A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
במאמר וידאו זה אנו מציגים שיטה לבידוד יחידים או מרובים תסיסנית נוירונים דה מן הזחלים instar third באמצעות לכידת אינפרא אדום (IR) מעמד של Microdissection לכידת לייזר (LCM). RNA המתקבלים נוירונים בודדים יכולים לשמש בקלות עבור יישומים במורד הזרם כולל qRT-PCR או microarray מנתח.
דנדריטים (דה) arborization נוירונים במערכת העצבים ההיקפית תסיסנית (PNS) לספק מערכת מודל מצוינת בה כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים שבבסיס בכיתה ספציפית המורפוגנזה 1,2 דנדריט. כדי להקל על ניתוח מולקולרי של מחלקה ספציפית דה נוירון פיתוח, חיוני להשיג תאים אלה באוכלוסייה טהור. למרות מגוון רחב של תאים שונים, ספציפיים רקמות טכניקות בידוד RNA קיימים תאים תסיסנית, כולל טיהור תא חרוז מגנטי מבוסס 3,4, תא פלורסנט מיון פעיל (FACS) 5-8, ו - RNA חלבון מחייב מבוסס אסטרטגיות 9, אף אחד שיטות אלה יכול להיות מנוצל בקלות לבידוד בודדות או מרובות בכיתה ספציפית תסיסנית נוירונים דה עם רמה גבוהה של דיוק מרחבית. Microdissection לייזר לכידת (LCM) התפתחה ככלי רב עוצמה שניתן להשתמש בהם כדי לבודד את סוגי תאים מסוימים ממקטעים רקמה עם רמה גבוהה של דיוק ברזולוציה מרחבית. RNA בתאים מבודדים המתקבל לאחר מכן ניתן להשתמש עבור ניתוחים כולל qRT-PCR ו פרופיל microarray ביטוי בתוך סוג תא נתון 10-16. עד כה, LCM לא הוחל נרחב בניתוח של רקמות ותאים תסיסנית 17,18, כולל נוירונים דה בשלב instar third הזחל של התפתחות.
כאן אנו מציגים פרוטוקול אופטימיזציה שלנו הבידוד של נוירונים תסיסנית דה באמצעות מעמד אינפרא אדום (IR) של LCM. שיטה זו מאפשרת ללכוד של, נוירונים בודדים דה בכיתה ספציפית או מספר עם סגוליות גבוהה ברזולוציה מרחבית. גיל בהתאמה third הזחלים instar להביע כטב"מ-mCD8: 19-GFP transgene בשליטת גם את הרביעי בכיתה דה נוירון ספציפי פ.פ.ק.-20 GAL4 הנהג או פאן דה נוירון ספציפי 21-7 21-GAL4 הנהג שימשו אלה ניסויים. RNA המתקבלים נוירונים בודדים דה הוא באיכות גבוהה מאוד וניתן להשתמש בו ישירות ליישומים במורד הזרם, כולל qRT-PCR או microarray מנתח. יתר על כן, פרוטוקול זה LCM ניתן להתאים בקלות ללכוד סוגים אחרים תסיסנית תא בשלבים שונים של פיתוח תלויים בסוג תא מסוים, GAL4 מונחה דפוס הביטוי של ה-GFP.
הערות כלליות על LCM של תסיסנית היקפיים נוירונים
אפשר מ 6 שעות, עד שבוע או יותר עבור LCM בהתאם לסוג רקמה את מספר התאים הדרושים.
כל ההליכים מתבצעים אך ורק RNAse ללא התנאים הבאים נהלים סטנדרטיים. הזחלים להביע או 21-7-GAL4, כטב"מ-mCD8: GFP או פ.פ.ק.-GAL4, כטב"מ-mCD8: GFP קווי מהונדס הכתב ששימשו בניסויים אלו.
1. הכנת הזחלים
אם יש צורך לשמר את המורפולוגיה רקמות לזיהוי תאים של עניין, או אם המספר הצפוי של תאים לכל סעיף נמצא להיות משביע רצון אז להמשיך ישירות אל שלב 11.
לחילופין אם התאים המוגדרים מפורשות ויכול להיות מזוהה עם סמן לזיהוי בקלות כגון GFP או RFP, אבל את מספר התאים לכל סעיף נמצא להיות נמוך, אז שלבים 05-10 מאי להיות מועיל עבור הגדלת מספר התאים הזמינים עבור לכידת לכל סעיף. אלה הם צעדים אופציונליים צריך להישקל רק אם נדרש, כשיטה להגדיל את מספר הנוירונים דה זמין LCM לכל קטע כאשר כל שיטה אחרת אינה מצליחה לספק תוצאות חיוביות. [זהירות: שיטה זו עשויה לשבש את רקמת מורפולוגיה הכוללת ולעשות זיהוי רקמות המבוססת על המיקום המרחבי ספציפי קשה מאוד.]
