A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
Here, we present a simple method for performing fluorescence DNA in situ hybridization (DNA ISH) to visualize repetitive heterochromatic sequences on slide-mounted chromosomes. The method requires minimal reagents and it is versatile for use with short or long probes, different tissues, and detection with fluorescence or non-fluorescence-based signals.
DNA الموقع التهجين (DNA ISH) في هو طريقة تستخدم عادة لتسلسل رسم الخرائط للمناطق كروموسوم محددة. هذا النهج غير فعالة بشكل خاص في رسم الخرائط تسلسل المتكررة للغاية لمناطق heterochromatic، حيث تواجه المناهج الحسابية التحديات باهظة. نحن هنا وصف بروتوكول مبسط للDNA ISH أن تلتف يغسل الفورماميد التي هي الخطوات القياسية في غيرها من البروتوكولات ISH DNA. هو الأمثل لدينا بروتوكول لالتهجين مع واحدة تحقيقات DNA حبلا القصيرة التي تحمل الأصباغ الفلورية، والتي احتفال بفعالية تسلسل الحمض النووي المتكررة داخل المناطق الكروموسومات heterochromatic عبر عدد من مختلف أنواع الأنسجة الحشرات. ومع ذلك، يجوز تمديد التطبيقات لاستخدام مع تحقيقات أكبر والتصور من متواليات نسخة واحدة (غير متكرر) DNA. ونحن لشرح هذه الطريقة عن طريق تعيين عدة سلاسل متكررة مختلفة لسحق الكروموسومات من الخلايا العصبية الدروسوفيلاميلانوجاستر وNasoniavitripennis الخلايا المنوية. وتبين لنا أنماط التهجين على حد سواء، تحقيقات صغيرة توليفها تجاريا وتحقيق أكبر للمقارنة. يستخدم هذا الإجراء وازم المختبرات بسيطة والكواشف، ويعتبر مثاليا للمحققين الذين لديهم خبرة قليلة مع أداء DNA ISH.
DNA الموقع التهجين (DNA ISH) في هو طريقة تستخدم عادة لتسلسل رسم الخرائط للمناطق كروموسوم محددة. يمكن أن تتولد تحقيقات لمناطق نسخة واحدة داخل كروماتين حقيقي من خلال حفنة من النهج، بما نيك الترجمة أو نهاية توسيم منتجات DNA طويلة 1،2 وإدراج deoxygenin (DIG) النيوكليوتيدات -attached والاعتراف بها من خلال مجموعة متنوعة واسعة من الأجسام المضادة مترافق مجموعة 1-3. تصور تسلسل الكروماتين الحقيقي في قلة أو واحد في عدد النسخ يتطلب استخدام إما واحدة، تحقيقات واسعة للنشاط معين عالية أو مزيج من عدة تحقيقات أصغر التي تعزز إشارة جماعي.
في المقابل، تسلسل المتكررة للغاية وجدت في المغاير، مثل السلطات الوطنية المعينة الأقمار الصناعية، هي أهداف أسهل لDNA ISH لأنها موجودة بشكل طبيعي عن عشرات الآلاف من يكرر تتجمع في مناطق كروموسوم واحد يعرف باسم الكتل. العناصر القابلة للنقل أيضا يمكن أن يكونوجدت في أرقام نسخة عالية في مواضع متميزة الكروموسومات 2. في هذه الحالات، يمكن أن تحقيقات واحدة مع النشاط النوعي المنخفض التدريسية بشكل فعال تسلسل heterochromatic بسبب التهجين بهم في مواقع متعددة. تحقيقات للتسلسل المتكررة يمكن توليفها [أليغنوكليوتيد تجاريا قصيرة باسم (30-50 بي بي) ومترافق كيميائيا مع أي من مجموعات متعددة الفلورسنت مختلفة. رسم تسلسل المتكررة داخل المغاير باستخدام تقنيات الجينوم التسلسل من الصعب نظرا للتحديات التي واجهتها في بناء السقالات داخل كتل الفضائية المتكررة للغاية 4-6،7. حاليا، ISH تقف باعتبارها السبيل الأكثر فعالية لرسم هذه المتتاليات على مستوى كروموسوم الفرعية. هذه الاستراتيجية مهمة لرسم خرائط أعداد كبيرة من تسلسل المتكررة التي يتم كشفت عنه دراسات الجينوم وTranscriptome على التسلسل الجارية.
