提高果蠅工作步驟的效率,促進與發(fā)育生物學、遺傳學和神經(jīng)科學有關(guān)的研究。
一個多世紀以來,果蠅(典型的黑腹果蠅)一直被用作模式生物。原因之一是果蠅與人類共享許多與疾病相關(guān)的基因。果蠅經(jīng)常被用于發(fā)育生物學、遺傳學和神經(jīng)科學的研究。果蠅的優(yōu)點包括易于飼養(yǎng)且成本低廉、繁殖速度快、基因組完全測序以及可獲得各種基因品系。使用徠卡顯微鏡可以進行高效的果蠅研究。
使用顯微鏡的進行典型果蠅
相關(guān)實驗操作步驟
使用黑腹蠅蛆的常規(guī)實驗室方法包括:
這些步驟通常使用體視顯微鏡、復合顯微鏡或共聚焦顯微鏡進行。
圖 1:果蠅三齡幼蟲背部展開制片,使用AlexaFluor?647標記突觸后位點,AlexaFluor?555綴合鬼筆環(huán)肽(phalloidin)標記肌動蛋白絲,并使用AlexaFluor?488標記部分運動神經(jīng)元。樣品由美國馬里蘭州貝塞斯達國家衛(wèi)生研究院/國家精神衛(wèi)生研究所(NIH/NIMH)的A. Elliott 提供。
顯微注射轉(zhuǎn)基因
果蠅的轉(zhuǎn)基因通常是通過向果蠅胚胎顯微注射DNA來完成的。進行顯微注射需要顯微鏡。
胚胎顯微注射面臨著一些挑戰(zhàn):
使用徠卡體視顯微鏡可以克服這些挑戰(zhàn),該顯微鏡為用戶提供以下功能:
圖 2:示意圖展示了將DNA微量注射到果蠅胚胎中的過程。
揀蠅
根據(jù)特定的表型或解剖特征對果蠅進行分類,即所謂的 "揀蠅",必須在顯微鏡下進行。
與揀蠅相關(guān)的挑戰(zhàn)有:
然而,使用徠卡體視顯微鏡可以克服這些挑戰(zhàn)。用戶可以獲得以下好處:
圖 3:使用徠卡體視顯微鏡進行果蠅分揀操作。通過二氧化碳(CO?)管對果蠅進行麻醉(1),并在分揀過程中使用帶有 CO? 的果蠅操作墊維持麻醉狀態(tài)(2)。樣品由奧地利維也納大學神經(jīng)生物學系的T. Hummel 提供。
熒光篩選
要找到成功轉(zhuǎn)染熒光蛋白的果蠅胚胎或幼蟲,就必須對其進行熒光篩選。這項工作使用熒光體視顯微鏡進行。
對胚胎或幼蟲進行熒光篩選有一定的難度:
使用徠卡體視顯微鏡可以克服這些篩選難題。它可以幫助用戶完成以下工作:
圖 4:使用THUNDER顯微鏡拍攝并經(jīng)過LVCC(大體積計算清除)處理的黑腹果蠅卵泡。綠色區(qū)域為aPKC染色,洋紅色區(qū)域為Dlg染色。樣品由美國加利福尼亞大學伯克利分校的M. Khoury和D. Bilder提供。
解剖
解剖果蠅是在必須研究大腦或其他解剖結(jié)構(gòu)時進行的。這也需要顯微鏡。
果蠅解剖面臨的挑戰(zhàn)有:
使用徠卡體視顯微鏡可以克服解剖難題。用戶可以利用以下優(yōu)勢:
圖 5:使用M125體視顯微鏡解剖的三只果蠅大腦圖像。果蠅大腦表達紅色熒光蛋白(RFP)。圖像由徠卡熒光體視顯微鏡拍攝。大腦的取向如圖所示,以便后續(xù)共聚焦成像。樣品由奧地利維也納大學神經(jīng)生物學系的L. Geid和T. Hummel提供。
成像和文件
在對果蠅進行篩選和可能的解剖之后,往往需要對實驗進行成像和記錄。這一步需要一臺帶有攝像頭和軟件的顯微鏡。
果蠅實驗成像和記錄方面的主要挑戰(zhàn)是:
徠卡顯微鏡可以克服這些挑戰(zhàn)。以下是其優(yōu)勢:
圖 6:果蠅胚胎神經(jīng)元中鈣瞬變的時間序列成像,每幅圖像(A–F)代表約10.5秒的平均時間間隔。圖像使用THUNDER成像儀和計算清除技術(shù)獲取。樣品由美國加利福尼亞州Clandinin實驗室的A. Carreira-Rosario提供
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