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Method Article
Hier beschreiben wir eine effiziente Hochdurchsatz- In situ Hybridisierung (ISH)-Methode zur Visualisierung von Mustern der mRNA-Expression in der Entwicklung fetalen Maus Prostatagewebe Abschnitten. Die Methode kann leicht angepasst werden, um mRNA-Expressionsmuster in anderen Maus Gewebe oder in Gewebe von anderen Arten zu visualisieren.
Entwicklung des unteren Urogenitaltraktes (LUT) ist ein komplizierter Vorgang. Diese Komplexität wird während der Bildung der Prostata aus dem fötalen männlichen Harnröhre, die auf androgene Signale und epithelial-mesenchymale Interaktionen 1,2 stützt belegt. Das Verständnis der molekularen Mechanismen, die für Prostata-Entwicklung kann sich herausstellen, Wachstum Mechanismen, die unangemessen wiedererweckt werden später im Leben zu steigen, um Prostataerkrankungen, wie gutartige Prostata-Hyperplasie und Prostatakrebs geben.
Die Entwicklung von LUT ist anatomisch komplexer. Zu der Zeit, Prostata angehende beginnt auf 16,5 Tage nach der Empfängnis (DPC), sind zahlreiche Zelltypen vor. Gefäßsystem, Nerven und glatten Muskelzellen in den mesenchymalen Stromazellen 3 befinden. Das Stroma umgibt ein mehrschichtiges Epithel und gibt Anlass zu der fetalen Prostata durch Androgen-Rezeptor-abhängige parakrine Signale 4. Die Identität der Stroma-Androgen-Rezeptor-responsive Gene für Prostata-Entwicklung und der Mechanismus, mit dem Prostata-duktalen Epithel bildet in Reaktion auf diese Gene nicht vollständig verstanden erforderlich. Die Fähigkeit, genau zu identifizieren Zelltypen und zu lokalisieren Expression spezifischer Faktoren in ihnen ist zwingend notwendig, um weiter zu verstehen Prostata Entwicklung. In-situ-Hybridisierung (ISH) ermöglicht die Lokalisierung von mRNAs in einem Gewebe. Somit kann diese Methode verwendet, um Muster und Timing der Expression von Signalmolekülen und ihren Rezeptoren zu identifizieren, damit die Aufklärung potenzieller Prostata Entwicklungsregulatoren werden.
Hier beschreiben wir einen hohen Durchsatz ISH Technik, um mRNA-Expressionsmuster in der fetalen Maus LUT mit vibrierenden Mikrotom-Zuschnitte zu identifizieren. Diese Methode bietet einige Vorteile gegenüber anderen ISH-Protokolle. Performing ISH am dünne Schnitte verklebt, um eine Folie ist technisch schwierig, Kryoschnitten haben häufig schlechte bauliche Qualität, während sowohl Gefrierschnitte und Paraffinschnitte oft in schwachen Signal Auflösung führen. Performing ISH auf whole mount Gewebe können in der Sonde Trapping führen. Im Gegensatz dazu nutzt unsere Hochdurchsatz-Technik dick geschnittenen Abschnitte, die detaillierte Gewebe Architektur offenbaren. Geändert Mikrozentrifugenröhrchen ermöglichen eine einfache Handhabung der Teile während der ISH Verfahren. Es können maximal 4 mRNA-Transkripte können von einem einzigen 17.5dpc LUT mit bis zu 24 mRNA-Transkripte in einem einzigen Durchlauf erkannt abgeschirmt werden, wodurch Kosten und Maximierung der Effizienz. Diese Methode ermöglicht es mehreren Behandlungsgruppen identisch und als eine Einheit verarbeitet werden, wodurch eine Tendenz für die Interpretation der Daten. Die meisten treffend für Prostata-Forscher, stellt diese Methode eine räumliche und zeitliche Lage der niedrigen und hohen Fülle mRNA-Transkripte in der fetalen Maus Harnröhre, die Anlass zu der Prostata duktalen Netzwerk.
1. Synthese eines Digoxigenin-11-UTP-markierten Riboprobe aus einer PCR-Generated-Vorlage
2. Vorbereitung der Vibrating Mikrotomklinge (Basierend auf zuvor beschriebenen Protokoll) 7
3. Dissection, Lagerung und Vorbereitung der Urogenital Gewebe zum Schneiden
4. Embedding Urogenital Tissue in Agarose
5. Sectioning Urogenital Tissue mit einem vibrierenden Mikrotom (Basierend auf zuvor beschriebenen Protokoll) 7
6. Beispiel Basket Vorbereitung zur in situ-Hybridisierung
7. Embryo Pulveraufbereitung zur in situ-Hybridisierung (Basierend auf zuvor beschriebenen Protokoll) 8
8. In-Situ-Hybridisierung Tag 1
9. In-Situ-Hybridisierung Tag 2
10. In-Situ-Hybridisierung Tag 3
11. Repräsentative Ergebnisse:
Die räumliche Orientierung der LUT Gewebe in Agarose bestimmt die Ebene von Gewebeschnitten. Für Sagittalschnitten wird mindestens zwei Drittel der Blase entfernt und die verbleibenden LUT Gewebe wird in Agar, so dass die Harnröhre Mittellinie parallel zur flachen Oberfläche der Agarose-Stecker (Abbildung 1A) eingebettet ist. Kleinere Anpassungen in das Gewebe Ebene kann durch Abschrägung der flachen Kante des Agarose-Stecker hergestellt werden. Ein Vertreter Sagittalschnitt von einem 17.5dpc männlichen LUT Gewebe, das ausgerichtet ist auf dieser Ebene ist in Abbildung 1B gezeigt.