سيتم GRE كفاءة وسهولة رسم الخرائط تسلسل المتكررة على الكروموسومات محمولة على الشرائحتعزيز atly بأي بروتوكول مبسطة لDNA ISH. على سبيل المثال، والبروتوكولات القائمة لDNA ISH تنطوي يغسل متعددة من الأنسجة تهجين في حل الفورماميد 2،8، مما يضيف إلى حد كبير في الوقت المطلوب لمتواليات رسم الخرائط وأيضا إنتاج كميات كبيرة من النفايات الكيميائية لهذا كاشف مكلفة. نحن هنا تصف طريقة DNA ISH المنقحة التي تلتف على الحاجة لغسيل الفورماميد وتستخدم المعدات المختبرية الأساسية والكواشف. وهذه الطريقة صممت في الأصل لرسم خرائط السريع لتسلسل الحمض النووي المتكررة للغاية في المناطق heterochromatic من neuroblasts اليرقات ذبابة الفاكهة باستخدام oligos تصنيعه تجاريا التي يتم مترافق مع الأصباغ مضان. ومع ذلك، يعمل هذا الأسلوب أيضا لرسم خرائط تسلسل المتكررة باستخدام مجسات أكبر توليفها من خلال وسائل أخرى 9،10 وعبر عدة أنواع الأنسجة وكروموسوم مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، وهذه الطريقة يمكن أن تستخدم لرسم خريطة تسلسل الكروماتين الحقيقي باستخدام أطول أو multipجنيه، تحقيقات قصيرة ضمن تسلسل الكروماتين الحقيقي من الاهتمام.
1. الأنسجة تشريح والتثبيت (60 دقيقة)
= "jove_content" FO: المحافظة على together.within صفحة = "دائما">
الشكل (1): (أ) 3 طور مرحلي الثالثة يرقة ذبابة الفاكهة (يمين)، مع المواقف المشار إليها لمعرفة كيفية الاستيلاء على السنانير الفم (الرمز مع *) و2/3 من طول الطريق اليرقات لتشريح أدمغة. (يسار) تخطيطي من يرقة إلى المرحلة التنموية نفسها، والتي تصور الوضع النسبي للدماغ داخل الرأس اليرقات. (B) والدماغ والعقد البطنية تشريح من 3 طور مرحلي الثالثة يرقة ذبابة الفاكهة (يمين) وتخطيطي لهذا الأنسجة (يسار). خادرة Nasonia العمر 3 يوما (C) في الجسم أحمر أصفر مرحلة العين. (D) زوج الخصية تشريح من العمر Nasonia الذكور خادرة 3 يوم (يمين) مع مواقف تشير فيها للاستيلاء على خادرة في الخلفي من البطن (الرمز مع *) وفي منتصف الطريق على الجسم. (يسار) والتي تصور تخطيطي الذكور والإناثص الشرانق. الشرانق الذكور يمكن تمييزها عن طريق الأجنحة التي لا تمتد الماضي الشخصى saggital (السهم الأسود)، على النقيض من الإناث، والتي لها أجنحة تمتد الماضي الشخصى. يظهر الوضع النسبي للزوج الخصية في الذكور خادرة. (E) وجهاز واحد سلسلة من الدبابيس الورقية و(F) الطريقة المستخدمة لتزج الشرائح في وعاء من النيتروجين السائل. سلاسل مشبك متعددة يمكن استخدامها لغمر المتزامن لعدة شرائح.
