Autoren erkennen die Hilfe von Ander Lopez und Miren Telletxea für video aufnehmen und bearbeiten. ACR ist von einer Ikerbasque Gemeinschaft und ein Forschungsprojekt von Asociación de Celiacos Madrid (ACM) finanziert. JRB wird finanziert durch Projekt ISCIII-PI16/00258 und kofinanziert von der Europäischen Union EFRE/ESF "A Way to Europa machen". IST ein Projekt Forschungsstipendium 2015111068 der baskischen Gesundheitsministerium finanziert. IRG und AJM werden durch predoctoral Gemeinschaft Zuschüsse aus der UPV/EHU und das baskische Department of Education unterstützt.

Diese Studie wurde vom Cruces University Hospital Ethics Board genehmigt und Analysen wurden durchgeführt, nach Einwilligung aus allen Fächern bzw. deren Eltern.
1. Biopsie Sammlung
Hinweis: Gewebeproben aus der distalen Zwölffingerdarm des Patienten während der Routinediagnostik Endoskopie Verwaltung Biopsien dieses Bereichs zwischen 2 und 10 mg Gewicht erhalten. Biopsiert Gewebe ist ein komplexes Gewebe bestehend aus verschiedenen Zelltypen, einschließlich der epitheliale, Immun- und endotheliale Zellen. Klinischen Gastroenterologen durchführen der Endoskopie folgenden klinischen Leitlinien.
<ol><li>Ort der Biopsie auf ein steriles Filterpapier nur nach der Endoskopie.</li>
	<li>Verwenden Sie Zange zum Übertragen der Biopsien in 1,5 mL Tuben, Tränken sie mit PBS und legen Sie es in ein Cryotube.</li>
	<li>Halten Sie Röhren auf Eis, bis im Labor eintreffen.<ol>
<li>Mit der Verarbeitung von frischen Biopsien sofort beginnen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Für gefrorene Biopsien Blitz einfrieren die Biopsie mit Röhren und in flüssigem Stickstoff bis zu seiner Verwendung zu speichern. Hinweis: Es ist wichtig, dass die Probe eingefroren, bis der kalte ergänzte Puffer 1 hinzugefügt wird.</li>
</ol>2. Puffer Vorbereitung
Hinweis: Bevor Sie beginnen, ergänzen Sie die Puffer wie folgt.
<ol><li>Fügen Sie 1 mM DTT (Endkonzentration) und Protease und Phosphatase-Inhibitor cocktail (1 x Endkonzentration) auf die hypotone Puffer 1 und hypertonen Puffer 2 (Tabelle 1).<ol>
<li>1,5 mL Puffer 1 und 150 µL Puffer 2 pro Probe vorbereiten. DVB-t-verhindert die Oxidation der Proben.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bereiten Sie Kerne Waschpuffer durch Zugabe von 1 % Waschmittel (Nonyl Phenoxypolyethoxylethanol), eine Endkonzentration von 0,1 % auf den bereits ergänzt Puffer 1. Bereiten Sie 1 mL Waschpuffer Kerne pro Probe.</li>
</ol>(3) Biopsie Homogenisierung
<ol><li>
Frische Biopsien
	<ol>
<li>Legen Sie die Einweg-Stößel im motorisierten Mixer. Sicherstellen Sie, dass die Stößel den Boden des Rohres erreicht.</li>
		<li>Nehmen Sie die Biopsie aus der Cryotube heraus und legen Sie sie in eine 1,5 mL-Tube mit einer PIPETTENSPITZE.</li>
		<li>Der 1,5 mL Tube 200 µL ergänzt Puffer 1 hinzufügen.</li>
		<li>Homogenisieren Sie die Biopsie mit dem Stößel zu, bis das Gewebe vollständig unterbrochen wird, und halten sie auf dem Eis.</li>
		<li>Nachdem alle Biopsien homogenisiert werden mit Schritt 4 fortfahren. Hinweis: Einweg-Stößel müssen zwischen Biopsien geändert werden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Gefrorene Biopsien Achtung: Gehen Sie vorsichtig mit flüssigem Stickstoff; Kontakt von flüssigem Stickstoff mit Haut oder Augen kann einfrieren Verletzungen führen. Schützen Sie Hände und Augen, immer beim Arbeiten mit flüssigem Stickstoff.<ol>
<li>Nehmen Sie einige flüssigen Stickstoff in einer Box zum Aufbewahren der Cryoröhrchen aus der Stickstofftank abgerufen werden.</li>
		<li>Finden Sie die Biopsie in der Stickstofftank und platzieren Sie die Cryotube in der Box mit flüssigem Stickstoff. Wiederholen Sie diesen Schritt für alle Biopsien.</li>
		<li>Übertragen Sie die Biopsie von der Cryotube auf eine 1,5 mL-Tube. Hinweis: Biopsien werden am zugefrorenen Rohr befestigt werden. Drücken Sie die Biopsie mit einer sterilen PIPETTENSPITZE, so dass es aus der Tube lösen wird.</li>
		<li>Fügen Sie 200 µL ergänzt Puffer 1.</li>
		<li>Das Gewebe mit Stößel und Mörser, bis das Gewebe vollständig unterbrochen wird, die Temperatur bei 4 ° C während des Verfahrens zu homogenisieren. Hinweis: Lassen Sie nicht Auftauen vor dem Hinzufügen des Puffers Biopsien.</li>