Beispiel Körbe schützen das empfindliche Gewebe Abschnitte vor Verlust und die Ansammlung von Staub und Feinstaub während des mehrtägigen ISH Verfahren. Beispiel Körbe werden durch Schmelzen Polyester-Mesh, um das abgeschnittene Ende eines 1,5 ml Mikrozentrifugenröhrchen (Abbildung 1C) vorbereitet. Ein kleines Loch in den Deckel von jeder Probe Korb Lösung fließen und aus den Körben erleichtern durchbohrt. Beispiel Körbe sind in ISH Lösungen, indem sie in 12mm Löcher in 24-Well-Platte Deckel (Abbildung 1D) gebohrt ausgesetzt. Die modifizierte Platte Deckel Unterstützung Körbe, wenn sie zwischen 24-Well-Platten werden während Lösung Veränderungen übertragen.
Es ist eine Herausforderung, um unspezifische Hintergrundfärbung während der langen Inkubationszeit für den Nachweis von geringen Mengen vorhandenen mRNAs erforderliche Maß zu beschränken. Der Zusatz von 0,2 mM Natriumazid zu Probenpuffer und deren anschließende Filtration durch 0,22 &mgr; m-Filter erschienen, um die Hintergrundfärbung (Abb. 2) zu begrenzen. Mit der hier beschriebenen Methode, scheint es nicht zu sichtbaren Unterschieden in Hintergrundfärbung werden, wenn die Proben in Farbe Lösung für die Entwicklung über einen längeren Zeiträumen (Abbildung 3) inkubiert werden.
Abbildung 1. Vorbereitung einer Maus urogenitalem (LUT) Trakt Gewebeschnitt und Mikrozentrifugenröhrchen ein Korb für die ISH. Eine LUT enthält Teil der Blase, Becken Harnröhre und der damit verbundenen Wolffschen und Mϋllerian Kanal-derived-Struktur) ist in einem zylindrischen Stopfen von 4% mit niedrigem Schmelzpunkt Agarose eingebettet. (A) Der Stecker wird auf eine Probe Tragscheibe verklebt und (B) in 50 um Abschnitte mit einem vibrierenden Mikrotom geschnitten. (C) Ein LUT Abschnitt ist in einem Mikrozentrifugenröhrchen Korb, durch Einstechen ein Loch in das Rohr Deckel und Absicherung Polyester-Mesh, um den Schnitt am unteren Ende des Rohres vorbereitet übertragen wird. (D) Die Mikrozentrifugenröhrchen in 12mm Löcher in eine 24-Well-Platte Deckel gebohrt, so dass Gewebeschnitte in Pufferlösung während der ISH-Protokoll ausgesetzt werden eingefügt. Pfeilspitzen zeigen die LUT Gewebe in der Agarose-Stecker.
Abbildung 2. Incorporation von 0,2 mm Natriumazid in 0,22 &mgr; m gefiltert Lösungen verbessert Tissue-Qualität und senkt Hintergrundfärbung. 17.5dpc männliche Maus unteren Urogenitaltraktes (LUTs) wurden im Schnitt in einer Sagittalebene zu einer Dicke von 50 um. Gewebeschnitte wurden von ISH mit einer Sonde gegen Twist Homolog 1 gerichtet gefärbt. Puffer für ISH verwendet wurden entweder (A) 0,22 &mgr; m gefiltert und ergänzt mit 0,2 mM Natriumazid (Naaz) oder (B) ungefiltert und nicht mit Naaz ergänzt. Pfeilspitzen zeigen Hintergrundfärbung. Die Bilder wurden mit der gleichen Vergrößerung aufgenommen. Ergebnisse sind repräsentativ Färbungsmuster für n = 3 Wurf-unabhängige Mäusen.
Abbildung 3. Hintergrundfärbung Intensität scheint nicht mit einer längeren Farbe Entwicklung zu erhöhen. 17.5dpc männliche Maus unteren Urogenitaltraktes (LUTs) wurden im Schnitt in einer Sagittalebene zu einer Dicke von 50 um. Die Schnitte wurden durch ISH durch Inkubation in Chromagen Färbelösung für (A) 9.5h mit einer Sonde, dass die hohe Fülle Transkript Östrogen-related receptor gamma (Esrrg) erkennt, (B) für 43.5h mit einer Sonde, die das Medium Fülle erkennt gebeizt Transkript Bromodomäne neben Zink-Finger-Domäne, 2A (Baz2a), oder (C) für 236H mit einer Sonde, dass die geringe Menge Transkript flügellosen-type MMTV Integration site Familie, 10a (Wnt10a) erkennt. Die Bilder wurden mit der gleichen Vergrößerung aufgenommen. Ergebnisse sind repräsentativ Färbungsmuster für n = 3 Wurf-unabhängige Mäusen.