2. في الموقع التهجين (30 دقيقة في يوم 1؛ 1 ساعة 2.5 ساعة لفترة طويلة تحقيقات-في يوم 2)
عازلة / الحل وصفات
10X PBS
1X PBT
20x وSSC
4X SSCT
0.1X SSC
مزيج التهجين (20 ميكرولتر؛ معدلة من 11)
SBT 8 (10 مل)
عرقلة الحل 8 (10 مل)
حل تثبيتي مع بارافورمالدهيد (1 مل)
لشرح هذا الأسلوب، نحن تهجين مجموعة من oligos صغيرة توليفها تجاريا التي تم تعديلها كيميائيا مع تقارن الفلورسنت (الشكل 2) والتحقيق يعد المعقدة البيروكسيديز (التي تتم من خلال الترجمة نيك لمنتج PCR، الشكل 2B)، إلى الكروموسومات من عدة أنسجة مختلفة أنواع (انظر ...
كثيرا ما يستخدم الحمض النووي ISH لرسم خريطة تسلسل محددة لالكروموسومات. وصفناها طريقة بسيطة لDNA ISH الأمثل لعدد نسخ عالية، متواليات heterochromatic. بدلا من استخدام يغسل في حل الفورماميد، الذي هو شرط في غيرها من البروتوكولات ISH DNA الموجودة، ونحن نضع شرائح محمولة على الأنسجة مباش...
The authors declare that they have no competing financial or any other conflict of interest.
We thank Zhaohua Irene Tang in the W. M. Keck Science Department for the use of her epifluorescence microscope and the Werren lab for donating Nasonia for dissections. This work was supported in part by an NIH-NRSA fellowship (5F32GM105317-02) to AML.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Poly-L-lysine coated slides (regular slides also can be used) | Sigma Aldrich | ||
Ultrafine tweezers (5 gauge) | Dumont | ||
22 x 22 mm cover slips | Fisher | Sigmacote-treated by immersion for 15 sec, blotting dry, and wiping away all traces of Sigmacote so that cover slip is clear | |
Sigmacote | Sigma | ||
Filter paper | 75 - 150 mm | ||
Paraffin wax paper | |||
Heat block with thermometer | |||
Dry incubator | |||
Razor blades | |||
Humidity chamber | empty pipette tip box or Tupperware, lined with moistened paper towels or Kimwipes | ||
Coplin jars | with slide grooves | ||
Aluminum foil | |||
Pasteur pipettes | |||
1.5 ml microfuge tubes | |||
Nail polish | clear or colored | ||
P20 micropipette and plastic tips | |||
Paperclips | 20 - 25 standard metal paperclips linked to form a chain | ||
Reagents | |||
16% EM grade paraformaldehyde | Electron Microscopy Reagents | ||
Acetic acid | Sigma | ||
Liquid nitrogen | |||
100% Ethanol, chemical grade | |||
Commercially synthesized, fluorescently labeled oligos | |||
Long biotinylated probe | Invitrogen; Alternative steps 2.7.1-2.7.3 | e.g., nick translated and biotinylated with BioNick from Invitrogen | |
Rhodamine-Avidin | Roche; Alternative steps 2.7.1-2.7.3 | for detection of long biotinylated probe | |
Hybridization buffer | Recipe above | ||
4x SSCT | Recipe above | saline-sodium citrate + Tween | |
0.1x SSC | Recipe above | saline-sodium citrate | |
Blocking solution | Recipe above | ||
SBT | Recipe above | SSC, bovine serum albumin, Tween | |
1x PBT | Recipe above | phosphate-buffered saline + Tween | |
1x PBS | phosphate-buffered saline | ||
Hypotonic solution | 0.5% sodium citrate in H2O | ||
Formamide | Sigma Aldrich | ||
Vectashield mounting medium with DAPI | Vector laboratories |
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