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Method Article
L'organisme modèle C. elegans Utilise un fluide pseudocoelomic comme un système circulatoire passive. Dosage direct de ce fluide n'a pas été possible auparavant. Ici, nous présentons une nouvelle technique pour analyse directement l'espace extracellulaire, et utiliser les signaux silencieux systémiques lors d'une réponse ARNi comme une preuve de principe par exemple.
Le maïs génétiquement docile organisme modèle C. elegans a fourni des indications sur une multitude de questions biologiques, a permis par son temps de génération court, la facilité de croissance et de petite taille. Cette petite taille, cependant, a refusé un certain nombre d'approches techniques trouvées dans des systèmes modèles d'autres. Par exemple, les transfusions sanguines dans les systèmes mammaliens et des techniques de greffage dans les plantes permettent de poser des questions de composition du système circulatoire et de signalisation. Le système circulatoire du ver, le pseudocoelom, a été jusqu'à récemment impossible de doser directement. Pour répondre aux questions de signalisation intercellulaire et le système circulatoire composition C. chercheurs elegans ont traditionnellement recours à l'analyse génétique, cellulaire / tissulaire spécifique de sauvetage, et l'analyse de la mosaïque. Ces techniques fournissent un moyen pour déduire ce qui se passe entre les cellules, mais ne sont pas universellement applicable dans l'identification et la caractérisation des molécules extracellulaires. Nous présentons ici un newly technique mis au point pour doser le fluide directement pseudocoelomic de C. elegans. La technique commence soit par manipulation génétique ou physique pour augmenter le volume de fluide extracellulaire. Ensuite, les animaux sont soumis à une technique de micro-injection vampirique inverse en utilisant une plate-forme de micro-injection qui permet bien de commande de pression d'équilibre. Après isolement du liquide extracellulaire, le liquide recueilli peut être analysée par transfert dans d'autres animaux ou par des moyens moléculaires. Pour démontrer l'efficacité de cette technique, nous présentons une approche détaillée pour doser un exemple spécifique de molécules de signalisation extracellulaire, à long ARN double brin lors d'une réponse systémique ARNi. Bien que la caractérisation de RNAi systémique est une preuve de principe par exemple, nous voyons cette technique comme étant adaptable pour répondre à une variété de questions de la composition du système circulatoire et la signalisation.
1. Préparation des matériaux
Le matériel nécessaire pour la microinjection inverse vampirique est similaire à celle requise pour les techniques de micro-injection standard utilisés pour faire transgénique C. elegans souches 1. Bien que certains réactifs (plaques de dosage, par exemple) sont faites le jour du transfert expérimental, la plupart des matériaux doit être préparée de façon coordonnée sur une période de 8 jours (voir le tableau 1 pour une table de temps). En tant que tel, il est important de planifier soigneusement en utilisant cette technique (pour les réactifs et le matériel nécessaires cf. tableau 2).
Coussinets d'injection:
Les plaques d'essai:
Pour le dosage de la létalité embryonnaire associée à pal-1 ARNi, la préparation des plaques d'essai doit être effectué le jour de l'expérience vampirique. L'objectif est d'have une pelouse minimale bactérienne tout en n'étant pas mourir de faim vos vers de terre. Une pelouse trop épais fait marquant Pal-1 larve extrêmement difficile car les petits animaux translucides L1 déformés peuvent facilement être perdus dans les aliments. La préparation des plaques doit être optimisé pour marquer le phénotype d'intérêt.
Aiguilles d'injection:
2. Préparation de Worms
Le volume estimé pseudocoelomic d'un adulte C. elegans hermaphrodite est de 40-80 picolitres (communication personnelle. David Hall). Pour obtenir des échantillons de fluide extracellulaire d'un tel petit réservoir, il est avantageux d'augmenter la ressource totale disponible. Nous avons identifié trois méthodes pour augmenter considérablement le fluide disponible dans les vers des bailleurs de fonds. Notre principale méthode exploite le phénotype des clr-1 (e1745) des mutants, ce qui peut provoquer une augmentation de 10 fois ou plus du volume de liquide extracellulaire (figure 2). Les deux méthodes utilisent le fait que les comptes germinales pour près d'un tiers du volume total du ver et sa suppression par glp-1 (ARNi) ou les résultats d'ablation au laser chez les animaux avec du liquide pseudocoelomic combler le vide lignée germinale (figure 2) 2 </ Sup>.
Préparation des donateurs vers l'aide clr-1 (e1745)
Voir la figure 3 pour clr-1 (e1745) flux essai de transfert
A2) Autre préparation de vers à l'aide des bailleurs de fonds GLP-1 (ARNi)
B2) Alternative préparation des bailleurs de fonds vers l'aide de l'ablation laser lignée germinale
Préparation des bénéficiaires vers
3. Isolation vampirique du liquide extracellulaire
Le protocole suivant est spécifique à une micro-injection mise en place d'un pli constitué-100 pico-injecteur, une aiguille fixe maintenu dans un micromanipulateur et une phase variable dans lequel la vis sans fin peut coulisser dans l'aiguille. Cependant, la technique généralisée consiste à insérer une aiguille dans une micro-injection vide animal donneur, tout en maintenant une pression suffisante pour empêcher capillaire en flux de l'huile minérale avant l'entrée cellulaire et maTÉRIAU en pénétrant le tissu corporel de paroi. Tandis que l'aiguille se trouve à une pression animal donneur est réduite pour permettre un remplissage capillaire de l'aiguille avec le liquide extracellulaire, qui peut alors être déplacé dans l'aiguille à une vis sans fin destinataire et expulsé par augmentation de la pression suffisamment. L'enlèvement du fluide par action capillaire peut également être assistée par l'aide du remplissage, ou d'aspiration, en fonction de la pico-injecteur. Cette technique devrait être généralisée facilement adaptable à d'autres systèmes de micro-injection qui permettent le contrôle de la pression d'équilibre.
4. Le dosage de l'ARNi transfert phénotypique
Remarques
5. Les résultats représentatifs
Présenté résultats sont représentatifs pour le transfert expérimental de fluide extracellulaire d'clr-1 (e1745) vers cultivées sur des bactéries exprimant ARNdb ciblant pal-1. La descendance des animaux donneurs décédés et / ou présentaient des défauts de structuration postérieures. Nous avons ensuite transféré liquide extracellulairede ces animaux à l'pseudocoelom d'ARNi naïfs de type sauvage vers. Une partie de la descendance ultérieure de l'animal receveur alors affiché les phénotypes attendus pal-1 mutant (Figure 4). Ceci est en contraste à la descendance des animaux receveurs ayant reçu du liquide extracellulaire d'animaux donneurs cultivées soit sur la nourriture bactérienne standard ou ARNi contrôle des bactéries vecteurs qui manifestaient des niveaux de fond que de la létalité (figure 4). Alors que la descendance des bénéficiaires de liquide extracellulaire provenant d'animaux soumis à des bailleurs de fonds ARNi montrent une augmentation significative de la fréquence des phénotypes induits ARNdb, la pénétrance n'est pas aussi forte que dans la descendance des animaux donneurs », où près de 100% de la descendance meurent comme des embryons non éclos, et que rares, les animaux sont gravement déformés éclore.
Figure 1. Configuration vampirique rétro-injection. La fo configuration appropriéera vampirique configuration microinjection inverse est semblable à un standard C. elegans gréement microinjection, et comprend un microscope à dissection, d'un microscope inversé avec des objectifs 10x et 40x, un étage déplaçable pour le positionnement, et un micromanipulateur avec porte-aiguille d'injection. En outre, un extracteur d'aiguilles pour la préparation d'aiguilles d'injection est également nécessaire. Unique au protocole de micro-injection inverse d'un pico-injecteur qui permet un contrôle précis de la pression d'équilibre (par exemple Warner Instruments PLI-100) est nécessaire.
Figure 2. Amélioration du volume pseudocoelomic. Le volume de fluide pseudocoelomic disponibles pour l'isolement est insuffisant pour le dosage de type sauvage animaux. Le volume peut être augmenté en perturbant la régulation de l'équilibre osmotique à travers décalage de la température de la clr-1 (e1745) les animaux, provoquant une accumulation de liquide clair pseudocoelomic (flèche blanche). En outre, la perte de la gonade par ablation laser ou GLP-1 (ARNi) permet l'accès à un fluide extracellulaire (perte par ablation au laser est représenté). Le fluide disponible est plus facilement observable sous forme de taches claires entre l'intestin sombre et la paroi du corps (flèche noire), bien que le volume total disponible est bien inférieure à celle trouvée dans clr-1 (e1745) les animaux adultes à la température restrictive.
Figure 3. Vampirique isolement et le calendrier protocole de transfert. Quatre jours avant le transfert expérimentation isoler clr-1 (e1745) embryons donateurs sur des plaques avec des ARNi alimentaire et incuber à 20 ° C. Trois jours avant d'isoler des embryons receveurs N2 sur OP50. Le jour de l'expérience de déplacer les plaques donateurs à 25 ° C pendant quatre heures. Retirez les bailleurs de fonds après le 25 ° C d'incubation des plaques blanches qui n'ont pas la nourriture et le passage à 20 ° C. Déplacer les animaux receveurs pour nettoyer les plaquesmanquent de nourriture et de poursuivre l'incubation à 20 ° C. Faire un essai de transfert et de récupérer des vers sur les bénéficiaires OP50 plaques et incuber à 20 ° C. Retirer les animaux receveurs après 24 heures à 20 ° C. Incuber descendance destinataire pendant 24 heures à 20 ° C. Score descendance de type sauvage, mutant ou non éclos.
Figure 4. Résultats représentatifs. La perte de fonction PAL-1 dans le récipient entraîne une létalité embryonnaire, ou la perte de caractère distinctif de développement postérieur (A). 48 heures après le transfert de la descendance PCF déposée dans les 24 premières heures sont notées comme étant des larves de type sauvage, Pal-1 larves ou des embryons non éclos. La fréquence des embryons non éclos et phénotypiquement Pal-1 larves sont combinés pour donner une mesure de pal-1 (ARNi) phénotypes induits par le transfert. Réception d'un fluide pseudocoelomic des animaux cultivés sur PAL-1 ARNdb produit alimentaire une forte induction de l'associéphénotypes invisibles chez les receveurs de transfert de contrôle (B).
Nous avons présenté ici une nouvelle méthode qui permet l'isolement et la caractérisation des liquides extracellulaires de l'organisme modèle C. elegans. La technique commence par la manipulation génétique ou physique de vers donateurs à accroître leur volume total du liquide extracellulaire. Fluide extracellulaire est ensuite isolé en utilisant une technique de micro-injection modifiée. Les vers sont montés pour la micro-injection à l'aide d'agarose tampons secs pour emprisonner le...
Aucun conflit d'intérêt déclaré.
Nous tenons à souligner la nature collaborative du laboratoire de Hunter, et les remercier pour le débat utile et d'assistance qui fait du développement de cette technique possible et amusant. Nous tenons à remercier Nigel Delaney et le Caenorhabditis Genetics Center for ver et souches bactériennes. Ce travail a été soutenu par les Instituts nationaux de la santé GM089795 subvention à CPH.
Journée ARNi sur la nourriture sur LB + Carb
Name | Company | Catalog Number | Comments |
-7 Avant ou | Maintenir propres, bien nourris Clr-1 (e1745) N2 et les vers | Assurez-tampons d'injection, plaques NGM, NGM + Carb / plaques IPTG, OP50 actions LB | |
-6 | |||
-5 | Inoculer 3 mL nuit avec ARNi alimentaire | ||
-4 | Déplacez embryons à l'ARNi plaque | Graines ARNi plaque | |
-3 | |||
-2 | |||
-1 | |||
0 | Déplacer vers à 25 pendant 4 heures | Faire des plaques d'essai | |
Déplacer vers pour nettoyer les plaques NGM | |||
Vampirique transfert | |||
Récupérer destinataire | |||
+1 | Retirer destinataire du transfert | ||
+2 |
Tableau 1. Calendrier Préparation du matériel.
Matériel Société Clr-1 (e1745) II 9 Glp-1 ARNi vecteur 10 Pal-1 ARNi vecteur 11Pression picolitres injecteur | Warner Instruments | 65-0001 (PLI-100) |
Flaming / Brown micropipette extracteur | Sutter Instruments | P97 |
Axiovert 200 | Zeiss | |
Réactifs | ||
EM Science | MX1560-1 | |
22x50 n ° 1 ½ verre Couvercle | Corning | |
SeaKem LE Agarose | Lonza | 50004 |
Borosilicate Glass capillaires | Précisions du monde Instruments | 1B100F-4 |
Solution d'hypochlorite de sodium (5% de chlore disponible) | JT Baker | 9416-01 |
C. elegans Souches bactériennes et | ||
Le Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | CB3241 | |
Source Bioscience (Bibliothèque alimentation Ahringer) | F02A9.6 | |
PHC187 | ||
OP50-GFP 5 | Le Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | OP50-GFP |
YFP E. coli 4 | MC4100-YFP |
Tableau 2. Réactifs et équipements spécifiques.
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