PAUSE POINT
2. הסרת התייבשות לציפורן מ מדורים הזחל קפוא
[שלב קריטי: כל פתרונות התייבשות חייב להיות מוכן טרי לפני כל פגישה LCM. התייבשות מוחלטת של חלקים קפואים הזחל רקמה חיונית להשגת יעילות microdissection optimal]
אתנול 70% (מיצב) | 3-10 שניות |
DDH 2 O | 5-10 שניות |
טריפסין 2.5% דגירה | 5-30 שניות |
DDH 2 O | 5-10 שניות |
70% אתנול | 60 שניות |
95% אתנול | 60 שניות |
100% אתנול | 120 שניות |
100% אתנול | 120 שניות |
100% קסילן | 120 שניות |
100% קסילן | 120 שניות |
האוויר יבש בזרם אוויר קל | 60-120 שניות |
טבלה 1: נוהל מומלץ LCM התייבשות של חלקים קפואים רקמות הזחל.
3. לייזר Microdissection לכידת
PixCell IIE מכשיר LCM מצויד פלואוריד 300 אופטיקה epifluorescence אופטימיזציה עבור EGFP שימש ביצוע LCM.
[שלב קריטי: אם אפשר, לבצע את microdissection בחדר לחות מבוקרת כדי למנוע ירידה ביעילות microdissection בשל לחות מוגברת. לחות בחדר היא גורם מכריע המשפיע על יעילות microdissection. לחות נמוכה בחדר יכולה לגרום לעלייה סטטי נאחזים וכתוצאה מכך ללכוד הלא ספציפית, בעוד הלחות בחדר גבוה יכול לגרום microdissection יעילות נמוכה. השגנו יעילות LCM אופטימלי בין 25-50% לחות יחסית לתנאים.]
4. בידוד RNA מן התאים שמקורם LCM
PAUSE POINT
נציג תוצאות
Microdissection לייזר ללכוד (LCM) שימש לבודד אחת, בכיתה ספציפית או מספר תסיסנית נוירונים דה מן הזחלים instar השלישי (איור 1). LCM מאפשר רמה גבוהה של דיוק סגוליות בבידוד של תסיסנית גופים דה נוירון תא (איור 2 א, ג). יתר על כן, RNA הכולל מטוהרים אלו נוירונים בודדים דה נמצאה להיות באיכות מעולה כפי שצוין על ידי נוכחות של 5.8S, 18S חדה -28 פסגות RNA ריבוזומלי כאשר נותחו על 2100 Agilent Bioanalyzer (Agilent Technologies, Inc) (איור 2d).
כדי להעריך את העשרת עצבי ספציפי של תאים מבודדים שלנו ערכנו בזמן אמת כמותי שעתוק לאחור PCR (qRT-PCR) באמצעות גן ספציפי העצבית סמן, elav. עבור qRT-PCR מנתח, חישבנו את רמות היחסי של הביטוי elav ב LCM microdissected נוירונים דה וביטוי מנורמל זה כי השליטה שלנו אנדוגני (rp49) ויחסית RNA שבודד סך כל הזחלים בשיטת ΔΔCt 23. ניתוחים אלה נחשפו על העשרת 2.5 לקפל את רמות היחסי של elav ב LCM מיקרו גזור דה דגימות נוירון בהשוואה חיות שלם (איור 3).
איור 1: LCM של נוירונים תסיסנית היקפי. (א) בהתאמה הגיל השלישי הזחלים instar נבחרים, שטופים (ב) מוטבע cryomold עם אוקטובר קפואים ב -80 ° C, (ג) 8μm סעיפים רקמות סדרתי נוצרות באמצעות cryostat סטנדרטיים (ד) להציב באופן אחיד על שקופיות הזכוכית נקייה. שקופיות הזכוכית עם בסעיפים רקמה מודבקת מאוחסנים ב -80 ° C לפני LCM עיבוד. (ה, ו) שקדמה LCM, בסעיפים רקמה מופשר קבוע בקצרה אתנול 70% ואחריה לשטוף קצר DDH 2 O. (ז) השקופיות מודגרת בקצרה עם טריפסין ושטף עם DDH 2 O להסיר את העור הקרני (שחור) מן החלקים הזחל. (ח, ט) סעיפים רקמות ללא לציפורן הזחל ואז הם מיובש נוספת שיפוע אתנול פינתה סוף סוף קסילן . (י) כובע LCM עם פולימר thermolabile מושם על הקטע רקמות הלייזר פעמו על גוף התא הנבחר ניאון. הדופק לייזר ממיס את הפולימר בולעת את גוף התא הנבחר. כובע הפולימר, יחד עם גוף התא הוא הרים כבשו, ו (יא) RNA מיצוי מתווסף התא. התא נתפס, יחד עם מיצוי למאגר RNA הוא מודגרות ב 42 מעלות צלזיוס במשך 30 דקות והוא יכול להיות מאוחסן גם ב -80 ° C, או מעובדים ישירות לטיהור RNA.
איור 2: LCM מאפשרת ללכוד דיוק גבוהה של נוירונים דה. (א) התמונה נציג מיובש טריפסין טיפול רקמות סעיף 8 מיקרון לפני LCM מבצע, מראה שתי בכיתה-IV נוירונים דה שכותרתו עם GFP ידי פ.פ.ק.-GAL4, UASmCD8: זן GFP הכתב. שים לב, אחד של נוירונים מסומן (ראש חץ) עבור לכידת. (ב) גוף התא של הנוירון מודגשות (ראש חץ) הוא נקי מיקרו גזור עם סגוליות גבוהה מהחלק רקמות. (ג) על קצה להציג מעמד יחיד IV-da נוירון שנתפסו על כובע LCM. (ד) Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies, Inc) electropherogram של רנ"א סך מבודד LCM-derived נוירונים דה, מראה באיכות מעולה RNA כמצוין על ידי נוכחות של 5.8S, 18S חדה , ו -28 rRNA פסגות.
איור 3:. QRT-PCR מגלה העשרה משמעותית של ביטוי גנים העצבית סמן LCM שנתפסו נוירונים דה ביחס חיים שלמים qRT-PCR מנתח הביטוי נוירון ספציפי סמן גנטי (elav) ב LCM כבשו דה נוירונים (21-7-GAL4, כטב"מ-mCD8: GFP) ובעלי חיים שלמים גיל מתאימים third הזחלים instar בוצעה בשלושה עותקים. רמות יחסית הביטוי elav ב LCM כבשו דה נוירונים היו מנורמל לשלוט אנדוגני (rp49) ויחסית הזחלים כולו בשיטת ΔΔCt 23. העשרה 2.5 לקפל את רמות היחסי של elav ב LCM כבשו דה דגימות נוירון נצפתה ביחס חיות שלם.
פתרון בעיות
בעיה: RNA מושפל, או באיכות נמוכה.
ודא מצב RNAse חינם בכל ניסוי. נסה להקטין כמות הזמן המושקע על LCM לכל שקופית 30 דקות. שמור את שקופיות על דגימות קרח יבש, למעט בעת ביצוע LCM. הימנע הפשרה בסעיפים רקמה ברגע שהם נחתכים.
בעיה: רוב התאים הם איבדו משקופית במהלך הטיפול טריפסין (שלב 17-18).
נסה לצמצם את זמן הטיפול טריפסין. נסה לצמצם את ריכוז טריפסין.
בעיה: נוכחות של לציפורן ופסולת אחרת הלא ספציפית רקמה על כובע פולימר.
נסה להסיר את הלכלוך על ידי רקמה סופג את פני השטח פולימר עם הצד של פתק דביק דבק 22.
בעיה: LCM יעילות נמוכה.
נסה להגדיל את זמן הדגירה של אתנול xylenes 100%. הפחתת הלחות בחדר באמצעות dehumidifiers.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
פרוטוקול המוצגת כאן מתארת את שיטת אופטימיזציה שלנו הבידוד של נוירונים תסיסנית הפריפריה באמצעות LCM. אמנם זה פרוטוקול LCM תוכנן עבור בידוד הספציפי של יחיד, מחלקה ספציפית או מספר הנוירונים תסיסנית דה משלב instar third הזחל של פיתוח, שינויים קלים של פרוטוקול יכול ב...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
אנו מודים בני הזוג. Yuh-Nung יאן ווס Grueber למתן מניות לטוס השתמשו במחקר זה, ווירג'יניה Espina, ד"ר עמנואל Petricoin ד"ר לאנס ליוטה לסיוע עם LCM. המחברים להכיר תומס פ קייט מילר Jeffress הזיכרון אמון על התמיכה של מחקר זה (DNC) ואת אוניברסיטת ג'ורג' מייסון מכללה משרד s (EPRI).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ציוד:
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved