A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
ووصف الطريقة التي التعبير الجيني في الأنبوب العصبي يمكن أن يكون downregulated بطريقة الخلية، اكتب محددة يمكن عزوها. نحن لشرح كيفية في البيضة الصعق الكهربائي من الرنا الميكروي القائم على البلازميدات التي تثير تسيطر spatiotemporally RNA تدخل للتحقيق في صواري التوجيه محور عصبي في أنبوب للالعصبية النامية.
تم صواري dI1 الخلايا العصبية درس على نطاق واسع لتوضيح الآليات الكامنة والتوجيه محور عصبي خلال 1،2 التنمية. وتقع هذه الخلايا العصبية في النخاع الشوكي الظهري وإرسال محاور عصبية على طول مسارات النمطية. محاور عصبية صواري المشروع في البداية ثم بطنيا نحو عبر floorplate. بعد عبور خط الوسط، وهذه المحاور جعل منعطفا حادا منقاري والمشروع طوليا نحو الدماغ. وينظم كل من هذه الخطوات من قبل العظة من الأنشطة المنسقة جذابة ومثيرة للاشمئزاز التوجيه. التفسير الصحيح لهذه العظة هو أمر حاسم في توجيه محاور عصبية على طول الطريق من ترسيمها. وهكذا، يتم التحقيق بشكل مثالي مساهمة الفسيولوجية للجزيء خاص لتوجيه محور عصبي صواري في سياق الجنين المعيشة. وفقا لذلك، لا بد من ضربة قاضية الجينات في الجسم الحي تسيطر على وجه التحديد من أجل التمييز بعناية أنشطة التوجيه محور عصبي من الجينات التي قد تلعب متعددةالأدوار خلال التنمية.
هنا، نحن تصف طريقة لضربة قاضية التعبير الجيني في الأنبوب العصبي الدجاج بطريقة الخلية، اكتب محددة يمكن عزوها. نستخدم ناقلات بلازميد رواية 3 بإيواء الخلايا من نوع محدد المروجين / القدرة التي تدفع التعبير عن بروتين فلوري علامة، يتبعها مباشرة نسخة miR30-رني 4 (تقع داخل UTR-3'من [كدنا] ترميز البروتين الفلورسنت) ( الشكل 1). عندما electroporated في أنبوب للالعصبية النامية، هذه النواقل حصول downregulation كفاءة في التعبير الجيني والتعبير عن البروتينات علامة مشرقة الفلورسنت لتمكين تتبع مباشرة من الخلايا التي تعاني من ضربة قاضية 3. خلط مختلفة ناقلات رني قبل الصعق الكهربائي في وقت واحد يسمح للضربة قاضية من اثنين أو أكثر من الجينات في المناطق المستقلة من الحبل الشوكي. هذه التفاعلات المعقدة يسمح الخلوية والجزيئية للفحص خلال التنمية، على نحو سريع، قimple ودقيقة وغير مكلفة. بالاشتراك مع مبادرة ديزرتك الصناعية تتبع مسارات محور عصبي صواري في كتاب مفتوح التحضيرات 5، هذا الأسلوب هو أداة مفيدة لفي الدراسات المجراة من الآليات الخلوية والجزيئية للنمو محور عصبي صواري والتوجيه. من حيث المبدأ، يمكن أن تستخدم أي مروج / محسن، مما يجعل هذه التقنية يحتمل أكثر قابلية للتطبيق على نطاق واسع لفي الدراسات المجراة من خلال وظيفة الجين التنمية 6.
هذا الفيديو يوضح أولا كيف للتعامل مع نافذة والبيض، وحقن البلازميدات الحمض النووي في الأنبوب العصبي وإجراءات الصعق الكهربائي. للتحقيق في صواري التوجيه محور عصبي، تتم إزالة الحبل الشوكي من الجنين باعتباره إعداد كتاب مفتوح، ثابتة، وحقنوا مبادرة ديزرتك الصناعية للتمكين من تتبع مسارات محور عصبي. هي التي شنت الحبل الشوكي بين coverslips وتصور باستخدام المجهر متحد البؤر.
1. إعداد DNA البلازميد رني لإسكات الجينات الخلوية من نوع محدد
البلازميدات (الشكل 1) تم تجميعها باستخدام معيار تقنيات الاستنساخ الجزيئي، كما هو موضح سابقا بالتفصيل 3،4.
1،1 الاستنساخ في ناقلات: تصميم oligonucelotide
يتم عرض مثال لإسكات GFP أدناه.
تسلسل الهدف (22nt): 5'-GGCACAAGCTGGAGTACAACTA
GFP إلى الأمام HP1 = 59mer
GFP عكس HP1 = 58mer
هناك تسلسل المشتركة في هذه oligos التي تشكل جزءا من تسلسل ميرنا المرافقة (الدجاج محددة)، وحلقة مشتركة / تسلسل الجذعية (من miRNA30 الإنسان). وشدد على تسلسل الجين المستهدف محددة. لاحظ أن هناك AMismatch في قاعدة 5 'من حبلا إلى الأمام (كما هو موضح بالخط العريض؛ G → A في هذا المثال) لتقليد فمنها الطبيعية في miRNA30 في هذا الموقف.
يتم عرض مثال لإسكات LacZ أدناه.
تسلسل الهدف (22nt): 5'-CGCGCTGTATCGCTGGATCAAA
LacZ إلى الأمام HP2:
LacZ عكس HP2:
نلاحظ أن مرة أخرى، تم تغيير قاعدة 5 'من تسلسل الهدف في حبلا إلى الأمام (كما هو موضح بالخط العريض؛ C → A في هذا المثال) بحيث عدم التطابق تسلسل بواسطة العقاقير، ومحاكاة miRNA30.
1،2 PCR تفاعل وSubcloning
الاستنساخ في موقع القاسي الأولى: ميكرولتر 1 حتي 10 نانوغرام التمهيدي إلى الأمام GFP HP1 1 ميكرولتر - 100 نانوغرام 5 'التمهيدي HP1 1 ميكرولتر - 100 نانوغرام 3 'التمهيدي HP1 1 dNTPs ميكرولتر (10 ملم) 5 ميكرولتر العازلة 10X رد فعل PFU 1 ميكرولتر الحمض النووي PFU البلمرة (Promega) 39 ميكرولتر المياه PCR-الصف | OR | الاستنساخ في موقع القاسي الثاني: ميكرولتر 1 حتي 10 نانوغرام التمهيدي إلى الأمام LacZ HP2 1 ميكرولتر - 100 نانوغرام 5 'التمهيدي HP2 1 ميكرولتر - 100 نانوغرام 3 'التمهيدي HP2 1 dNTPs ميكرولتر (10 ملم) 5 ميكرولتر العازلة 10X رد فعل PFU 1 ميكرولتر الحمض النووي PFU البلمرة (Promega) 39 ميكرولتر المياه PCR-الصف |
دورات:
94 ° C | 94 ° C | 55 ° C | 72 ° C | 72 ° C | 4 ° C |
1 دقيقة | 30 ثانية | 30 ثانية | 1 دقيقة | 9 دقائق | عقد |
30 دورة |
1،3 البلازميدات تسلسل ميرنا
تحت الظروف القياسية رد فعل التسلسل غالبا ما يفشل بسبب هيكل الثانوي قوية من دبابيس الشعر. لتحسين هذه 7:
2. الصعق الكهربائي
2.1 التعامل مع البيض
2.2 إعداد الكواشف والمعدات
2،3 النوافذ
2،4 الصعق الكهربائي
رني DNA البلازميد (H 2 في 0) | ميكرولتر X |
20X PBS | 1 ميكرولتر |
التريبان الأزرق 0.4٪ | 2 ميكرولتر |
معقمة [ده 2 0، إلى وحدة تخزين النهائي لل | 20 ميكرولتر |
استخدام الشفط لطيف لتحميل مزيج DNA في الزجاج microcapillary تعلق على الأنابيب.
3. الاستعدادات الحبل الشوكي
3،1 تشريح الأجنة
3،2 عزل النخاع الشوكي من أجنة
3،3 التثبيت من الكتب المفتوحة
3،5 متزايدة لتصوير
4. ممثل النتائج
الصعق الكهربائي والتعبير عن البلازميدات
تحتالشروط المذكورة أعلاه، يجب أن يكون اكتشاف بروتين فلوري بشكل واضح في نوع من الخلايا المناسبة دون الحاجة لتضخيم إضافية للإشارة من وضع العلامات الأجسام المضادة. ينبغي أن يكون فقط بروتين فلوري اكتشاف نوع من الخلايا في المنشود / س. وترد أمثلة ممثل المفتوح الكتاب الاستعدادات والمقاطع العرضية للأجنة electroporated مع البلازميدات مختلفة في الشكل 2.
الكفاءة من miRNAs الاصطناعي
يجب أولا miRNAs الاصطناعي ضد الجين رواية ذات أهمية سيتم عرضها لتحقيق الكفاءة والنوعية من آثار ضربة قاضية لهم. نجد أن β-الأكتين المروج يبني يحركها، electroporated عند 0.25 ميكروغرام / ميكرولتر، مناسبة لهذا 3. ويمكن اختبار ضربة قاضية في الجسم الحي من قبل المناعية أو التهجين في الموقع.
