Kimble, J., Crittenden, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controls+of+germline+stem+cells,+entry+into+meiosis,+and+the+sperm/oocyte+decision+in+Caenorhabditis+elegans.">Controls of germline stem cells, entry into meiosis, and the sperm/oocyte decision in Caenorhabditis elegans.</a> Annu Rev Cell Dev Biol. 23, 405-433 (2007).</li><li>Hansen, D., Hubbard, E. J., Schedl, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-pathway+control+of+the+proliferation+versus+meiotic+development+decision+in+the+Caenorhabditis+elegans+germline.">Multi-pathway control of the proliferation versus meiotic development decision in the Caenorhabditis elegans germline.</a> Dev Biol. 268 (2), 342-357 (2004).</li><li>Crittenden, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+conserved+RNA-binding+protein+controls+germline+stem+cells+in+Caenorhabditis+elegans.">A conserved RNA-binding protein controls germline stem cells in Caenorhabditis elegans.</a> Nature. 417 (6889), 660-663 (2002).</li><li>Eckmann, C. R., Crittenden, S. L., Suh, N., Kimble, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GLD-3+and+control+of+the+mitosis/meiosis+decision+in+the+germline+of+Caenorhabditis+elegans.">GLD-3 and control of the mitosis/meiosis decision in the germline of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 168 (1), 147-160 (2004).</li><li>Schumacher, B., 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=Translational+repression+of+C.+elegans+p53+by+GLD-1+regulates+DNA+damage-induced+apoptosis.">Translational repression of C. elegans p53 by GLD-1 regulates DNA damage-induced apoptosis.</a> Cell. 120 (3), 357-368 (2005).</li><li>McMullen, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macro-level+modeling+of+the+response+of+C.+elegans+reproduction+to+chronic+heat+stress.">Macro-level modeling of the response of C. elegans reproduction to chronic heat stress.</a> PLoS Comput Biol. 8 (1), 1002338 (2012).</li><li>Hubbard, E. J., Korta, D. Z., Dalfo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+control+of+germline+development.">Physiological control of germline development.</a> Adv Exp Med Biol. 757, 101-131 (2013).</li><li>Wolke, U., Jezuit, E. A., Priess, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actin-dependent+cytoplasmic+streaming+in+C.+elegans+oogenesis.">Actin-dependent cytoplasmic streaming in C. elegans oogenesis.</a> Development. 134 (12), 2227-2236 (2007).</li><li>Jones, A. R., Francis, R., Schedl, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GLD-1,+a+cytoplasmic+protein+essential+for+oocyte+differentiation,+shows+stage-+and+sex-specific+expression+during+Caenorhabditis+elegans+germline+development.">GLD-1, a cytoplasmic protein essential for oocyte differentiation, shows stage- and sex-specific expression during Caenorhabditis elegans germline development.</a> Dev Biol. 180 (1), 165-183 (1996).</li><li>Hasegawa, E., Karashima, T., Sumiyoshi, E., Yamamoto, M. <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+CPB-3+interacts+with+DAZ-1+and+functions+in+multiple+steps+of+germline+development.">C. elegans CPB-3 interacts with DAZ-1 and functions in multiple steps of germline development.</a> Dev Biol. 295 (2), 689-699 (2006).</li><li>Austin, J., Kimble, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=glp-1+is+required+in+the+germ+line+for+regulation+of+the+decision+between+mitosis+and+meiosis+in+C.+elegans.">glp-1 is required in the germ line for regulation of the decision between mitosis and meiosis in C. elegans.</a> Cell. 51 (4), 589-599 (1987).</li><li>Berry, L. W., Westlund, B., Schedl, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Germ-line+tumor+formation+caused+by+activation+of+glp-1,+a+Caenorhabditis+elegans+member+of+the+Notch+family+of+receptors.">Germ-line tumor formation caused by activation of glp-1, a Caenorhabditis elegans member of the Notch family of receptors.</a> Development. 124 (4), 925-936 (1997).</li><li>Fox, P. M., Schedl, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+Germline+Stem+Cell+Differentiation+Following+Loss+of+GLP-1+Notch+Activity+in+Caenorhabditis+elegans.">Analysis of Germline Stem Cell Differentiation Following Loss of GLP-1 Notch Activity in Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 201 (1), 167-184 (2015).</li><li>Pasierbek, P., 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+Caenorhabditis+elegans+cohesion+protein+with+functions+in+meiotic+chromosome+pairing+and+disjunction.">A Caenorhabditis elegans cohesion protein with functions in meiotic chromosome pairing and disjunction.</a> Genes and Development. 15 (11), 1349-1360 (2001).</li><li>Klass, M., Wolf, N., Hirsh, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+male+reproductive+system+and+sexual+transformation+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Development of the male reproductive system and sexual transformation in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Dev Biol. 52 (1), 1-18 (1976).</li><li>Korta, D. Z., Tuck, S., Hubbard, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=S6K+links+cell+fate,+cell+cycle+and+nutrient+response+in+C.+elegans+germline+stem/progenitor+cells.">S6K links cell fate, cell cycle and nutrient response in C. elegans germline stem/progenitor cells.</a> Development. 139 (5), 859-870 (2012).</li><li>Laband, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromosome+segregation+occurs+by+microtubule+pushing+in+oocytes.">Chromosome segregation occurs by microtubule pushing in oocytes.</a> Nat Commun. 8 (1), 1499 (2017).</li></ol>

