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Method Article
El organismo modelo C. elegans Utiliza fluido pseudocoelomic como un sistema circulatorio pasiva. Ensayo directo de este fluido no ha sido posible anteriormente. Aquí se presenta una técnica novedosa de ensayo directamente en el espacio extracelular, y utilizar las señales sistémicas silenciamiento durante una respuesta de RNAi como una prueba de principio ejemplo.
El organismo genéticamente tractable modelo C. elegans ha ayudado a comprender un gran número de cuestiones biológicas, habilitado por su corto tiempo de generación, facilidad de crecimiento y el tamaño pequeño. Este pequeño tamaño, sin embargo, ha rechazado un número de enfoques técnicos encontrados en otros sistemas modelo. Por ejemplo, las transfusiones de sangre en los sistemas de mamíferos y las técnicas de injerto en plantas permiten hacer preguntas de composición del sistema circulatorio y señalización. El sistema circulatorio de la lombriz, el pseudoceloma, ha sido hasta hace poco imposible de ensayo directamente. Para responder a las preguntas de la señalización intercelular y el sistema circulatorio composición C. investigadores elegans tradicionalmente han convertido a un análisis genético, de célula / tejido de rescate específico, y el análisis de mosaico. Estas técnicas proporcionan un medio para inferir lo que está pasando entre las células, pero no son universalmente aplicables en la identificación y caracterización de moléculas extracelulares. Aquí les presentamos una neWLY técnica desarrollada a ensayo directamente el fluido pseudocoelomic de C. elegans. La técnica comienza con cualquiera de manipulación genética o física para aumentar el volumen de fluido extracelular. Después, los animales se someten a una técnica de microinyección vampírica inversa usando una plataforma de microinyección que permite un control fino balance de la presión. Después del aislamiento de fluido extracelular, el líquido recogido puede ensayarse por transferencia a otros animales o por medios moleculares. Para demostrar la eficacia de esta técnica se presenta un enfoque detallado para el ensayo de un ejemplo específico de moléculas de señalización extracelular, durante un largo dsRNA de respuesta RNAi. Aunque la caracterización de RNAi sistémico es una prueba de principio ejemplo, vemos esta técnica como ser adaptable para responder una variedad de preguntas de la composición del sistema circulatorio y de señalización.
1. Preparación de los materiales
El material necesario para la microinyección vampírica inversa es similar a la requerida para las técnicas de microinyección estándar utilizados para hacer transgénico C. elegans cepas 1. Aunque algunos reactivos (por ejemplo, placas de ensayo) se hizo el día de la transferencia experimental, muchos de los materiales debe ser coordinada preparado durante un periodo de 8 días (véase la Tabla 1 para una mesa de tiempo). Como tal, es importante planificar de antemano con cuidado al usar esta técnica (para los reactivos y equipos necesarios ver Tabla 2).
Almohadillas de inyección:
Las placas de ensayo:
Para el ensayo de la letalidad embrionaria asociada con PAL-1 RNAi, la preparación de placas de ensayo se debe hacer en el día del experimento vampírica. El objetivo es HÃVe un césped bacteriano mínimo mientras no mueren de hambre a los gusanos. Un césped demasiado gruesa hace que anotar Pal-1 larvas extremadamente difícil, ya que las pequeñas y traslúcidas animales deformes L1 puede perderse fácilmente en la comida. Preparación de placas se debe optimizar para anotar el fenotipo de interés.
Agujas de inyección:
2. Preparación de Worms
El volumen estimado pseudocoelomic de un adulto C. elegans es hermafrodita picolitros (40-80 pers com. David Hall). Para obtener muestras de fluido extracelular de un pequeño depósito que es beneficioso para aumentar el recurso total disponible. Se han identificado tres métodos para aumentar en gran medida el fluido disponible en los gusanos donantes. Nuestro método principal explota el fenotipo de clr-1 (e1745) mutantes, que puede causar un aumento de 10-veces o más en volumen de fluido extracelular (Figura 2). Los dos métodos alternativos utilizar el hecho de que las cuentas de línea germinal para casi un tercio del volumen total del gusano, y su eliminación por el GLP-1 (RNAi) o resultados de ablación por láser en animales con fluido pseudocoelomic llenar el vacío de línea germinal (Figura 2) 2 </ Sup>.
Preparación de gusanos donantes utilizando clr-1 (e1745)
Vea la Figura 3 para clr-1 (e1745) flujo de trabajo de transferencia ensayo
A2) Preparación alternativa de gusanos donantes utilizando GLP-1 (RNAi)
B2) Preparación alternativa de gusanos donantes utilizando ablación láser de línea germinal
Preparación de gusanos receptores
3. Vampiric Aislamiento de líquido extracelular
El siguiente protocolo es específico de una microinyección de configuración que consta de un pli-100 pico-inyector, una aguja estacionaria a cabo en un micromanipulador, y un escenario flotante en el que puede ser el gusano se deslizó en la aguja. Sin embargo, la técnica generalizada consiste en insertar una aguja de microinyección vacío en un animal donante, mientras que se mantiene la presión suficiente para evitar capilar en el flujo de aceite mineral antes de la entrada y ma celularterial mientras penetra el tejido del cuerpo de pared. Mientras que la aguja está dentro de un animal donante presión se reduce para permitir el llenado capilar de la aguja con el líquido extracelular, que puede entonces ser movido en la aguja a un gusano destinatario y expulsado por el aumento de la presión suficientemente. La extracción del líquido por acción capilar también puede verse facilitada utilizando el relleno, o de succión, la función de la pico-inyector. Esta técnica generalizada debería ser fácilmente adaptable a otros sistemas de micro-inyección que permiten el control de la presión de equilibrio.
4. Ensayo de transferencia de RNAi fenotípica
Notas
5. Los resultados representativos
Se presentan resultados representativos para la transferencia experimental para el líquido extracelular de clr-1 (e1745) gusanos que crecen en las bacterias que expresan la orientación dsRNA pal-1. La progenie de los animales donantes murieron y / o defectos posteriores mostraron patrones. A continuación, transfiere el líquido extracelularde estos animales a la pseudoceloma de RNAi ingenuos gusanos de tipo salvaje. Una parte de la progenie posterior del animal receptor continuación, se muestra los fenotipos esperados PAL-1 mutante (Figura 4). Esto es en contraste a la progenie de los animales receptores que recibieron fluido extracelular de animales donantes cultivadas en cualquiera de los dos alimentos estándar bacteriana o de control de RNAi bacterias vector que muestran sólo niveles de fondo de letalidad (Figura 4). Mientras que la progenie de los receptores de líquido extracelular de animales donantes sometidos a RNAi muestran un aumento significativo en la frecuencia de dsRNA fenotipos inducidos, la penetrancia no es tan fuerte como en la progenie de los animales donantes, donde casi el 100% de troquel progenie de los embriones no eclosionados, y sólo animales raros, severamente deformados eclosionar.
Figura 1. Inversa vampírico configuración de la inyección. El fo configuración adecuadara configuración vampírica microinyección inverso es similar a un estándar de C. elegans aparejo microinyección, e incluye un microscopio de disección, un microscopio invertido con objetivos de 10X y 40X, una etapa móvil para el posicionamiento, y un micromanipulador con soporte de aguja de inyección. Además, un extractor de aguja para la preparación de agujas de inyección también es necesaria. Único en el protocolo inverso microinyección un pico-inyector que permite un control preciso de la presión de equilibrio (por ejemplo Warner Instruments PLI-100) es necesario.
Figura 2. Mejora de volumen pseudocoelomic. El volumen de fluido pseudocoelomic disponible para el aislamiento es insuficiente para el ensayo en animales de tipo salvaje. El volumen se puede aumentar mediante la interrupción de la regulación del equilibrio osmótico a través de cambio de la temperatura de clr-1 (e1745) los animales, lo que resulta en la acumulación de fluido pseudocoelomic evidente (flecha blanca). Además de la pérdida de la gónada por ablación por láser o GLP-1 (RNAi) permite el acceso al fluido extracelular (pérdida por ablación por láser se muestra). El fluido está disponible más fácilmente observados como manchas claras entre el intestino oscuro y la pared del cuerpo (flecha negro), aunque el volumen total disponible es mucho menor que la que se encuentra en clr-1 (e1745) animales cultivadas a la temperatura restrictiva.
Figura 3. Vampírico aislamiento y la línea de tiempo del protocolo de transferencia. Cuatro días antes de la transferencia experimento aislar clr-1 (e1745) embriones donantes en placas con RNAi alimentos y se incuba a 20 ° C. Tres días antes de aislar embriones receptores N2 en OP50. En el día del experimento desplazar las placas de donantes a 25 ° C durante cuatro horas. Retire los donantes después de 25 ° C de incubación para platos limpios que carecen de alimentos y el cambio a 20 ° C. Mueva los animales receptores para limpiar las placasque carecen de alimentos y continuar incubando a 20 ° C. Realizar el ensayo de transferencia y recuperación de los gusanos receptores sobre OP50 placas e incubar a 20 ° C. Eliminar los animales receptores después de 24 horas a 20 ° C. Incubar progenie destinatario durante 24 horas a 20 ° C. Puntuación progenie de tipo salvaje, mutante, o unhatched.
Figura 4. Los resultados representativos. La pérdida de PAL-1 función en el receptor dará lugar a letalidad embrionaria, o pérdida distintivo de desarrollo posterior (A). 48 horas después de la progenie de transferencia PCF establecido dentro de las primeras 24 horas se obtuvo como cualquiera de las larvas de tipo salvaje, las larvas Pal-1, o embriones no eclosionados. La frecuencia de los embriones no eclosionados y fenotípicamente Pal-1 larvas se combinan para dar una medida de PAL-1 (RNAi) fenotipos inducidos por transferencia. La recepción de fluido pseudocoelomic de animales cultivadas en PAL-1 dsRNA alimentos produce una fuerte inducción de la asociadafenotipos que no se ven en los receptores de la transferencia de control (B).
Hemos presentado aquí un nuevo método que permite el aislamiento y la caracterización de líquido extracelular del organismo modelo C. elegans. La técnica comienza con la manipulación genética o física de gusanos donantes a incrementar su volumen total de fluido extracelular. Fluido extracelular se aísla a continuación usando una técnica de microinyección modificada. Los gusanos están montados para la microinyección usando almohadillas secas de agarosa para mantener los gusanos inmóvil durante el ...
No hay conflictos de interés declarado.
Nos gustaría reconocer la naturaleza de colaboración del laboratorio de Hunter, y darles las gracias por el debate útil y la asistencia que han hecho del desarrollo de esta técnica posible y divertido. Nos gustaría dar las gracias a Nigel Delaney y el Caenorhabditis Centro de Genética para el gusano y las cepas bacterianas. Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud de subvención GM089795 a CPH.
Día Worm Prep Material Prep
Name | Company | Catalog Number | Comments |
-7 O antes | Mantener limpio y bien alimentados Clr-1 (e1745) N2 y gusanos | Hacer almohadillas de inyección, placas de NGM, NGM + Carb / placas de IPTG, OP50 acciones LB | |
-6 | Streak por RNAi comida en LB + Carb | ||
-5 | Inocular 3 ml durante la noche con comida RNAi | ||
-4 | Mover embriones para RNAi placa | Semilla RNAi placa | |
-3 | |||
-2 | |||
-1 | |||
0 | Cambie los gusanos a 25 durante 4 horas | Hacer las placas de ensayo | |
Mover gusanos para limpiar las placas de NGM | |||
Vampírico transferencia | |||
Recuperar destinatario | |||
+1 | Eliminar destinatario de la transferencia | ||
+2 | Resultado Progenie |
Tabla 1. Timeline preparación de materiales.
Equipos Empresa Número de catálogo Clr-1 (e1745) II 9 GLP-1 RNAi vector 10 Pal-1 RNAi vector 11Presión del inyector picolitros | Warner Instruments | 65-0001 (PLI-100) |
Flaming / Brown micropipeta Puller | Sutter Instruments | P97 |
Axiovert 200 | Zeiss | |
Reactivos | ||
Aceite Mineral | EM Science | MX1560-1 |
22x50 n º 1 ½ cubierta de cristal | Corning | |
SeaKem LE agarosa | Lonza | 50004 |
Vidrio borosilicato capilares | Mundo Precisiones Instrumentos | 1B100F-4 |
Solución de hipoclorito de sodio (5% de cloro disponible) | JT Baker | 9416-01 |
C. elegans Y Cepas bacterianas | ||
El Centro de Genética Caenorhabditis (CGC) | CB3241 | |
Fuente Bioscience (Biblioteca Ahringer Alimentación) | F02A9.6 | |
PHC187 | ||
OP50-GFP 5 | El Centro de Genética Caenorhabditis (CGC) | OP50-GFP |
YFP E. coli 4 | MC4100-YFP |
Tabla 2. Reactivos y equipos específicos.
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