Method Article
و في الموقع بروتوكول التهجين الموصوفة هنا يسمح للتوطين المباشر مرنا والصغيرة تعبير الحمض النووي الريبي على المستوى الخلوي مع حساسية عالية وخصوصية. هو الأمثل لإجراء البارافين جزءا لا يتجزأ من أقسام الأنسجة النباتية ، ينطبق على طائفة واسعة من النباتات والأنسجة ، ويمكن أن تكتمل في غضون عشرة أيام.
مع التقدم في أبحاث الجينوم في العقد الماضي ، شهدت العديد من الدراسات بيولوجيا النبات على نطاق واسع تقديم التحليلات الكمية في التعبير الجيني. ويجري استخدام ميكروأري وتسلسل الجيل المقبل النهج للتحقيق في عمليات الاستجابة التنموية والفسيولوجية والإجهاد ، وتشريح اللاجينية والصغيرة مسارات الحمض النووي الريبي ، وبناء شبكات الجينات التنظيمية 1-3 الكبيرة. في حين أن هذه التقنيات تسهيل تحليل الجينات في وقت واحد من مجموعات كبيرة ، لأنها توفر عادة القرار محدود جدا من التغييرات spatiotemporal التعبير الجيني. ويمكن التغلب على هذا القيد جزئيا باستخدام أسلوب التنميط بالتزامن مع lasermicrodissection أو مضان تنشيط الخلايا فرز 4-7. ومع ذلك ، ولكي نفهم تماما الدور البيولوجي للجين ، ومعرفة نمط spatiotemporal التعبير في القرار الخلوية الأساسية. ولا سيما عند دراسة تطوير أو آثار بيئية STIيمكن المولى والمسوخ تحليل مفصل لنمط التعبير الجين أصبح أساسيا. على سبيل المثال ، يمكن أن الاختلافات الكمية خفية في مستويات التعبير عن الجينات التنظيمية الرئيسية تؤدي إلى الظواهر الدرامية عندما يرتبط مع الخسارة أو الربح التعبير في أنواع معينة من الخلايا.
وتستخدم عادة عدة طرق لفحص تفصيلي لأنماط التعبير الجيني. هو واحد من خلال تحليل خطوط مراسل المعدلة وراثيا. ويمكن هذا التحليل ، ومع ذلك ، أصبحت تستغرق وقتا طويلا عند تحليل جينات متعددة أو يعملون في مصانع لتحويل المتمردة. علاوة على ذلك ، عادة ما هو مطلوب التحقق المستقل للتأكد من أن نمط التعبير الذي يحاكي التحوير من الجينات المحلية. المناعى توطين البروتين أو مرنا في التهجين الموضع الحالي بدائل سريعة نسبيا لرؤية مباشرة في التعبير الجيني في الخلايا والأنسجة. هذا الأخير لديه ميزة واضحة أنه يمكن أن يكون بسهولة شالحوار الاقتصادي الاستراتيجي على أي من الجينات الفائدة. التهجين في الموقع تتيح الكشف عن mRNAs المستهدفة في الخلايا عن طريق التهجين مع الحمض النووي الريبي لمكافحة الشعور المسمى التحقيق التي حصلت عليها في المختبر النسخ من الجينات في المصالح.
نحن هنا الخطوط العريضة لبروتوكول للتوطين في الوضع الطبيعي في التعبير الجيني في النباتات التي هي حساسية عالية ومحددة. هو الأمثل للاستخدام مع بارافورمالدهيد الثابتة والبارافين جزءا لا يتجزأ من المقاطع ، والتي تعطي حماية ممتازة من الأنسجة ، وتحقيقات DIG ذات العلامات التي تصور من قبل المناعية للكشف عن والفوسفاتيز القلوية رد الفعل اللونية. وقد تم بنجاح تطبيق هذا البروتوكول إلى عدد من الانسجة من طائفة واسعة من الأنواع النباتية ، ويمكن استخدامها لتحليل التعبير عن mRNAs فضلا الرناوات الصغيرة 8-14.
1. إعداد نموذج
ملاحظة : جميع الخطوات حتى وبما في ذلك التهجين خطوة حساسة للنشاط ريبونوكلياز. ولذلك فمن الضروري العمل في ظروف نظيفة. كما أنه من الشائع جدا لجعل كل الحلول ريبونوكلياز خالية DEPC باستخدام المياه المعالجة والأواني الزجاجية يخبز في 180 درجة مئوية لمدة 3 ساعات على الأقل. غالبا ما يتم تنظيف الحاويات البلاستيكية من خلال المعاملة مع هيدروكسيد الصوديوم 0.2 N لمدة 30 دقيقة. ومع ذلك ، فإن أيا من هذه الاحتياطات الضرورية ونحن عادة استخدام العادية النظيفة milliQ H 2 O للجميع الحلول. نحن لا تبقي منفصلة الكواشف ، وصناديق والأواني الزجاجية لالتهجين في الموقع وتخزين هذه في خزانة نظيفة.
هناك احتمال آخر هو لتوزيع جميع العينات في طبق بتري تحتوي على الشمع المنصهر (يجب أن تكون مغطاة بالكامل عينات بواسطة الشمع) بينما كان يعمل على لوحة 60 درجة مئوية حرارة. توجيه العينات مع ملقط الدافئة. في النهاية ، فأغلق على طبق من ذهب. عندما توطد الشمع ، يمكن نقل طبق بتري على مقاعد البدلاء وتخزينها ثم في 4 درجات مئوية. عندما تصبح مستعدة لsectioning ، يمكن قطع كتل صغيرة تحتوي على عينات الأنسجة من طبق بتري بشفرة تحسنت والتي شنت على صاحب العينة مشراح مع انخفاض اضافي من الشمع المنصهر. السماح لتتصلب نموذج لبضع دقائق قبل sectioning.
ملاحظة : يمكن للكتليتم تخزين عند 4 درجة مئوية لمدة 1 سنة أو أكثر. للحصول على نصائح مفيدة إضافية على تثبيت الأنسجة والتضمين ، انظر المرجع. 16
2. إعداد التحقيق
3. Sectioning
4. المختلطة في الموقعسعودة
5. ممثل النتائج :
بعد 1-5 أيام ، وسوف إشارة حمراء اللون الارجواني تطوير في تلك الخلايا حيث ان التحقيقات لم المهجنة إلى النصوص التكميلية (الشكل 1). إشارة اللون يوفر بالتالي التصور المباشر على القرار الخلوية من نمط التعبير عن الجينات في المصالح. ويجوز للتلوين الخلفية أيضا تطوير الأضعف ، نتيجة الربط غير محددة من التحقيق أو تلطيخ الأنسجة النباتية (الشكل 3). قد تكون هذه إشارة الخلفية نسبيا أكثر وضوحا في زنازين صغيرة واقل تصميما من الأنسجة ، ولكن أيضا تلطيخ تكون الخلفية التي لوحظت في أقسام المهجنة للتحقيقات السيطرة السلبية والإيجابية ، وسوف لايمكن استنساخه بين التجارب.
الشكل 1. النتائج التي تم الحصول عليها مع ممثل تحقيقات مختلفة على أنسجة Arabidopsis والذرة. التهجين في الموقع من Arabidopsis (AD) والذرة الأنسجة (EH) مع تحقيقات منفصلة محددة الجينات التي توضح نوع النتائج التي يمكن توقعها عند الانتهاء الناجح للبروتوكول المبينة. (أ) من SHOOTMERISTEMLESS1 الأقلمة (STM) في تبادل لاطلاق النار قمة Arabidopsis الخضري ، لاحظ وجود إشارة الأزرق الأرجواني في الخلايا غير محدد من النسيج الإنشائي وعدم وجود إشارة في الأوراق المحيطة بها. (BD) مقاطع من Arabidopsis الأجنة مرحلة نسف تظهر CLAVATA3 (B) في التعبير عن الخلايا الجذعية الجنينية قليلة ، بحث AtML1 (C) التعبير في طبقة البشرة ، وعدم وجود إشارة في الفروع مع الحمض النووي الريبي السيطرة السلبية العشوائي (D ). (E) التعريب من STM knotted1 homolog في جنين الذرة النامية ؛ نلاحظ إشارة قوية على وجه التحديد في النسيج الإنشائي الجنينية والجذر. (FH) المقاطع الطولية من خلال تبادل لاطلاق النار قمة النباتي من الذرة تظهر واضحة في أنماط التهجين الموضع لarf3a (F) وocl4 (G) وعدم وجود إشارة التهجين لتحقيق السيطرة السلبية (H). وأعرب عن arf3a على سطح ورقة مجافي المحور / القاع ، في حين أعرب ocl4 homolog AtML1 تحديدا في البشرة.
واستخدمت الأجزاء التالية كما هو جين التحقيق : STM : المنطقة التي تشمل الأحماض الأمينية [كدنا] 81-382 ، والذي يتضمن homeodomain الحفظ ؛ CLV3 : طول كامل [كدنا] ؛ AtML1 : لاكسون الثالثة ؛ kn1 : كامل الإطار القراءة المفتوحة ؛ arf3a : النيوكليوتيدات 9-225 من استنساخ [كدنا] HM004539 ؛ ocl4 : 3 '1.7 كيلوبايت من طول كامل [كدنا] ، والذي يتضمن العديد من المجالات البروتين الحفظ.
معشوقة = "jove_content">
الشكل 2. فحص نقطة ، في حين صنع في تحقيقات النسخ المختبر. (أ) في تحقيقات التهجين الموضع يتم التحقق على agarose هلام القياسية بعد النسخ في المختبر (أ) ، بعد المعالجة والتنقية الدناز اللاحقة للكرد فعل النسخ المختبر (ب) ، بعد كربونات المائي ، إذا لزم الأمر ، (ج) وعندما جاهزة للاستخدام (د). لتحقيقات أكثر من 250 سنة مضت في الطول ، مثل مسبار 1 ، فإن العائد المائي كربونات مجموعة من شظايا أصغر المسبار (قوس). (ب) القياس الكمي للتحقيقات اللونية من خلال تحليل لطخة نقطة. ورصدت التخفيفات تتراوح بين 10 إلى 10 -5 -1 من تحقيق السيطرة 100 نانوغرام / ميكروليتر (1) وثلاث حديثا DIG المسمى تحقيقات (2-4) على غشاء نقل ، حضنت المضادة للDIG الأضداد ، ويعاير باستخدام مقايسة اللونية المبينة في القسم 2.3 من البروتوكول. ويشير التحليلالتركيزات التالية المقدرة : المسبار 2 ، ~ 100 نانوغرام / ميكروليتر ؛ المسبار 3 ، ~ 10 نانوغرام / ميكروليتر التحقيق 4 ، ~ 1 نانوغرام / ميكروليتر. 4 التحقيق من غير المرجح أن تسفر عن جيد في إشارة التهجين الموقع.
الشكل 3. مقارنة التحقيق غير محددة لتحقيق عمل جيد. المقاطع الطولية من خلال تبادل لاطلاق النار قمة النباتي من الذرة تظهر إشارة الخلفية غير محددة (A) والمحددة في إشارة التهجين الموضع للمسبار OCL5 في طبقة الخلية الخارجي (B).
الشكل 4. رسم تخطيطي يبين الجدول الزمني للخطوات في بروتوكول التهجين في الموقع. يشار إلى خطوات دمج الأنسجة في خطوات التحقيق لتحضير الأخضر ، والبرتقال ، وعلى الخطوات التهجين في الموقع في الزرقاء. هذا الخط يعتبر أن الحمض النووي templaالشركة المصرية للاتصالات للنسخ في المختبر لجنة التحقيق هو متاح. يمكن أن تكون على استعداد كتل الأنسجة Parafin جزءا لا يتجزأ من وحفر المسمى تحقيقات مسبقا وتخزينها في 4 -80 درجة مئوية ودرجة مئوية ، على التوالي ، وحتى وقت الاستخدام. ويمكن بعد ذلك في البروتوكول الموقع التهجين تستكمل في أقل من أربعة أيام.
في أسلوب التهجين في الموضع المذكورة هنا يسمح للرؤية مباشرة للنمط التعبير الجيني spatiotemporal أي اهتمام لقرار الخلوية كبيرة وحساسية عالية وخصوصية. البروتوكول لا يسمح بالمقارنة الكمية للمستويات التعبير بين الجينات. ومع ذلك ، يمكن للحساسية العالية والأسلوب القرار تكشف التدرجات في التعبير الجيني داخل أنسجة 8 ، 18 ، وهو غير ممكن مع معظم وسائل أخرى للتحليل التعبير الجيني.
البروتوكول يتضمن العديد من الخطوات ، التي يمكن أن تجعل حل المشاكل مشاكل. أهم الخطوات للبروتوكول هي تثبيت للأنسجة واختيار ووضع العلامات على التحقيق. سوف الأنسجة تسلل سيئة وتحقيقات مع إدماج DIG منخفضة الغلة اشارات ضعيفة جدا التي قد يكون من الصعب الكشف عن الخلفية أعلاه. لكل جين جديد لسعر الفائدة ، فمن المستحسن لمحاولة تحقيقات قليلة متميزة مستمدة من diffeاستئجار مناطق نسخة. أحيانا ، قد اثنين أو ثلاثة تحقيقات تستهدف مختلف مناطق أصغر من الجينات يمكن الجمع بين الحاجة إلى الحصول على إشارة قوية التهجين ومحددة. بالإضافة إلى ذلك ، الشروط التهجين ، مثل درجة الحرارة وتكوين العازلة التهجين ، يمكن أن يكون الأمثل لكل جينة أو أنسجة لخفض أو زيادة التشدد التهجين. أيضا الخطوة العلاج البروتيني هو متغير ويمكن تغييرها لتكييف بروتوكول للأنواع النباتية المختلفة أو للكشف عن النصوص مع وفرة منخفضة جدا. سيتم إدراج كل من تحقيقات الرقابة الإيجابية والسلبية تكون مفيدة في تحديد نقاط إشكالية البروتوكول.
هو الأمثل لإجراء البارافين جزءا لا يتجزأ من أقسام الأنسجة النباتية ولكن يمكن استخدامها مع تعديلات طفيفة أيضا في جبل لكامل الموقع التهجين. وعلى الرغم من أن تستخدم على نطاق واسع في البحوث الحيوانية 19 ، جبل بأكمله في الموقع التهجين يكون لimited إلى الأنسجة النباتية التي يمكن أن تكون مخترقة بسهولة ، مثل الأجنة ، والجذور أو الأنسجة meristematic الشباب 20،21. ويمكن أيضا أن يتم تعديل البروتوكول بسهولة اكتشاف وقت واحد اثنين mRNAs مميزة أو توطين النصوص جنبا إلى جنب مع بروتينات 15،22،23. أخيرا ، فمن الممكن لتوسيع نطاق تطبيق هذا الأسلوب على تصور أنماط التعبير RNA الصغيرة في النباتات. وقد تم تحديد أنماط التعبير ميرنا باستخدام هذا البروتوكول في كل من الذرة وArabidopsis 8،14. في الآونة الأخيرة ، تم استبدال تحقيقات في كتب من قبل المختبر المتاحة تجاريا DIG المسمى الحمض النووي مؤمن (LNA) والتي تزيد بنسبة ضئيلة تحقيقات حساسية إشارة 18 ، 24.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
ويدعم البحوث في مختبر طن متري من المنح المقدمة من مؤسسة العلوم الوطنية (DBI - 0820610 و 1022102 IOS) ونيويورك وزارة الصحة (NYSTEM - C024308). تلقى CM زمالات ما بعد الدكتوراه من وزارة التربية والتعليم الإسبانية والعلوم (2007-0937) ورافائيل ديل بينو مؤسسة واسبانيا.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
المنتج | شركة | فهرس العدد | تصريحات |
---|---|---|---|
Cytoseal 60 4oz | الصياد | 23-244-256 | التولوين المستندة إلى 8310-4 |
Histoclear | الصياد | 50-899-90147 | |
مسار الأنسجة Paraplast بلس | الصياد | 23-021-400 | |
N + النايلون غشاء Hybond - N + | جنرال إلكتريك للرعاية الصحية | RPN203B | |
ريبونوكلياز OUT و 40 يو / ميكرولتر | Invitrogen | 10777019 | |
RQ1 ريبونوكلياز خالية الدناز ؛ 1 U / ميكروليتر | Promega | M6101 | |
DIG المسمى التحكم RNA | روش | 11585746910 | |
DIG مزيج الحمض النووي الريبي الوسم | روش | 11277073910 | |
SP6 بوليميريز RNA 1000 U | روش | 10810274001 | |
T3 بوليميريز RNA 1000 U | روش | 11031163001 | |
T7 بوليميريز RNA 1000 U | روش | 10881767001 | |
ريبونوكلياز - A | روش | 109142 | تذوب في pH8.0 الجلسرين تريس 50 ٪ 100mM |
حظر الكاشف | روش | 1 096 176 | الحرارة تصل إلى 70 درجة مئوية في TBS العازلة |
مكافحة Digoxygenin - AP ، شظايا فاب من الأغنام 150 U | روش | 1 093 274 | |
NBT / BCIP الأسهم الحل | روش | 1 681 451 | |
تدور أعمدة صغيرة سريعة RNA | روش | 11814427001 | |
من الحمض الريبي النووي النقال E. القولونية | روش | 109541 | |
تريتون ® X - 100 | سيغما | T8787 | |
توين - 20 | سيغما | P9416 | |
منزوع الأيونات formamide | سيغما | F9037 | |
البروتيني من نوع غريس المتسلسلة الرابع عشر | سيغما | P5147 | المخفف في الماء milliQ وهضم ما قبل 4 ساعات عند 37 درجة مئوية |
ثلاثي إلإيثانولامين | سيغما | 90279 | المخفف في الماء ، وتقديمهم إلى pH8.0 مع حمض الهيدروكلوريك |
أنهيدريد الخليك | سيغما | A6404 | |
ديكستران كبريتات الصوديوم من الملح SPP النستقة. | سيغما | D8906 - 5G | وينبغي تسخين كبريتات ديكستران إلى 80 درجة مئوية إلى حل. |
الحل في التركيز دينهارت 50x | سيغما | D2532 | |
ألبومين المصل البقري من -- 98 ٪ ≥ | سيغما | A7906 | |
يوزين Y الصوديوم الملح | سيغما | E4382 | تذوب في الايثانول 96-100 ٪ حتى المشبعة |
بارافورمالدهيد | سيغما | P6148 | |
الإيثانول المطلق 200 برهان | |||
الفينول / كلوروفورم | |||
قاعدة قوالب | Microsocpy العلوم الالكترونية | 62352-15 | |
تضمين الحلقات | الصياد | 22-038-197 | |
20ml قنينة التلألؤ المتاح ، مع قبعات | VWR | 66020-326 | |
التحقيق على اساس زائد الشرائح | الصياد | 22-230-900 | |
النظارات الصغيرة تغطية 24x50 ملم | VWR | 48404-452 | |
Whatman رقة 3mm | VWR | 89022-360 | |
أطباق زجاجية الثلاثة وstai onenless رف الصلب الشريحة | Microsocpy العلوم الالكترونية | 71420-25 | زعته اثنين من الزجاج ضرورية لمعالجة histoclear ويستخدم آخر لعلاج أنهيدريد الخليك |
18 حاويات بلاستيكية نظيفة | Microsocpy العلوم الالكترونية | 71402 | |
2 أو 3 صناديق بلاستيكية كبيرة مسطحة مع الأغطية اغلاقها باحكام | الخطوات المطلوبة لالتهجين والأضداد | ||
غرامة فرش | مساعدة تسليم شرائط الشمع | ||
مشراح | لايكا | ||
نظام التنظيف الذاتي فراغ الجافة | وولش | 2025 | |
الشريحة الأكثر دفئا | الصياد | ||
كتلة التدفئة | هناك حاجة عند 60 درجة مئوية و 85 درجة مئوية | ||
في الحاضنة 58-60 درجة مئوية | الصياد | للحصول على خطوات مع Paraplast المنصهر | |
أفران أو حمامات الماء لمدة 55 درجة مئوية و 37 درجة مئوية | الصياد | بحاجة الى عامين بسبب التغيير السريع في درجات حرارة بين | |
الطرد المركزي (4 درجات مئوية -- 20 درجة مئوية) | |||
دخن غطاء محرك السيارة |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved