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健康卵母細(xì)胞發(fā)育

更新時(shí)間：2023-02-13 點(diǎn)擊次數(shù)：1018

通過對卵巢中的果蠅卵母細(xì)胞進(jìn)行清晰成像，研究生殖適應(yīng)性背后的機(jī)制，例如減數(shù)分裂和其他過程。

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本文討論了如何通過THUNDER Imager活細(xì)胞成像系統(tǒng)，獲取清晰、無模糊的圖像來幫助研究果蠅健康卵母細(xì)胞生成的相關(guān)機(jī)制。一個(gè)鮮為人知的例子就是聯(lián)會(huì)，它對染色體分離至關(guān)重要。THUNDER圖像可以顯示卵巢中卵母細(xì)胞的精細(xì)結(jié)構(gòu)，這有助于更好地了解減數(shù)分裂和其他導(dǎo)致健康卵母細(xì)胞生成的過程。

背景：研究卵母細(xì)胞發(fā)育

模式生物黑腹果蠅在遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)中用于研究遺傳的基本機(jī)制。發(fā)育生物學(xué)研究的一項(xiàng)重點(diǎn)工作是鑒定和表征對生殖健康至關(guān)重要的基因，包括減數(shù)分裂過程中的染色體分離以及其他有助生成健康卵母細(xì)胞的過程^[1-3]。

減數(shù)分裂同源物之間的聯(lián)會(huì)復(fù)合物（SC）或聯(lián)會(huì)的形成對于交換和染色體分離至關(guān)重要^[3]。人們對SC組裝如何啟動(dòng)所知甚少，僅知道可能在確保同源物之間的聯(lián)會(huì)以及控制雙鏈分離和交叉形成方面起到關(guān)鍵作用。對果蠅聯(lián)會(huì)的遺傳要求的研究表明，有3個(gè)時(shí)間上和遺傳上不同的聯(lián)會(huì)啟動(dòng)階段。這些是僅在著絲粒處觀察到聯(lián)會(huì)的早期偶線期卵母細(xì)胞、SC在幾個(gè)常染色位點(diǎn)啟動(dòng)的中期偶線期卵母細(xì)胞，以及SC在更多依賴于Kleisin樣蛋白C(2)M的位點(diǎn)啟動(dòng)的晚期偶線期卵母細(xì)胞^[3]。

研究卵母細(xì)胞的挑戰(zhàn)

由于光散射產(chǎn)生的霧面或離焦模糊，較厚的標(biāo)本（例如卵母細(xì)胞）難以使用寬場熒光顯微鏡成像。位于標(biāo)本深處的待觀察結(jié)構(gòu)可能會(huì)被霧面遮擋。

所用方法

對卵巢中位于早期階段的黑腹果蠅卵母細(xì)胞進(jìn)行成像。DNA被標(biāo)記為青色，卵母細(xì)胞表達(dá)綠色熒光蛋白，著絲粒被抗CENP-A抗體免疫標(biāo)記并顯示為白色，而C(2)M凝聚蛋白標(biāo)記為洋紅色。使用配備63倍1.4數(shù)值孔徑（NA）物鏡的THUNDER Imager活細(xì)胞成像系統(tǒng)對卵巢進(jìn)行大約13μm深度的成像。獲取最大亮度投影并采用Instant Computational Clearing（ICC）。

所獲結(jié)果

圖1所示為使用THUNDER Imager活細(xì)胞成像系統(tǒng)采集的卵母細(xì)胞圖像。

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圖1：經(jīng)ICC處理的早期階段果蠅卵巢的最大亮度投影圖像，青色表示DNA，綠色表示卵母細(xì)胞，白色表示著絲粒，品紅色代表凝聚蛋白。圖片來自美國新澤西州皮斯卡塔韋羅格斯大學(xué)瓦克斯曼微生物研究所INSPIRE博士后研究員Jessica Fellmeth博士。

結(jié)論

此處顯示的結(jié)果表明，使用THUNDER Imager活細(xì)胞成像系統(tǒng)對卵母細(xì)胞進(jìn)行成像，其揭示的豐富細(xì)節(jié)有助于研究有關(guān)健康卵母細(xì)胞生成和發(fā)育機(jī)制。

相關(guān)產(chǎn)品

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THUNDER Imager 3D Live Cell 3D

活細(xì)胞培養(yǎng)顯微成像系統(tǒng)

References：

1.J.K. Jang, A.C. Gladstein, A. Das, J.G. Shapiro, Z.L. Sisco, K.S. McKim, Multiple pools of PP2A regulate spindle assembly, kinetochore attachments and cohesion in Drosophila oocytes. J. Cell Sci. (2021) vol. 134, iss. 14, jcs254037, DOI: 10.1242/jcs.254037.

2.J.E. Fellmeth, K.S. McKim, Meiotic CENP-C is a shepherd: bridging the space between the centromere and the kinetochore in time and space, Essays Biochem. (2020) vol. 64, iss. 2, pp. 251–261, DOI: 10.1042/EBC20190080.

3.N.S. Tanneti, K. Landy, E.F. Joyce, K.S. McKim, A Pathway for Synapsis Initiation during Zygotene in Drosophila Oocytes, Current Biology (2011) vol. 21, iss. 21, pp. 1852–1857, DOI: 10.1016/j.cub.2011.10.005.

4.J. Schumacher, L. Bertrand, THUNDER Technology Note: THUNDER Imagers: How Do They Really Work? Science Lab (2019) Leica Microsystems.

5.L. Felts, V. Kohli, J.M. Marr, J. Schumacher, O. Schlicker, An Introduction to Computational Clearing: A New Method to Remove Out-of-Focus Blur, Science Lab (2020) Leica Microsystems.

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