	</ol>
</li>
</ol>(4) Zytoplasma Isolation
<ol><li>Inkubieren Sie die homogenisierte Biopsie für 10 min auf Eis.</li>
	<li>Jede Probe, eine Endkonzentration von 0,05 % 10 µL 1 % Waschmittel (Nonyl Phenoxypolyethoxylethanol) hinzufügen. Hinweis: Zellen werden anschwellen und platzen durch osmotische Lyse, da die Feinwaschmittel der Zellmembran stören wird.</li>
	<li>5 Minuten auf dem Eis inkubieren.</li>
	<li>Vortex kurz und Zentrifuge bei 400 X g bei 4 ° c für 2 min.</li>
	<li>Nach dem aufschütteln Entfernen des Überstands und überträgt es auf eine neue saubere 1,5 mL Tube; Dies wird den zytoplasmatischen Bruch sein. Entsorgen Sie die Tablette nicht.</li>
</ol>(5) nukleare Isolation
<ol><li>Die Pellets aus dem vorherigen Schritt mit 200 µL Waschpuffer Kerne aufzuwirbeln.</li>
	<li>Zentrifugieren Sie das Rohr für 2 min bei 400 x g und 4 ° C.</li>
	<li>Den überstand verwerfen und des Waschvorgangs noch zweimal zu wiederholen. Hinweis: Waschungen werden in der nuklearen Bruchteil zytoplasmatischen Verunreinigungen entfernen.</li>
	<li>Aufschwemmen Sie nach der dritten Wäsche das Pellet in 100 µL Puffer 2.</li>
	<li>Die Probe kräftig schütteln bei 4 ° c für 30 min. Alternativ, die Probe auf Eis und Wirbel alle 5 min inkubieren.</li>
	<li>Nach dem schütteln, Zentrifugieren die Probe für 10 min bei Höchstgeschwindigkeit (> 12.000 x g) und 4 ° C.</li>
	<li>Nach dem aufschütteln übertragen des Überstands in eine neue saubere 1,5. mL-Tube. Dies wird den nuklearen Bruch sein.</li>
</ol>(6) Protein Quantifizierung
Hinweis: Quantifizierung der Proteine mit einem Bicinchoninic Säure (BCA) Protein Assay Kit. Die Konzentration der Proteine in den Fraktionen werden zwischen 0,5 und 5 µg/µL, tiefer in die nukleare Bruchteil Bereich (siehe Tabelle 2 für proteinkonzentrationen von 2 mg Biopsien).
<ol><li>Bereiten Sie eine Standardkurve mit den folgenden Rinderserumalbumin (BSA) Mengen (µg)12: 0-0.5-1-2-3-4-5-6.</li>
	<li>Bereiten Sie die Reagenzien 100 µL der BCA Endmischung pro Probe verwenden musste.</li>
	<li>Pipette 2 µL der einzelnen Protein-Fraktionen in einer 96-well-Platte, die BCA-Mischung hinzufügen und folgen Sie den Anweisungen des Herstellers für die Lesung.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Cox, B., Emili, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+subcellular+fractionation+and+protein+extraction+for+use+in+mass-spectrometry-based+proteomics.">Tissue subcellular fractionation and protein extraction for use in mass-spectrometry-based proteomics.</a> Nature Protocols. 1 (4), 1872-1878 (2006).</li><li>Itzhak, D. N., Tyanova, S., Cox, J., Borner, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global,+quantitative+and+dynamic+mapping+of+protein+subcellular+localization.">Global, quantitative and dynamic mapping of protein subcellular localization.</a> eLife. 5, (2016).</li><li>Preedy, V. R., Watson, R. 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M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+localization+of+T-bet+and+Eomes+in+CD8+T+cell+memory+populations.">Differential localization of T-bet and Eomes in CD8 T cell memory populations.</a> Journal of immunology (Baltimore, Md.: 1950). 190 (7), 3207-3215 (2013).</li><li>Nguyen, K. T., Holloway, M. P., Altura, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+CRM1+nuclear+export+protein+in+normal+development+and+disease.">The CRM1 nuclear export protein in normal development and disease.</a> International journal of biochemistry and molecular biology. 3 (2), 137-151 (2012).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Das hier beschriebene Protokoll wird für die Kern- und zytoplasmatischen Fraktionierung von intestinalen Biopsien verwendet. Der gereinigten Proteine sind nicht denaturiert und kann verwendet werden, nicht nur in der western-Blot Analyse wie in Abbildung 2 und 3 , aber auch in Tests erfordern Native gefaltete Proteine wie Immunopräzipitation, elektrophoretische Mobilität Verschiebung Assay (EMSA) dargestellt oder Native Polyacrylamid Gelelektrophorese (PAGE).
<p class...

Proteine an nahezu alle biologischen Funktionen innerhalb einer Zelle und Abweichungen in Struktur, Menge oder Lage zu einem pathogenen Szenario führen kann. Fraktionierung Beispielmethoden Gewebe sind ein sinnvoller Ansatz zur Verringerung der Komplexität der Krankheit im Zusammenhang mit Protein-Analysen. Einige Studien Protein Lokalisierung Informationen verwenden oder ein Protein aus einem spezifischen zellulären Fach zu bereichern, so ein Protokoll für reproduzierbare Fraktionierung von intakten Proteinen sinnvoll, bestimmte biologische Fragen zu beantworten. Bestimmung der subzellulären Lokalisierung von Proteinen und Überwachung ihrer Substruktur Umverteilung oder Wechselwirkungen bei basalen und Erkrankungen werden dazu beitragen, die Krankheit zu identifizieren im Zusammenhang mit funktionalen Unterschiede1,2. Diese Methode soll somit reproduzierbar Darmgewebe Biopsien, frisch und gefroren, in zytoplasmatischen und nukleare subzelluläre Kompartimente fraktionieren.
Intestinale Biopsie Proben werden routinemäßig während der Endoskopie Verfahren3 (Abbildung 1) gewonnen und können effektiv für Protein Quantifizierung oder Immunopräzipitation Studien verwendet werden. Da Gewebeproben von intestinalen epithelialen Proteine enthält, die direkt an der Krankheit Pathogenese4beteiligt sein können, sind intestinale Biopsie Proben eine sehr wertvolle Quelle für die erfolgreiche Identifikation des intestinalen krankheitsspezifische Proteine. Gespeicherten gefrorenen, geduldige Gewebeproben zusammen mit den klinischen Angaben sind nützliche Quellen für Protein-Analyse und eine einfache und reproduzierbare Probenvorbereitung ist ein Schlüsselthema Zelle lag mit einschränkenden Mengen von Informationen eingefroren Gewebe-5.
Es gibt mehrere handelsüblichen Kits für die Trennung von zellulären Brüche, aber diese sind teurer und in der Regel mehr Zeit in Anspruch als das Protokoll hier vorgestellten. Protokolle basierend auf mehreren Schritten Steigung Zentrifugierung und kontinuierliche Farbverläufe haben auch bereits genutzt, für die Fraktionierung von unterschiedlichen zellularen Fächern in verschiedenen Geweben6,7. Die Konsistenz von kontinuierlichen Gradienten ist jedoch oft eine schwierige Aufgabe. Ähnliche Protokolle basierend auf die sequentielle Lyse von Membranen wurden bisher beschrieben, aber sie brauchen in der Regel mehr als zwei Puffer und die Hände auf Zeit ist länger8 .
Wenn Gewebeproben Fraktionierung, denken Sie daran, dass Gewebe Proben anwesende Zell-Zell und Zelle-Matrix Interaktionen, die nicht in kultivierten Zellen vorhanden und wichtig sind, wenn zur Proteingewinnung voran. Die richtige Aufteilung zwischen Zellen und extrazellulären Matrix ohne die Proteinqualität wird ein kritischer Faktor im Darmgewebe Protein isoliert9sein. In diesem Protokoll sind Zell-Zell und Zellmatrix Kontakte zuerst gebrochen, Freigabe der Zellen und damit des Puffers, die einzelnen Zellen zu erreichen. Um Protein-Fach vor Fraktionierung Vermischung zu vermeiden, muss die Aufteilung der Kontakte auftreten, ohne dass die Integrität der Zellen oder der Kernmembran.
Durch die Anreicherung von verschiedenen Proteasen in der Darmschleimhaut10ist es wichtig, den Proteinabbau während der Extraktion zu kontrollieren. Um die potenziellen Proteinabbau zu minimieren, muss mehrere Protease-Inhibitor in die Protein-Extraktion-Puffer enthalten sein. Darüber hinaus Wenn Extrakte für funktionelle Assays verwendet werden sollen, ist es wesentlich, der Denaturierung von Proteinen oder Proteolyse zu vermeiden, da dies einen Verlust von Protein Aktivität11führt. Zu diesem Zweck des Protokolls erfolgt bei 4 ° C und frische Phenylmethylsulfonyl Fluorid (PMSF) wird hinzugefügt, um die Puffer auf eine Endkonzentration von 0,1 mM nur vor der Anwendung weiter Proteolyse zu hemmen.
Der erste Schritt in Zelle Fraktionierung ist Gewebe Störungen und Zelle Lysis. Wie bereits erwähnt, ist das Ziel zu disaggregieren der Zellen und die Pause, die sie mit minimaler Beschädigung zu öffnen. Darm Gewebeproben homogenisiert werden müssen, und die Zellen lysiert, um maximale Bruch der Zellmembran zu erreichen. In diesem Protokoll verwenden wir einen motorisierte Stößel-Mixer, um das Darmgewebe zu brechen, die innerhalb von Sekunden durch high-Speed Bereich handeln homogenisiert wird. Nach der Homogenisierung sind Gewebezellen in eine Hypotonische Puffer inkubiert, die platzt die Zellmembran aber halten die Zellkerne intakt, gefolgt durch Zugabe von einem nicht Denaturierung Reinigungsmittel (Nonyl Phenoxypolyethoxylethanol) und eine kurze Vortex Kernen zu trennen aus der zytoplasmatischen Bruchteil. Nach dem Entfernen des Zytoplasmas ist die Zellmembran Kerne in einen hypertonen Puffer mit zitternden platzen.
Die hier vorgestellte Methode ist eine geeignete Methode für die subzellulären Fraktionierung von frischen und gefrorenen intestinalen Biopsien, die während der endoskopischen Verfahren und liegen zwischen 2 und 10 mg an Gewicht gewonnen haben. Das Protokoll ist einfach und reproduzierbar und mit grundlegenden Laborgeräte und Reagenzien in weniger als einer Stunde durchgeführt werden konnte.

<table><tbody><tr><td>HEPES</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H4034-1kg</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P9333-1kg</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E9884-100G</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma Aldrich</td><td>5588886-1kg</td><td></td></tr><tr><td>DTT</td><td>Sigma Aldrich</td><td>10197777001</td><td></td></tr><tr><td>PMSF</td><td>Thermo Scientific</td><td>36978</td><td></td></tr><tr><td>Proteinase and phosphatase inhibitors</td><td>Thermo Scientific</td><td>A32959</td><td></td></tr><tr><td>NP-40&amp;nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CA-630</td><td>Detergent</td></tr><tr><td>BCA assay</td><td>Thermo Scientific</td><td>23227</td><td>Protein quantification kit</td></tr><tr><td>Disposable plastic pestles</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z359947-100EA</td><td></td></tr><tr><td>Dounce homogeneizer</td><td>VWR</td><td>431-0100</td><td></td></tr><tr><td>Microcentrifuge</td><td>Eppendorf</td><td>5415-R</td><td></td></tr><tr><td>Shacker</td><td>IKA</td><td>MS3 basic</td><td></td></tr></tbody></table>

subcellular fractionation from fresh and frozen gastrointestinal specimens

Dieses Protokoll soll menschliche Darmgewebe erhalten durch Endoskopie in Kern- und zytoplasmatischen Fächer für die Lokalisierung Analyse spezifischer Proteine oder Proteinkomplexe in verschiedene Gewebe Staaten (z. B. gesunde fraktionieren vs. Krankheit). Diese Methode ist nützlich für die Fraktionierung von beiden frischen und gefrorenen Darm Gewebeproben; Es ist leicht zugänglich für alle Laboratorien und nicht zeitaufwendig.

Abbildung 1 zeigt eine Hämatoxylin-Eosin Färbung eines intestinale Biopsie-Sektion mit intakten Zotten und Krypta Strukturen.
Repräsentative Ergebnisse der nuklearen und zytoplasmatischen Fraktionierung unter Verwendung dieses Protokolls sind in den Abbildungen 2 und 3gezeigt. Im Experiment gezeigt in Abbildung 2, ein frisches (Fh) u...

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Subcellular Fractionation from Fresh and Frozen Gastrointestinal Specimens

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um eine einfache zelluläre Fraktionierung für die subzelluläre Trennung der zytoplasmatischen und nukleare Proteine im menschlichen frisch- und Gefrierfleisch intestinalen Biopsien durchführen.

Subzellulären Fraktionierung von frischen und gefrorenen Magen-Darm-Proben

The purpose of this protocol is to fractionate human intestinal tissue obtained by endoscopy into nuclear and cytoplasmic compartments for the ...

subcellular-fractionation-from-fresh-frozen-gastrointestinal

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Unit 1

An Overview of the Gastrointestinal System: Anatomy, Physiology, and Assessment

SCIENTISTS IN ACTION

9.7K Aufrufe.  University of the Basque Country (UPV-EHU), Biocruces Health Research Institute. Hier präsentieren wir ein Protokoll, um eine einfache zelluläre Fraktionierung für die subzelluläre Trennung der zytoplasmatischen und nukleare Proteine im menschlichen frisch- und Gefrierfleisch intestinalen Biopsien durchführen.

Serie: Subcellular Fractionation from Fresh and Frozen Gastrointestinal Specimens

Isolation of CD 90+ Fibroblast/Myofibroblasts from Human Frozen Gastrointestinal Specimens

Fibroblasts/myofibroblasts (MFs) have been gaining increasing attention for their role in pathogenesis and their contributions to both wound healing and promotion of the tumor microenvironment. While there are currently many techniques for the isolation of MFs from gastrointestinal (GI) tissues, this protocol introduces a novel element of isolation of these stromal cells from frozen tissue. Freezing GI tissue specimens not only allows the researcher to acquire samples from worldwide collaborators, biobanks, and commercial vendors, it also permits the delayed processing of fresh samples. The described protocol will consistently yield characteristic spindle-shaped cells with the MF phenotype that express the markers CD90, &#945;-SMA and vimentin. As these cells are derived from patient samples, the use of primary cells also confers the benefit of closely mimicking MFs from disease states-namely cancer and inflammatory bowel diseases. This technique has been validated in gastric, small bowel, and colonic MF primary culture generation. Primary MF cultures can be used in a vast array of experiments over a number of passage and their purity assessed by both immunocytochemistry and flow cytometry analysis.

Here, a protocol to isolate and establish primary fibroblast/myofibroblast (MF) cultures from frozen gastric, small intestinal, and colonic tissue-yielding cells with a MF phenotype-is presented. These cells express CD90, &#945;-SMA and vimentin. MFs can be used for a variety of functional assays including enzymatic activity and cytokine production.

Isolierung von CD 90+ Fibroblasten / Myofibroblasten von Human Gefrorene Magen-Darm-Proben


Fibroblasts/myofibroblasts (MFs) have been gaining increasing attention for their role in pathogenesis and their contributions to both wound healing and ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Cell Fractionation of U937 Cells in the Absence of High-speed Centrifugation

In this protocol we detail a method to obtain subcellular fractions of U937 cells without the use of ultracentrifugation or indiscriminate detergents. This method utilizes hypotonic buffers, digitonin, mechanical lysis and differential centrifugation to isolate the cytoplasm, mitochondria and plasma membrane. The process can be scaled to accommodate the needs of researchers, is inexpensive and straightforward. This method will allow researchers to determine protein localization in cells without specialized centrifuges and without the use of commercial kits, both of which can be prohibitively expensive. We have successfully used this method to separate cytosolic, plasma membrane and mitochondrial proteins in the human monocyte cell line U937.

Here, we present a protocol to isolate the plasma membrane, cytoplasm and mitochondria of U937 cells without the use of high-speed centrifugation. This technique can be used to purify subcellular fractions for subsequent examination of protein localization via immunoblotting.

Zelle Fraktionierung von U937 Zellen in der Abwesenheit von High-Speed-Zentrifugation

In this protocol we detail a method to obtain subcellular fractions of U937 cells without the use of ultracentrifugation or indiscriminate detergents. ...

Biochemie

Nuclei Isolation from Fresh Frozen Brain Tumors for Single-Nucleus RNA-seq and ATAC-seq

Adult diffuse gliomas exhibit inter- and intra-tumor heterogeneity. Until recently, the majority of large-scale molecular profiling efforts have focused on bulk approaches that led to the molecular classification of brain tumors. Over the last five years, single cell sequencing approaches have highlighted several important features of gliomas. The majority of these studies have utilized fresh brain tumor specimens to isolate single cells using flow cytometry or antibody-based separation methods. Moving forward, the use of fresh-frozen tissue samples from biobanks will provide greater flexibility to single cell applications. Furthermore, as the single-cell field advances, the next challenge will be to generate multi-omics data from either a single cell or the same sample preparation to better unravel tumor complexity. Therefore, simple and flexible protocols that allow data generation for various methods such as single-nucleus RNA sequencing (snRNA-seq) and single nucleus Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high-throughput sequencing (snATAC-seq) will be important for the field.
Recent advances in the single cell field coupled with accessible microfluidic instruments such as the 10x genomics platform have facilitated single cell applications in research laboratories. To study brain tumor heterogeneity, we developed an enhanced protocol for the isolation of single nuclei from fresh frozen gliomas. This protocol merges existing single cell protocols and combines a homogenization step followed by filtration and buffer mediated gradient centrifugation. The resulting samples are pure single nuclei suspensions that can be used to generate single nucleus gene expression and chromatin accessibility data from the same nuclei preparation.

Intra-tumoral heterogeneity is an inherent feature of tumors, including gliomas. We developed a simple and efficient protocol that utilizes a combination of buffers and gradient centrifugation to isolate single nuclei from fresh frozen glioma tissues for single nucleus RNA and ATAC sequencing studies.

Kernisolierung aus frischen gefrorenen Hirntumoren für Einzelkern-RNA-seq und ATAC-seq

Adult diffuse gliomas exhibit inter- and intra-tumor heterogeneity. Until recently, the majority of large-scale molecular profiling efforts have focused ...

Krebsforschung

Immuno-fluorescent Labeling of Microtubules and Centrosomal Proteins in Ex Vivo Intestinal Tissue and 3D In Vitro Intestinal Organoids

The advent of 3D in vitro organoids that mimic the in vivo tissue architecture and morphogenesis has greatly advanced the ability to study key biological questions in cell and developmental biology. In addition, organoids together with recent technical advances in gene editing and viral gene delivery promises to advance medical research and development of new drugs for treatment of diseases. Organoids grown in vitro in basement matrix provide powerful model systems for studying the behavior and function of various proteins and are well suited for live-imaging of fluorescent-tagged proteins. However, establishing the expression and localization of the endogenous proteins in ex vivo tissue and in in vitro organoids is important to verify the behavior of the tagged proteins. To this end we have developed and modified tissue isolation, fixation, and immuno-labeling protocols for localization of microtubules, centrosomal, and associated proteins in ex vivo intestinal tissue and in in vitro intestinal organoids. The aim was for the fixative to preserve the 3D architecture of the organoids/tissue while also preserving antibody antigenicity and enabling good penetration and clearance of fixative and antibodies. Exposure to cold depolymerizes all but stable microtubules and this was a key factor when modifying the various protocols. We found that increasing the ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) concentration from 3 mM to 30 mM gave efficient detachment of villi and crypts in the small intestine while 3 mM EDTA was sufficient for colonic crypts. The developed formaldehyde/methanol fixation protocol gave very good structural preservation while also preserving antigenicity for effective labeling of microtubules, actin, and the end-binding (EB) proteins. It also worked for the centrosomal protein ninein although the methanol protocol worked more consistently. We further established that fixation and immuno-labeling of microtubules and associated proteins could be achieved with organoids isolated from or remaining within the basement matrix.

Immuno-fluorescent Labeling of Microtubules and Centrosomal Proteins in Ex Vivo Intestinal Tissue and 3D In Vitro Intestinal Organoids

We present protocols for isolation of intestinal 3D structures from in vivo tissue and in vitro basement matrix embedded organoids, and detail different fixation and staining protocols optimized for immuno-labeling of microtubule, centrosomal, and junctional proteins as well as cell markers including the stem cell protein Lgr5.

Immuno-fluoreszierende Etikettierung von Mikrotubuli und Centrosomal Proteine in Ex Vivo Darmgewebe und 3D In-vitro- Darm Organellen

The advent of 3D in vitro organoids that mimic the in vivo tissue architecture and morphogenesis has greatly advanced the ability to study key biological ...

Cell Fractionation of U937 Cells by Isopycnic Density Gradient Purification

This protocol describes a method to obtain subcellular protein fractions from mammalian cells using a combination of detergents, mechanical lysis, and isopycnic density gradient centrifugation. The major advantage of this procedure is that it does not rely on the sole use of solubilizing detergents to obtain subcellular fractions. This makes it possible to separate the plasma membrane from other membrane-bound organelles of the cell. This procedure will facilitate the determination of protein localization in cells with a reproducible, scalable, and selective method. This method has been successfully used to isolate cytosolic, nuclear, mitochondrial, and plasma membrane proteins from the human monocyte cell line, U937. Although optimized for this cell line, this procedure may serve as a suitable starting point for the subcellular fractionation of other cell lines. Potential pitfalls of the procedure and how to avoid them are discussed as are alterations that may need to be considered for other cell lines.

This fractionation protocol will allow researchers to isolate cytoplasmic, nuclear, mitochondrial, and membrane proteins from mammalian cells. The latter two subcellular fractions are further purified via isopycnic density gradient.

Zellfraktionierung von U937-Zellen durch isopyknische Dichtegradientenreinigung

This protocol describes a method to obtain subcellular protein fractions from mammalian cells using a combination of detergents, mechanical lysis, and ...

Isolierung von Zellkernen für die Multiom-Sequenzierung in soliden Tumorproben

Optimized Nuclei Isolation from Fresh and Frozen Solid Tumor Specimens for Multiome Sequencing

Multiome sequencing, which provides same-cell/paired single-cell RNA- and the assay for transposase-accessible chromatin with sequencing (ATAC-sequencing) data, represents a breakthrough in our ability to discern tumor cell heterogeneity-a primary focus of translational cancer research at this time. However, the quality of sequencing data acquired using this advanced modality is highly dependent on the quality of the input material. 
Digestion conditions need to be optimized to maximize cell yield without sacrificing quality. This is particularly challenging in the context of solid tumors with dense desmoplastic matrices that must be gently broken down for cell release. Freshly isolated cells from solid tumor tissue are more fragile than those isolated from cell lines. Additionally, as the cell types isolated are heterogeneous, conditions should be selected to support the total cell population. 
Finally, nuclear isolation conditions must be optimized based on these qualities in terms of lysis times and reagent types/ratios. In this article, we describe our experience with nuclear isolation for the 10x Genomics multiome sequencing platform from solid tumor specimens. We provide recommendations for tissue digestion, storage of single-cell suspensions (if desired), and nuclear isolation and assessment.

Autor im Rampenlicht: Verbesserung der Kernisolierung für die Multiom-Sequenzierung in schwierigen Tumormikroumgebungen

The protocol provides a reliable and optimized approach to the isolation of nuclei from solid tumor specimens for multiome sequencing using the 10x Genomics platform, including recommendations for tissue dissociation conditions, cryopreservation of single-cell suspensions, and assessment of isolated nuclei.

Optimierte Zellkernisolierung aus frischen und gefrorenen soliden Tumorproben für die Multiom-Sequenzierung

Multiome sequencing, which provides same-cell/paired single-cell RNA- and the assay for transposase-accessible chromatin with sequencing (ATAC-sequencing) ...

In situ Subcellular Fractionation of Adherent and Non-adherent Mammalian Cells

Protein function is intimately coupled to protein localization. Although some proteins are restricted to a specific location or subcellular compartment, many proteins are present as a freely diffusing population in free exchange with a sub-population that is tightly associated with a particular subcellular domain or structure. In situ subcellular fractionation allows the visualization of protein compartmentalization and can also reveal protein sub-populations that localize to specific structures. For example, removal of soluble cytoplasmic proteins and loosely held nuclear proteins can reveal the stable association of some transcription factors with chromatin. Subsequent digestion of DNA can in some cases reveal association with the network of proteins and RNAs that is collectively termed the nuclear scaffold or nuclear matrix. 
Here we describe the steps required during the in situ fractionation of adherent and non-adherent mammalian cells on microscope coverslips. Protein visualization can be achieved using specific antibodies or fluorescent fusion proteins and fluorescence microscopy. Antibodies and/or fluorescent dyes that act as markers for specific compartments or structures allow protein localization to be mapped in detail. In situ fractionation can also be combined with western blotting to compare the amounts of protein present in each fraction. This simple biochemical approach can reveal associations that would otherwise remain undetected.

In situ Subcellular Fractionation of Adherent and Non-adherent Mammalian Cells

In situ subcellular fractionation of mammalian cells on microscope coverslips allows the visualisation of protein localisation.

In situ subzelluläre Fraktionierung von adhärenten und nicht adhärenten Säugetierzellen

Protein function is intimately coupled to protein localization. Although some proteins are restricted to a specific location or subcellular compartment, ...

Biologie

Optimization of Laser-Capture Microdissection for the Isolation of Enteric Ganglia from Fresh-Frozen Human Tissue

The purpose of this method is to obtain high-integrity RNA samples from enteric ganglia collected from unfixed, freshly-resected human intestinal tissue using laser capture microdissection (LCM). We have identified five steps in the workflow that are crucial for obtaining RNA isolates from enteric ganglia with sufficiently high quality and quantity for RNA-seq. First, when preparing intestinal tissue, each sample must have all excess liquid removed by blotting prior to flattening the serosa as much as possible across the bottom of large base molds. Samples are then quickly frozen atop a slurry of dry ice and 2-methylbutane. Second, when sectioning the tissue, it is important to position cryomolds so that intestinal sections parallel the full plane of the myenteric plexus, thereby yielding the greatest surface area of enteric ganglia per slide. Third, during LCM, polyethylene napthalate (PEN)-membrane slides offer the greatest speed and flexibility in outlining the non-uniform shapes of enteric ganglia when collecting enteric ganglia. Fourth, for distinct visualization of enteric ganglia within sections, ethanol-compatible dyes, like Cresyl Violet, offer excellent preservation of RNA integrity relative to aqueous dyes. Finally, for the extraction of RNA from captured ganglia, we observed differences between commercial RNA extraction kits that yielded superior RNA quantity and quality, while eliminating DNA contamination. Optimization of these factors in the current protocol greatly accelerates the workflow and yields enteric ganglia samples with exceptional RNA quality and quantity.

The goal of this protocol is to obtain high-integrity RNA samples from enteric ganglia isolated from unfixed, freshly-resected human intestinal tissue using laser capture microdissection (LCM). This protocol involves preparing flash-frozen samples of human intestinal tissue, cryosectioning, ethanolic staining and dehydration, LCM, and RNA extraction.

Optimierung der Capture-Laser Mikrodissektion für die Isolierung der enterischen Ganglien aus menschlichem Gewebe Tiefkühlfrische

The purpose of this method is to obtain high-integrity RNA samples from enteric ganglia collected from unfixed, freshly-resected human intestinal tissue ...

Subzellulären Fraktionierung von frischen und gefrorenen Magen-Darm-Proben

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Isolierung von CD 90+ Fibroblasten / Myofibroblasten von Human Gefrorene Magen-Darm-Proben

Zelle Fraktionierung von U937 Zellen in der Abwesenheit von High-Speed-Zentrifugation

Kernisolierung aus frischen gefrorenen Hirntumoren für Einzelkern-RNA-seq und ATAC-seq

Immuno-fluoreszierende Etikettierung von Mikrotubuli und Centrosomal Proteine in Ex Vivo Darmgewebe und 3D In-vitro- Darm Organellen

Zellfraktionierung von U937-Zellen durch isopyknische Dichtegradientenreinigung

Optimierte Zellkernisolierung aus frischen und gefrorenen soliden Tumorproben für die Multiom-Sequenzierung

Optimierte Zellkernisolierung aus frischen und gefrorenen soliden Tumorproben für die Multiom-Sequenzierung

Optimierte Zellkernisolierung aus frischen und gefrorenen soliden Tumorproben für die Multiom-Sequenzierung

In situ subzelluläre Fraktionierung von adhärenten und nicht adhärenten Säugetierzellen

Optimierung der Capture-Laser Mikrodissektion für die Isolierung der enterischen Ganglien aus menschlichem Gewebe Tiefkühlfrische