使用显微注射将DNA构建体递送到类圆线虫中,使我们能够产生敲除和转基因,这可以用来研究这些蠕虫如何发育,导航其环境并寄生宿主。到目前为止,这是在这些寄生虫中产生敲除和转基因的唯一成功技术。在显微注射前一天,使用玻璃巴斯德移液器将180微升琼脂糖溶液加入盖玻片上,然后立即在上面滴下第二个盖玻片,将琼脂糖压平到薄垫中。
5到10秒后,通过将顶盖滑开来取下顶盖滑轨,并确定琼脂垫在哪个滑块上,然后面朝上放置。然后,从破碎的盖玻片中选择一小块玻璃碎片,并使用镊子将其轻轻按入垫子顶部边缘附近的琼脂中。在显微注射当天,将 Baermann 支架排成一行,这是一个由两个塑料环制成的筛子,其中两层尼龙杜层面网用三块重叠的实验室组织固定在它们之间。
然后将粪便 - 木炭混合物加入贝尔曼支架中。接下来,将Baermann支架与粪便 - 木炭混合物放在漏斗中,将粪便 - 木炭混合物周围的组织碎片折叠,并加入足够的水以淹没大部分粪便炭。然后,在漏斗顶部加一个15厘米的塑料培养皿盖,以容纳气味并根据需要标记漏斗。
一到两个小时后,将50毫升离心管放在漏斗底部的橡胶管下,小心地打开底部的夹子,将30至40毫升含有蠕虫的水分配到50毫升管中。然后。将含有蠕虫的15毫升Baermann水转移到15毫升离心管中。旋转管子,除去多达13毫升的上清液,并将其丢弃到装有碘的液体废物容器中以杀死任何蠕虫。
收集完所有蠕虫后,检查管底部的蠕虫颗粒。如果没有可见的蠕虫,请等待一到两个小时,然后从Baermann设备中收集更多的蠕虫。将蠕虫在尽可能少的水中转移到带有大肠杆菌HB101草坪的六厘米2%线虫生长培养基板上,并将该板用作显微注射的源板。
在解剖显微镜下,使用标准铂蚯镐用卤烃油覆盖显微注射垫盖玻片上的玻璃碎片。然后,将显微注射垫盖滑放在显微注射镜上,并找到覆盖有油的玻璃碎片。对齐玻璃碎片,使边缘垂直于针的方向,以用作用于折断针的表面。
接下来,使用解剖显微镜,确保针在锥形轴中没有气泡或碎屑,然后将针固定在加压支架中1至1.5厘米。用眼睛将针尖放在显微镜视场的中心,并在低放大倍率下,将针尖定位在垂直于玻璃碎片侧面的视场中。然后,切换到更高的放大倍率,并将针尖与玻璃边缘对齐,靠近但不接触它。
接下来,要打破针尖并允许液体流动,轻轻敲击玻璃片侧面的针头,同时施加来自气体的连续压力。一旦液体开始流动,检查尖端的形状,并确保它与容易流动的液体一起尖锐。当液体从针头流出时,将显微注射载玻片移动到解剖范围内,并在琼脂垫上加入一到两微升的卤烃油以放置蠕虫。
将20至30个年轻成年圆线虫转移到没有细菌的2%线虫生长培养基板上至少五分钟,以除去多余的表面细菌并选择单个蠕虫进行显微注射。注射时根据需要向板中添加更多蠕虫。在蠕虫镐上使用少量卤烃油,从没有细菌的平板中选择一个类圆线虫的年轻成年雌性,她的性腺中有一到四个卵,并将蠕虫转移到琼脂垫上的一小滴油中。
使用蠕虫镐,轻轻定位蠕虫,使其不卷曲,性腺可见且易于接近。然后,将蠕虫定位在显微显微镜的视场中,确保性腺与针位于同一侧,并且定位使针以轻微的角度接触性腺。接下来,将针尖带到同一焦平面中蠕虫的一侧。
然后,瞄准靠近蠕虫中间的性腺臂,使用显微注射器将针头轻轻插入性腺。立即对针头施加压力,用DNA溶液轻轻填充整个性腺手臂。注射足够的液体后,取出针头并观察伤口是否闭合。
如果性腺的另一臂可见,则重复该过程。注射完成后,通过在琼脂垫上用针尖施加压力来快速验证针头是否堵塞,然后将注射蠕虫的载玻片转移到解剖显微镜。为了恢复注射的蠕虫,首先在蠕虫上滴几滴蠕虫缓冲的盐水,使其漂浮在琼脂垫上。
然后在蠕虫镐上收集少量细菌,并用粘附细菌触摸蠕虫以将其从液体中除去。轻轻地将蠕虫转移到回收板上。对于行为实验,将20至30只幼虫转移到具有厚厚的HB101细菌草坪的2%线虫生长培养基板中,并在荧光解剖显微镜下,鉴定表达感兴趣转基因的幼虫。
然后,使用蠕虫镐,选择转基因幼虫并将其放入装有蠕虫缓冲盐水的小手表玻璃杯中。对于显微镜检查,使用剃须刀片,在10厘米趋化性板的塑料底部划出网格,以轻松跟踪板上蠕虫的位置。接下来,将蠕虫缓冲盐水中的三微升幼虫加入网格上的正方形中,根据需要填充尽可能多的正方形。
然后在水中加入15至20微升的1%尼古丁滴到蠕虫滴剂中。四分钟后,当蠕虫瘫痪时,使用荧光解剖显微镜对其进行筛选。转基因类圆线虫类固醇幼虫具有不完全和完整的act-2 mRFPmars表达模式, 如下所示。
当转基因未整合到基因组中时,体壁肌肉中的斑片状表达更常见。相反,整个体壁肌肉的一致表达通常表明转基因已经整合到基因组中。关键步骤是将针头定位在与性腺相同的焦点平面上,以确保DNA被注射到性腺中,并将掺入发育中的卵子中。
该技术的发展使得研究寄生线虫的基因功能成为可能,这为寄生和宿主 - 寄生虫相互作用的机制提供了新的见解。