مبادرة ديزرتك الصناعية الوسم
استهدفت بشكل مناسب حقن الأجنة في مبادرة ديزرتك الصناعية wildtypeينبغي أن تسفر أكثر من 80٪ من مواقع الحقن مع مسارات، مثالية التوراتية 3، كما هو موضح في الشكل 3. يجب أن الحيوان مع تقلبية الحيوانية تكون منخفضة.
الشكل 1. التخطيطي المعمم من ناقلات ميرنا، معربا عن البلازميد. استخدام مختلف RNA بوليميريز المروجين الثاني / القدرة تمكن الخلايا من نوع محدد التعبير. والخلايا المصابة بالعدوى بالنقل هي التعرف عليها عن طريق التعبير عن مراسل الفلورسنت مرتبط مباشرة (داخل نسخة واحدة) إلى واحد أو اثنين miRNAs الاصطناعي، الذي هدم التعبير الجيني. نص عريض يشير إلى شعور حبلا من ميرنا الاصطناعي ضد LacZ، كما هو موضح في النص.
الشكل 2. الممثل أمثلة سالحصول على بروتين فلوري و التعبير أنماط بعد الصعق الكهربائي لنواقل البلازميد المشار إليه. المقاطع العرضية والكتب المفتوحة من أجنة الدجاج HH25-26 التي تم electroporated في HH18. β-الأكتين المروج يدفع التعبير في كل مكان، Math1 محسن يدفع التعبير في الخلايا العصبية وdI1 Hoxa1 محسن يدفع التعبير على وجه التحديد في لوحة الكلمة. CN، صواري الخلايا العصبية؛ FP، لوحة الكلمة.
الشكل 3. تطبيق وتحليل مواقع الحقن مبادرة ديزرتك الصناعية في الأعمال التحضيرية كتاب مفتوح. ينبغي حقن مبادرة ديزرتك الصناعية في نمط نقطي، على مقربة من الهامش الجانبي للكتاب مفتوح، وعلى الجانب electroporated (التي حددتها التعبير بروتين فلوري). بعد 3 أيام من نشرها، وينبغي صواري مسارات محور عصبي تكون قادرة على أن تكون تصور تحت المجهر الفلورسنت. سوف تنمو مسارات محور عصبي طبيعي نحو الطابق صفي وقت متأخر، عبر لوحة الطابق و من ثم استدر وتنمو rostrally. ويمكن مقارنة الظواهر الشاذة الناشئة عن طرق الجينات وصولا الى هذا المسار التوراتية. في المثال، بعض المماطلة في محاور عصبية لوحة الكلمة الخاطئة أو جعل قرارات تحول على الجانب المقابل.
ويمكن استخدام هذه بسيطة، المستندة إلى متجه التعبير ميرنا الاصطناعي استراتيجية في التعبير الجيني الذاتية ضربة قاضية في الأنبوب العصبي الدجاج. هذه الأدوات وظيفية متعددة تقدم إسكات الجينات والتحكم الزمني وخصوصية من نوع الخلية، لتيسير الكشف عن مسارات تنموية معقدة. عل?...
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
ويدعم عمل في مختبر ES من قبل مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية. نود أن نشكر الدكتور فوز كونز للحصول على المساعدة مع التصوير.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم كاشف | شركة | كتالوج رقم | |
0.5 مم الزجاج الشعيرات الدموية | أدوات الدقة العالم | 1B120F-4 | |
إبرة الزجاج مجتذب | Narishige | PC-10 | |
Electroporator | BTX | ECM 830 | |
Sylgard سيليكون المطاط الصناعي | أدوات الدقة العالم | SYLG184 | |
سلك التنغستن، 0،075 مم | أدوات الدقة العالم | TGW0325 | |
دبابيس الحشرات، 0.20 ملم | أدوات العلوم الجميلة | 26002-20 | |
الحشرات دبابيس، 0.10 ملم | أدوات العلوم الجميلة | 26002-10 | |
ربيع مقص | غرامة لعلومعملية شريان الحياة | 15003-08 | |
دومون # 5 ملقط | أدوات العلوم الجميلة | 11252-20 | |
دومون # 55 ملقط | أدوات العلوم الجميلة | 11255-20 | |
مبادرة ديزرتك الصناعية سريع | الجزيئية مجسات | D-7756 | |
نيون المجاهر | OLYMPUS | SZX12، BX51 |
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