Yazarlar hiçbir çatışma bildirin.

Bu iletişim kuralı doğruluğunu geliştirmek ve germline analiz için gereken süreyi azaltmak için hedeftir. Disseke germlines standart hazırlanması sonra germline çekirdeği üç boyutlu bir model Hesaplamalı işleme tarafından hazırlanmıştır. Germline çekirdeği dağıtım uzay gözlem izin verirken, üç boyutlu işleme germline belirli bölgelerinde, çekirdeği sayısını hesaplar. Önemli bir özelliği, bizim yöntemi çekirdek boyutu ve şekli parametreleri doğru tanımıdır. Bu boyama ve kullan...

Yollar memeliler ile sinyal koruma C. elegans birden çok biyolojik süreçlerin1,2eğitim için mükemmel bir model yapar. Bizim laboratuarımızda kök hücre gelişimi, Apoptozis ve gen ekspresyonu çalışmaya C. elegans germline kullanın. Germline üç boyutlu bir yapıdır, birçok çalışma iki boyutlu üç boyutlu analiz zaman alıcı ve emek yoğun doğası gereği vardır. İki boyutlu analiz germline vivo içinde olayları yanlış muhtemeldir. C. elegans yetişkin hermafrodit iki germline kolu, her biri bir farklılaşmamış devlet3,4distal germ hücreleri korur somatik distal ucu hücre (DTC) evler vardır. Bu germ hücreleri nüfuzunu, kaçan DTC'yi uzak hareket olarak ayırt etmek başlar ve germline proksimal sonuna ulaşmak yumurta ve sperm hale gelir. Bu işlem sırasında germ hücre çekirdeği mitoz, mayoz5,6için geçiş önce tabi. Sperm üretimini geçmesi sırasında yetişkinlik yumurta üretilmektedir gelişiminin larva aşamasında 4 (L4) tarafından tamamlanır. Sperm yumurta embriyo oluşturmak için nereye gübreliyorlar spermatheca içinde depolanır.
C. elegans değişiklikler çekirdek sayısı, apoptotik olaylar, kromozom dinamikleri ve protein ifade ve/veya Yerelleştirme7 sayısı sonuçlanan germline geliştirme etkileyebilir birden çok genetik ve çevresel faktörler ,8,9,10,11. Bu olayların analizi her aşamasında nükleer morfoloji ve dağıtım göre farklılaşma tanımlaması gerekir. Doğru bir şekilde bu parametreler büyük örnek boyutu ile el ile çözümlemek için emek ve zaman alıcı. Bu sakıncaları engelleyecek ve analiz tutarlılığını sağlamak için otomatik yöntemi C. elegans germline sayma çekirdekleri, çekirdek dağıtım, protein ifade, üç boyutlu incelenmesi için geliştirdiğimiz ve hücre iskeleti yapısı. Confocal mikroskobu ile üç boyutlu render birleştirerek, boyutu ve şekli parametreleri her aşamasında germ hücre farklılaşma tanımlanması için oluşturulan. Ayrıca, bu yöntem germ hücre çekirdeği ve sperm sayım artı kromozom sayısı her yumurta içinde Puanlama sağlar.
Bir çok önemli germline germline yuvası, AIDS sitoplazmik akarsu ve koruma germline çekirdeği12istikrar sağlar sitoiskeleti yapıdır. Hesaplamalı işlemesini kullanan, biz germline sitoiskeleti üç boyutlu rekonstrüksiyon uygulandı ve farklı hücre iskeleti özellikle germline içinde teşhis etti. Burada, biz nasıl sayısal analiz confocal görüntüleme sağlar kapsamlı analiz C. elegans germline ile kombine göstermek için adım adım bir protokol tanımlamak.
C. elegans germline (şekil 1) üç boyutlu analizi için hızlı bir yöntem öneriyorum. Üç boyutlu analizi kullanılarak, otomatik germline çekirdeği (Şekil 2 ve şekil 3), üç boyutlu dağılımı hücreleri (Resim 2), ( germline sitoiskeleti yeniden inşası sayma çalışma olanağı vardır Şekil 3), proteinler (şekil 4) ve spermatheca sperm ve yumurta (şekil 5) kromozom sayısı puanlama dağıtımını. Yöntem sadece germline kolay ve doğru miktar sağlar ama fizyolojik ilgili fenotipleri tanımlar.

<table><tbody><tr><td>&lt;em&gt;C. elegans&lt;/em&gt; strains: wild type (N2, Bristol), &lt;em&gt;rnp-8(tm2435) I/hT2[bli-4(e937) let-?(q782) qIs48] (I;III), cpb-3(bt17) I, glp-1 (e2141) III&amp;nbsp;&lt;/em&gt;</td><td>Caenorhabditis Genetics Center (CGC)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>OP50 &lt;em&gt;Escherichia coli&lt;/em&gt; bacteria</td><td>Homemade</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nematode Growth Media (NGM) plates</td><td>Homemade</td><td></td><td></td></tr><tr><td>polyclonal rabbit anti-REC-8&amp;nbsp;</td><td>SDIX</td><td>29470002</td><td></td></tr><tr><td>Alexa 488 conjugated antibody raised in goat</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>A-21236</td><td></td></tr><tr><td>Cytoskeletal dye phalloidin&amp;nbsp;</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>A-12380</td><td></td></tr><tr><td>DAPI&amp;nbsp;</td><td>Thermofisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>62248</td><td></td></tr><tr><td>Poly-L-lysine&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P5899</td><td></td></tr><tr><td>Tetramisol&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P5899</td><td></td></tr><tr><td>MgSO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M7506</td><td></td></tr><tr><td>1M HEPES buffer, pH 7.4&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G0887</td><td></td></tr><tr><td>10X PBS pH 7.4&amp;nbsp;</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>AM9625</td><td></td></tr><tr><td>Tween-20&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P1389</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E3889</td><td></td></tr><tr><td>37% Paraformaldehyde solution</td><td>Merck Millipore</td><td>1040031000</td><td></td></tr><tr><td>Normal goat serum</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G9023</td><td></td></tr><tr><td>Fluoroshield fixing reagent&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>F6182</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol&amp;nbsp;</td><td>Millipore&amp;nbsp;</td><td>1009832511</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34860</td><td></td></tr><tr><td>20&amp;deg;C &amp;amp; 25&amp;deg;CIncubator&amp;nbsp;</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Light microscope</td><td>Any brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Confocal microscope&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>Any brand (Leica, Zeiss)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Computer equipped with Imaris suit 8.4.1 or later version, full licence to use the software and Matlab software.</td><td>Bitplane</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Phospho buffered saline, pH 7.4</td><td>Homemade</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Teflon microscope slides&amp;nbsp;</td><td>Tekdon&amp;nbsp;</td><td>&amp;nbsp;941-322-8288</td><td></td></tr></tbody></table>

computational analysis of the caenorhabditis elegans germline to study the distribution of nuclei, proteins, and the cytoskeleton

Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline kök hücre geliştirme, Apoptozis ve kromozom dinamikleri dahil olmak üzere çeşitli biyolojik olarak önemli işlemleri incelemek için kullanılır. Germline mükemmel bir model olsa da, genellikle iki boyutlu zaman ve emek üç boyutlu analiz için gerekli nedeniyle analizidir. Bu tür çalışmalarda önemli dökümanları numarası/konumunu çekirdeği ve protein dağıtım germline içinde vardır. Burada, otomatik sayı ve germline her bölgede çekirdeği konumunu belirlemek için confocal mikroskobu ve Hesaplamalı yaklaşımları kullanarak germline analizini gerçekleştirmek için bir yöntem mevcut. Bizim yöntem da farklı genetik geçmişleri protein ifade üç boyutlu incelenmesi sağlar germline protein dağıtım analiz eder. Ayrıca, bizim çalışma belirli kayma gelişimsel gereksinimleri karşılamak germline farklı bölgelerinde hücre iskeleti mimaride varyasyonlar gösterir. Son olarak, bizim yöntemi otomatik her germline spermatheca Sperm sayımı etkinleştirir. Birlikte ele alındığında, bizim yöntemi C. elegans germline hızlı ve tekrarlanabilir fenotipik analizini etkinleştirir.

Şekil 1 üç boyutlu germline analiz için gereken süreyi gösterir. 20 ° C'de inkübe L4 hünsa germlines yalıtmak için disseke ve DAPI, phalloidin ve germline proteinler karşı antikor lekeli. Germlines kullanarak confocal mikroskobu görüntüsü. Boyama ve confocal mikroskobu gerektirir yaklaşık 24 h sayısal analiz için tam germline sayısını ve konumunu çekirdeği saymak, protein dağıtım tanımlamak, puan ve hücre iskeleti yapısını an...

Watch this Scientific Journal Video about Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton at JoVE.com

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Çekirdeklerin dağıtım, proteinler ve sitoiskeleti çalışmaya Caenorhabditis elegans Germline sayısal analizi

Biz üç boyutlu Caenorhabditis elegans germline. inşası için otomatik yöntemi mevcut Bizim yöntem sayısını ve her çekirdek germline ve analizleri germline protein dağıtım ve hücre iskeleti yapısı içindeki konumunu belirler.

The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and ...

computational-analysis-caenorhabditis-elegans-germline-to-study

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

6.2K Görüntüleme.  Monash University. Biz üç boyutlu Caenorhabditis elegans germline. inşası için otomatik yöntemi mevcut Bizim yöntem sayısını ve her çekirdek germline ve analizleri germline protein dağıtım ve hücre iskeleti yapısı içindeki konumunu belirler.

Video: Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

The C. elegans Intestine As a Model for Intercellular Lumen Morphogenesis and In Vivo Polarized Membrane Biogenesis at the Single-cell Level: Labeling by Antibody Staining, RNAi Loss-of-function Analysis and Imaging

Multicellular tubes, fundamental units of all internal organs, are composed of polarized epithelial or endothelial cells, with apical membranes lining the lumen and basolateral membranes contacting each other and/or the extracellular matrix. How this distinctive membrane asymmetry is established and maintained during organ morphogenesis is still an unresolved question of cell biology. This protocol describes the C. elegans intestine as a&#160;model for the analysis of polarized membrane biogenesis during tube morphogenesis, with emphasis on apical membrane and lumen biogenesis. The C. elegans twenty-cell single-layered intestinal epithelium is arranged into a simple bilaterally symmetrical tube, permitting analysis on a single-cell level. Membrane polarization occurs concomitantly with polarized cell division and migration during early embryogenesis, but de novo polarized membrane biogenesis continues throughout larval growth, when cells no longer proliferate and move. The latter setting allows one to separate subcellular changes that simultaneously mediate these different polarizing processes, difficult to distinguish in most polarity models. Apical-, basolateral membrane-, junctional-, cytoskeletal- and endomembrane components can be labeled and tracked throughout development by GFP fusion proteins, or assessed by in situ antibody staining. Together with the organism&#39;s genetic versatility, the C. elegans intestine thus provides a unique in vivo model for the visual, developmental, and molecular genetic analysis of polarized membrane and tube biogenesis. The specific methods (all standard) described here include how to: label intestinal subcellular components by antibody staining; analyze genes involved in polarized membrane biogenesis by loss-of-function studies adapted to the typically essential tubulogenesis genes; assess polarity defects during different developmental stages; interpret phenotypes by epifluorescence, differential interference contrast (DIC) and confocal microscopy; quantify visual defects. This protocol can be adapted to analyze any of the often highly conserved molecules involved in epithelial polarity, membrane biogenesis, tube and lumen morphogenesis.

The C. elegans Intestine As a Model for Intercellular Lumen Morphogenesis and In Vivo Polarized Membrane Biogenesis at the Single-cell Level: Labeling by Antibody Staining, RNAi Loss-of-function Analy

The transparent C. elegans intestine can serve as an "in vivo tissue chamber" for studying apicobasal membrane and lumen biogenesis at the single-cell and subcellular level during multicellular tubulogenesis. This protocol describes how to combine standard labeling, loss-of-function genetic/RNAi and microscopic approaches to dissect these processes on a molecular level.

C. elegans bağırsak olarak bir Model hücreler arası Lumen morfogenez ve In Vivo polarize membran Biyogenez tek hücre düzeyinde için: etiketleme antikor boyama, işlev RNAi kaybı çözümleme ve görüntüleme

Multicellular tubes, fundamental units of all internal organs, are composed of polarized epithelial or endothelial cells, with apical membranes lining the ...

Gelişim Biyolojisi

C. elegans Gonad Dissection and Freeze Crack for Immunofluorescence and DAPI Staining

The C. elegans germline makes an excellent model for studying meiosis, in part due to the ease of conducting cytological analyses on dissected animals. Whole mount preparations preserve the structure of meiotic nuclei, and importantly, each gonad arm contains all stages of meiosis, organized in a temporal-spatial progression that makes it easy to identify nuclei at different stages. Adult hermaphrodites have two gonad arms, each organized as a closed tube with proliferating germline stem cells at the distal closed end and cellularized oocytes at the proximal open end, which join in the center at the uterus. Dissection releases one or both gonad arms from the body cavity, allowing the entirety of meiosis to be visualized. Here, a common protocol for immunofluorescence against a protein of interest is presented, followed by DAPI staining to mark all chromosomes. Young adults are immobilized in levamisole and quickly dissected using two syringe needles. After germline extrusion, the sample is fixed before undergoing a freeze crack in liquid nitrogen, which helps permeabilize the cuticle and other tissues. The sample can then be dehydrated in ethanol, rehydrated, and incubated with primary and secondary antibodies. DAPI is added to the sample in the mounting medium, which allows reliable visualization of DNA and makes it easy to find animals to image under a fluorescent microscope. This technique is readily adopted by those familiar with handling C. elegans after a few hours spent practicing the dissection method itself. This protocol has been taught to high-schoolers and undergraduates working in a research lab and incorporated into a course-based undergraduate research experience at a liberal arts college.

C. elegans Gonad Dissection and Freeze Crack for Immunofluorescence and DAPI Staining

This is a commonly used method for C. elegans gonad dissection followed by freeze crack, which produces germline samples for immunofluorescence via antibody staining, or for simple DAPI staining to visualize DNA. This protocol has been successful for undergraduates in a research lab and in a course-based undergraduate research experience.

C. elegans · İmmünofloresan ve DAPI Boyama için Gonad Diseksiyonu ve Dondurucu Çatlak

The C. elegans germline makes an excellent model for studying meiosis, in part due to the ease of conducting cytological analyses on dissected animals. ...

Genetik

Comparative Analysis of Experimental Methods to Quantify Animal Activity in Caenorhabditis elegans Models of Mitochondrial Disease

Caenorhabditis elegans is widely recognized for its central utility as a translational animal model to efficiently interrogate mechanisms and therapies of diverse human diseases. Worms are particularly well-suited for high-throughput genetic and drug screens to gain deeper insight into therapeutic targets and therapies by exploiting their fast development cycle, large brood size, short lifespan, microscopic transparency, low maintenance costs, robust suite of genomic tools, mutant repositories, and experimental methodologies to interrogate both in vivo and ex vivo physiology. Worm locomotor activity represents a particularly relevant phenotype that is frequently impaired in mitochondrial disease, which is highly heterogeneous in causes and manifestations but collectively shares an impaired capacity to produce cellular energy. While a suite of different methodologies may be used to interrogate worm behavior, these vary greatly in experimental costs, complexity, and utility for genomic or drug high-throughput screens. Here, the relative throughput, advantages, and limitations of 16 different activity analysis methodologies were compared that quantify nematode locomotion, thrashing, pharyngeal pumping, and/or chemotaxis in single worms or worm populations of C. elegans at different stages, ages, and experimental durations. Detailed protocols were demonstrated for two semi-automated methods to quantify nematode locomotor activity that represent novel applications of available software tools, namely, ZebraLab (a medium-throughput approach) and WormScan (a high-throughput approach). Data from applying these methods demonstrated similar degrees of reduced animal activity occurred at the L4 larval stage, and progressed in day 1 adults, in mitochondrial complex I disease (gas-1(fc21)) mutant worms relative to wild-type (N2 Bristol) C. elegans. This data validates the utility for these novel applications of using the ZebraLab or WormScan software tools to quantify worm locomotor activity efficiently and objectively, with variable capacity to support high-throughput drug screening on worm behavior in preclinical animal models of mitochondrial disease.

Comparative Analysis of Experimental Methods to Quantify Animal Activity in Caenorhabditis elegans Models of Mitochondrial Disease

This study presents protocols for two semi-automated locomotor activity analysis approaches in C. elegans complex I disease gas-1(fc21) worms, namely, ZebraLab (a medium-throughput assay) and WormScan (a high-throughput assay) and provide comparative analysis among a wide array of research methods to quantify nematode behavior and integrated neuromuscular function.

Caenorhabditis elegans Mitokondriyal Hastalık Modellerinde Hayvan Aktivitesini Ölçmek için Deneysel Yöntemlerin Karşılaştırmalı Analizi

Caenorhabditis elegans is widely recognized for its central utility as a translational animal model to efficiently interrogate mechanisms and therapies of ...

Davranış

In Situ Detection of Ribonucleoprotein Complex Assembly in the C. elegans Germline using Proximity Ligation Assay

Understanding when and where protein-protein interactions (PPIs) occur is critical to understanding protein function in the cell and how broader processes such as development are affected. The Caenorhabditis elegans germline is a great model system for studying PPIs that are related to the regulation of stem cells, meiosis, and development. There are a variety of well-developed techniques that allow proteins of interest to be tagged for recognition by standard antibodies, making this system advantageous for proximity ligation assay (PLA) reactions. As a result, the PLA is able to show where PPIs occur in a spatial and temporal manner in germlines more effectively than alternative approaches. Described here is a protocol for the application and quantification of this technology to probe PPIs in the C. elegans germline.

In Situ Detection of Ribonucleoprotein Complex Assembly in the C. elegans Germline using Proximity Ligation Assay

This protocol demonstrates use of the proximity ligation assay to probe for protein-protein interactions in situ in the C. elegans germline.

Yakınlık Ligasyon Tayini kullanılarak C. elegans Germline Ribonükleoprotein Kompleksi Montaj Yerinde Algılama

Understanding when and where protein-protein interactions (PPIs) occur is critical to understanding protein function in the cell and how broader processes ...

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

Cellular processes, such as chromosome assembly, segregation and cytokinesis,are inherently dynamic. Time-lapse imaging of living cells, using fluorescent-labeled reporter proteins or differential interference contrast (DIC) microscopy, allows for the examination of the temporal progression of these dynamic events which is otherwise inferred from analysis of fixed samples1,2. Moreover, the study of the developmental regulations of cellular processes necessitates conducting time-lapse experiments on an intact organism during development. The Caenorhabiditis elegans embryo is light-transparent and has a rapid, invariant developmental program with a known cell lineage3, thus providing an ideal experiment model for studying questions in cell biology4,5and development6-9. C. elegans is amendable to genetic manipulation by forward genetics (based on random mutagenesis10,11) and reverse genetics to target specific genes (based on RNAi-mediated interference and targeted mutagenesis12-15). In addition, transgenic animals can be readily created to express fluorescently tagged proteins or reporters16,17. These traits combine to make it easy to identify the genetic pathways regulating fundamental cellular and developmental processes in vivo18-21. In this protocol we present methods for live imaging of C. elegans embryos using DIC optics or GFP fluorescence on a compound epifluorescent microscope. We demonstrate the ease with which readily available microscopes, typically used for fixed sample imaging, can also be applied for time-lapse analysis using open-source software to automate the imaging process.

Imaging C. elegans Embryos using an Epifluorescent Microscope and Open Source Software

The C. elegans embryo is a powerful system for studying cell biology and development. We present a protocol for live imaging of C. elegans embryos utilizing DIC optics or fluorescence using readily available epifluorescent microscopes and open-source software.

Görüntüleme C. elegans Embriyolar Epifluorescent Mikroskop ve Açık Kaynak Yazılım

Cellular processes, such as chromosome assembly, segregation and cytokinesis,are inherently dynamic. Time-lapse imaging of living cells, using ...

Biyoloji

Tracking Calcium in the Early Developmental Phases of C. elegans

In Vivo Visualization of Calcium Transients during Fertilization and Early Development in C. elegans

Calcium is an important signaling molecule during the oocyte-to-embryo transition (OET) and early embryogenesis. The hermaphroditic nematode Caenorhabditis elegans provides several unique advantages for the study of the OET as it is transparent and has an ordered gonad that produces one mature oocyte every ~23 min at 20 &#176;C. We have modified the genetically encoded calcium indicator jGCaMP7s to fluorescently indicate the moment of fertilization within a living organism. We have termed this reporter &#34;CaFE&#34; for Calcium during Fertilization in C. elegans. The CaFE reporter was&#160;engineered into a safe harbor locus in single copy, has no significant impact on physiology or fecundity, and produces a robust signal upon fertilization. Here, a series of protocols is presented for utilizing the CaFE reporter as an in vivo tool for dissecting the OET and embryogenesis. We include methods to synchronize worms, examine the effects of RNAi knockdown, mount worms for imaging, and to visualize calcium in oocytes and embryos. Additionally, we present the generation of additional worm strains to aid in this type of analysis. Demonstrating the utility of the CaFE reporter to visualize the timing of fertilization, we report that double ovulation occurs when ipp-5 is targeted by RNAi and that only the first oocyte undergoes immediate fertilization. Furthermore, the discovery of single-cell calcium transients during early embryogenesis is reported here, demonstrating that the CaFE reporter persists into early development. Importantly, the CaFE reporter in worms is simple enough to use for incorporation into course-based undergraduate research (CURE) laboratory classes. The CaFE reporter, coupled with the ordered gonad and ease of RNAi in worms, facilitates inquiry into the cell-cell dynamics required to regulate internal fertilization and early embryogenesis.

Here, we present protocols and tools for visualizing calcium during fertilization and early embryogenesis using a genetically encoded calcium reporter expressed in the germline of the model nematode C. elegans.

Calcium is an important signaling molecule during the oocyte-to-embryo transition (OET) and early embryogenesis. The hermaphroditic nematode ...

Basic Caenorhabditis elegans Methods: Synchronization and Observation

Research into the molecular and developmental biology of the nematode Caenorhabditis elegans was begun in the early seventies by Sydney Brenner and it has since been used extensively as a model organism 1. C. elegans possesses key attributes such as simplicity, transparency and short life cycle that have made it a suitable experimental system for fundamental biological studies for many years 2. Discoveries in this nematode have broad implications because many cellular and molecular processes that control animal development are evolutionary conserved 3.
C. elegans life cycle goes through an embryonic stage and four larval stages before animals reach adulthood. Development can take 2 to 4 days depending on the temperature. In each of the stages several characteristic traits can be observed. The knowledge of its complete cell lineage 4,5 together with the deep annotation of its genome turn this nematode into a great model in fields as diverse as the neurobiology 6, aging 7,8, stem cell biology 9 and germ line biology 10. 
An additional feature that makes C. elegans an attractive model to work with is the possibility of obtaining populations of worms synchronized at a specific stage through a relatively easy protocol. The ease of maintaining and propagating this nematode added to the possibility of synchronization provide a powerful tool to obtain large amounts of worms, which can be used for a wide variety of small or high-throughput experiments such as RNAi screens, microarrays, massive sequencing, immunoblot or in situ hybridization, among others. 
Because of its transparency, C. elegans structures can be distinguished under the microscope using Differential Interference Contrast microscopy, also known as Nomarski microscopy. The use of a fluorescent DNA binder, DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole), for instance, can lead to the specific identification and localization of individual cells, as well as subcellular structures/defects associated to them.

Basic Caenorhabditis elegans Methods: Synchronization and Observation

The easiness of maintaining and propagating the nematode C. elegans make it a nice model organism to work with. The possibility of synchronizing worms allows the work with a significant amount of subjects at the same developmental stage, what facilitates the study of one particular process in many animals.

Temel<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; Yöntem: Senkronizasyon ve Gözlem

Research into the molecular and developmental biology of the nematode Caenorhabditis elegans was begun in the early seventies by Sydney Brenner and it has ...

Tracking and Quantifying Developmental Processes in C. elegans Using Open-source Tools

Quantitatively capturing developmental processes is crucial to derive mechanistic models and key to identify and describe mutant phenotypes. Here protocols are presented for preparing embryos and adult C. elegans animals for short- and long-term time-lapse microscopy and methods for tracking and quantification of developmental processes. The methods presented are all based on C. elegans strains available from the Caenorhabditis Genetics Center and on open-source software that can be easily implemented in any laboratory independently of the microscopy system used. A reconstruction of a 3D cell-shape model using the modelling software IMOD, manual tracking of fluorescently-labeled subcellular structures using the multi-purpose image analysis program Endrov, and an analysis of cortical contractile flow using PIVlab (Time-Resolved Digital Particle Image Velocimetry Tool for MATLAB) are shown. It is discussed how these methods can also be deployed to quantitatively capture other developmental processes in different models, e.g., cell tracking and lineage tracing, tracking of vesicle flow.