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Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist es möglich, mRNAs in allen wichtigen Zelltypen und Gewebe Fächer des fetalen männlichen und weiblichen Mäusen LUTs inklusive der mesenchymalen Pads, Urothel, glatte Muskelzellen, Prostata-Knospen, Ductus ejaculatorius und Vagina zu erkennen. Der 50 um Abschnitte in diesem Protokoll haben den Vorteil, dass dick genug, um Gewebe-Architektur (z. B. Blutgefäße) zu lösen, sind aber dünn genug, um Sonde Trapping, die ein methodisches Problem häufig während der gesamten ISH-mo...
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Keine Interessenskonflikte erklärt.
Die Autoren bedanken sich bei Dr. Lan Yi, Cancer Institute of New Jersey, um technische Unterstützung zu danken, bei der Vorbereitung Gewebe Körbe. Diese Arbeit wurde vom National Institutes of Health Grants DK083425 und DK070219 finanziert.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Name des Reagenzes | Firma | Katalog-Nummer | |
---|---|---|---|
Anti-Digoxigenin-Antikörper, Fab-Fragmente | Roche Applied Science | 11214667001 | |
Blockierungsreagenz | Roche Applied Science | 11096176001 | |
BM Lila AP Substrat, Ausfällen | Roche Applied Science | 11442074001 | |
Bovine Serum Albumin | Fisher Scientific | BP1600-100 | |
Zellkulturplatte, 24 und | Corning | 3524 | |
Digoxigenin 11-UTP | Roche Applied Science | 1277073910 | |
dNTPs | Roche Applied Science | 11969064001 | |
Zweischneidige Rasierklinge | Wilkinson Sword | Klassisches Modell | |
Eliminase RNase-Entferner | Decon Laboratories | 1102 | |
Formamid | Sigma | F5786-1L | |
Gel Extraction Kit | Qiagen | 28704 | |
Glutaraldehyd, 25% ige Lösung in H 2 O | Sigma | G6257-100ML | |
Heparin, Natriumsalz | Sigma | H3393 | |
Wasserstoffperoxid, 30% ige Lösung in H 2 O | Fisher Scientific | BP2633-500 | |
Levamisol | Sigma | L9756 | |
Loctite 404 schnelle Einrichtung Sekundenkleber | Henkel Corp | 46551 | |
Magnesiumchlorid | Fisher Scientific | M33-500 | |
Maleinsäure | Sigma | M0375-500G | |
Reaktionsgefäße, 1,5 ml | Biologix Research Company | BP337-100 | |
Millicell Kultur Platte einfügen | Millipore | PICM01250 | |
Molecular Anreibeharz | G-Biosciences | 786-138PR | |
Paraformaldehyd, 4% ige Lösung in Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung | Affymetrix | 19943 | |
Phosphat-gepufferte Salzlösung, ohne Ca und Mg | MP Biomedicals | ICN1760420 | |
Polyester Mesh, 33 micron, 12 "x 24" | Kleinteile Inc | CMY-0033-D | |
Proteinase K-Lösung 20mg/ml | Amresco | E195-5ML | |
QIAshredder Columns | Qiagen | 79654 | |
Q-Lösung | Qiagen | Ausgestattet mit Taq DNA Polymerase | |
RNase | Sigma | R6513 | |
RNase-Inhibitor | Roche Applied Science | 03335399001 | |
RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | |
RNeasy Mini Kit | Qiagen | 74104 | |
RQ1 RNase-freie DNase | Promega | M6101 | |
SeaPlaque Low-Melt Agarose | Lonza | 50101 | |
Sheep Serum | Sigma | S2263-500ml | |
Stericup Filtereinheit, 0,22 &mgr; m, Polyethersulfon, 500ml | Millipore | SCGPU05RE | |
Natriumazid, körnige | Fisher Scientific | S227I-100 | |
Kochsalz | Fisher Scientific | BP358-212 | |
Natriumdodecylsulfat | Fisher Scientific | S529-500 | |
SSC, 20X-Lösung | Forschung Products International | S24022-4000,0 | |
SuperScript III Erststrangsynthese System | Invitrogen | 18080-051 | |
T7-RNA-Polymerase | Roche Applied Science | 10881767001 | |
Taq DNA Polymerase | Qiagen | 201203 | |
Tris-HCl | Fisher Scientific | BP153-1 | |
Tween 20 | Fisher Scientific | BP337-100 | |
Vibrating Mikrotom mit Deluxe-Exemplar Bad | Leica Microsystems | VT1000A | |
Hefe tRNA | Roche Applied Science | 109495 |
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