Tracking and Quantifying Developmental Processes in C. elegans Using Open-source Tools

Here it is shown how to track and quantify developmental processes in C. elegans. The methods presented are based on open-source tools that can be easily implemented. It is demonstrated how to reconstruct 3D cell-shape models, how to manually track subcellular structures, and how to analyze cortical contractile flow.

Gelişim Süreçleri İzleme ve nicel<em&gt; C. elegans</em&gt; Açık kaynak Araçlarını Kullanma

Quantitatively capturing developmental processes is crucial to derive mechanistic models and key to identify and describe mutant phenotypes. Here ...

Quantitative Approaches for Studying Cellular Structures and Organelle Morphology in Caenorhabditis elegans

Defining the cellular mechanisms underlying disease is essential for the development of novel therapeutics. A strategy frequently used to unravel these mechanisms is to introduce mutations in candidate genes and qualitatively describe changes in the morphology of tissues and cellular organelles. However, qualitative descriptions may not capture subtle phenotypic differences, might misrepresent phenotypic variations across individuals in a population, and are frequently assessed subjectively. Here, quantitative approaches are described to study the morphology of tissues and organelles in the nematode Caenorhabditis elegans using laser scanning confocal microscopy combined with commercially available bio-image processing software. A quantitative analysis of phenotypes affecting synapse integrity (size and integrated fluorescence levels), muscle development (muscle cell size and myosin filament length), and mitochondrial morphology (circularity and size) was performed to understand the effects of genetic mutations on these cellular structures. These quantitative approaches are not limited to the applications described here, as they could readily be used to quantitatively assess the morphology of other tissues and organelles in the nematode, as well as in other model organisms.

Quantitative Approaches for Studying Cellular Structures and Organelle Morphology in Caenorhabditis elegans

This study outlines quantitative measurements of synaptic size and localization, muscle morphology, and mitochondrial shape in C. elegans using freely available image processing tools. This approach allows future studies in&#160;C. elegans&#160;to quantitatively compare the extent of tissue and organelle structural changes as a result of genetic mutations.

Caenorhabditis elegans hücresel yapıları ve organelle morfoloji eğitim için nicel yaklaşımlar

Defining the cellular mechanisms underlying disease is essential for the development of novel therapeutics. A strategy frequently used to unravel these ...

Purification and Analysis of Caenorhabditis elegans Extracellular Vesicles

The secretion of small membrane-bound vesicles into the external environment is a fundamental physiological process of all cells. These extracellular vesicles (EVs) function outside the cell to regulate global physiological processes by transferring proteins, nucleic acids, metabolites, and lipids between tissues. EVs reflect the physiological state of their cells of origin. EVs are implicated to have fundamental roles in virtually every aspect of human health. Thus, EV protein and genetic cargos are being increasingly analyzed for biomarkers of health and disease. However, the EV field still lacks a tractable invertebrate model system that permits the study of EV cargo composition. C. elegans is well suited for EV research because it actively secretes EVs outside of its body into its external environment, permitting facile isolation. This article provides all the necessary information for generating, purifying, and quantifying these environmentally secreted C. elegans EVs including how to work quantitatively with very large populations of age-synchronized worms, purifying EVs, and a flow cytometry protocol that directly measures the number of intact EVs in the purified sample. Thus, the large library of genetic reagents available for C. elegans research can be tapped into for investigating the impacts of genetic pathways and physiological processes on EV cargo composition.

Purification and Analysis of Caenorhabditis elegans Extracellular Vesicles

This article presents methods for generating, purifying, and quantifying Caenorhabditis elegans extracellular vesicles.

Arınma ve Caenorhabditis elegans Ekstrasellüler Veziküllerin Analizi

The secretion of small membrane-bound vesicles into the external environment is a fundamental physiological process of all cells. These extracellular ...

Çekirdeklerin dağıtım, proteinler ve sitoiskeleti çalışmaya Caenorhabditis elegans Germline sayısal analizi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler