A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
אורגניזם המודל ג elegans משתמש בנוזל pseudocoelomic כמערכת דם פסיבית. בדיקה ישירה של הנוזל הזה לא הייתה אפשרית בעבר. כאן אנו מציגים שיטה חדשנית לבדיקה ישירות חלל החוץ התאי, ולהשתמש באותות השתקה מערכתיים בתגובת RNAi כהוכחה לדוגמא עיקרון.
המודל גנטי הצייתן האורגניזם ג elegans ספק תובנה לתוך מספר עצום של שאלות ביולוגיות, מופעל על ידי זמן הדור הקצר שלו, קלויות גידול וגודל קטן. גודל קטן זה, אם כי, לא מרשה מספר גישות טכניות שנמצאו במערכות מודל אחרות. לדוגמה, עירויי דם במערכות יונקים וטכניקות השתלה בצמחים מאפשרים לשאול שאלות של הרכב דם ומערכת איתות. מערכת הדם של התולעת, pseudocoelom, יש לו עד לאחרונה היה בלתי אפשרי לבדיקה באופן ישיר. כדי לענות על שאלות של איתות אינטר ומערכת דם ההרכב ג חוקרי elegans הפכו באופן מסורתי לניתוח גנטי, הצלה ספציפית תא / רקמה, וניתוח פסיפס. טכניקות אלה מספקות אמצעים להסיק מה שקורה בין תאים, אך אינן ישימים באופן אוניברסלי בזיהוי ואפיון של מולקולות תאיות. כאן אנו מציגים neטכניקה שפותחה wly ישירות assay נוזל pseudocoelomic של ג elegans. הטכניקה מתחילה עם או מניפולציה גנטית או פיזית כדי להגדיל את נפח נוזל חוץ תאי. אחר כך את בעלי חי נתונים לטכניקת microinjection הפוך ערפדים באמצעות אסדת microinjection המאפשרת שליטה בלחץ איזון עדינה. לאחר הבידוד של נוזל חוץ תאי, הנוזל נאסף ניתן assayed על ידי העביר לבעלי חיים אחרים או באמצעים מולקולריים. כדי להדגים את היעילות של טכניקה זו אנו מציגים גישה מפורטת לassay דוגמה ספציפית של מולקולות איתות תאיות, dsRNA הארוך במהלך תגובת RNAi מערכתית. למרות אפיון של RNAi המערכתי הוא הוכחה לדוגמא עיקרון, אנו רואים בטכניקה זו כישים לענות על מגוון שאלות של קומפוזיציה ואיתות מערכת דם.
1. הכנה של חומרים
המהותי הנחוצה לmicroinjection הפוך ערפדים דומה לזו הנדרשת לטכניקות microinjection סטנדרטיות המשמשות לייצור המהונדס ג elegans זני 1. למרות שחלק ממגיבים (למשל צלחות assay) נעשים ביום ההעברה ניסיונית, רב של החומרים חייבים להיות מוכן מתואם על פני תקופת 8 יום (ראה טבלה 1 לטבלת זמן). ככזה, חשוב לתכנן מראש בזהירות בשימוש בטכניקה זו (לריאגנטים וציוד דרושים ראה טבלה 2).
רפידות הזרקה:
צלחות assay:
לassaying הקטלניות העובריות קשורות RNAi PAL-1, הכנת לוחות assay צריכים להיעשות ביום ניסוי הערפדים. המטרה היא חהve דשא חיידקים מינימאלי ואילו לא רעב התולעים שלך. דשא עבה מדי עושה בקיע פאל-1 זחלים קשים מאוד בקלות יכולות ללכת לאיבוד בחיות הקטנות, השקופות המעוותות L1 במזון. הכנת צלחת צריכה להיות מותאמת עבור בקיע הפנוטיפ של עניין.
מחטי הזרקה:
2. הכנה של תולעים
נפח pseudocoelomic המשוער של המבוגר ג elegans אנדרוגינוס הוא 40-80 picoliters (מצו com. דוד הול). כדי להשיג דגימות של נוזל חוץ תאי ממאגר כזה קטן זה מועיל כדי להגדיל את המשאבים הזמינים הכוללים. אנו זיהינו שלוש שיטות כדי להגדיל את הנוזל הזמין מאוד בתולעים התורמים. השיטה העיקרית שלנו מנצלת את הפנוטיפ של CLR-1 (e1745) מוטציות, אשר יכול לגרום לעלייה של 10 מתקפלת או גדולה יותר בנפח נוזל חוץ תאי (איור 2). שתי השיטות החלופיות לנצל את העובדה שחשבונות germline לכמעט שליש מהנפח הכולל של התולעת, והסרתו על ידי GLP-1 (RNAi) או תוצאות אבלציה ליזר בחיות עם נוזל pseudocoelomic ממלאים את החלל בתאי המין (איור 2) 2 </ Sup>.
הכנה של תולעים תורמים באמצעות CLR-1 (e1745)
ראה איור 3 לCLR-1 (e1745) עבודת assay העברה
A2) הכנה אלטרנטיבית של תולעים תורמים באמצעות GLP-1 (RNAi)
הכנת B2) אלטרנטיבית של תולעים תורמים באמצעות אבלציה הליזר germline
הכנה של תולעי נמען
3. בידוד ערפדים של נוזל תאי
הפרוטוקול הבא הוא ספציפי לmicroinjection הגדרה המורכבת של PLI-100 פיקו מזרק, מחט נייחת נערכה בmicromanipulator, ושלב שבו צף ניתן החליק לתוך תולעת המחט. עם זאת, הטכניקה הכללית היא להכניס מחט microinjection ריקה לחיה תורמת, תוך שמירה על לחץ מספיק כדי למנוע נימים בזרימה של שמן מינרלים לפני הכניסה והסלולרי material תוך חדירה לרקמות גוף הקיר. בזמן שהמחט נמצאת בלחץ חית תורם מופחת כדי לאפשר מילוי נימים של המחט בנוזל חוץ תאי, אשר לאחר מכן ניתן להעביר את המחט לתולעת נמען וגורש על ידי הגדלת הלחץ במידה מספקת. הסרת הנוזל על ידי פעולת נימים יכולה גם להיעזר באמצעות המילוי, או יניקה, פונקציה של פיקו המזרק. טכניקה כללית זה צריכה להיות להתאמה בקלות למערכות הזרקת המייקר אחרות, המאפשרות שליטה בלחץ איזון.
4. Assaying העברה פנוטיפי RNAi
הערות
5. נציג תוצאות
פירוט תוצאות יציגות להעברה ניסיונית עבור נוזל חוץ תאי מCLR-1 (e1745) תולעים גודלו על חיידקים המבטאים dsRNA מיקוד PAL-1. צאצאיהם של בעלי החיים מתו התורמים ו / או פגמים הציגו דפוסים אחוריים. אז העברנו נוזל חוץ תאימבעלי החיים אלה לpseudocoelom של תולעים נאיביים RNAi סוג פראי. חלק מצאצאיו של בעל החיים שלאחר מכן הנמען אז מוצג פנוטיפים PAL-1 המוטציה הצפויים (איור 4). זאת בניגוד לצאצאים של בעלי חיים מושתלים שקבלו נוזל חוץ תאי מבעלי חיים שגודלו תורמים משני חיידקי וקטור RNAi שליטה שהפגינו רק רמות רקע של הקטלניות (איור 4) מזון או חיידקים רגילים. אמנם צאצאיהם של מקבלי נוזל חוץ תאי מחיות תורמות העוברים RNAi מצביע על עלייה משמעותית בתדירות של פנוטיפים dsRNA מושרים, חדירנות הם לא חזק כמו בצאצאיהם של בעלי החיים התורמים, שבו כמעט 100% מצאצאים למות כעוברים שעדיין לא בקעו, ו רק בעלי חיים נדירים, מעוותים קשה לבקוע.
איור 1. התקנת הזרקה הפוכה ערפד. Fo ההתקנה המתאימההתקנת microinjection הפוכה ra ערפדים דומה לסטנדרט ג elegans תלבושת microinjection, והיא כוללת דיסקציה מיקרוסקופ, מיקרוסקופ הפוך עם יעדי 10X ו40X, שלב נייד למיצוב, וmicromanipulator עם בעל מחט זריקה. בנוסף, חולץ מחט להכנה של מחטי הזרקה הוא גם צורך. ייחודי לפרוטוקול microinjection ההפוך pico-מזרק המאפשר בקרה טובה של לחץ איזון (למשל ורנר מכשירי PLI-100) הוא זקוקים.
איור 2. שיפור של נפח pseudocoelomic. נפחיו של נוזל pseudocoelomic זמין לבידוד אינו מספיקים לבדיקה בחיות פראיות מסוג. הנפח ניתן להגדיל ע"י שיבוש הרגולציה של איזון האוסמוטי באמצעות שינוי הטמפרטורה של CLR-1 (e1745) בעלי חיים, וכתוצאה מכך ההצטברות של הנוזל ברורה pseudocoelomic (חץ לבן). בנוסף לאובדן האשך ידי אבלציה ליזר או GLP-1 (RNAi) מאפשר גישה לנוזל חוץ תאי (הפסד של אבלציה ליזר מוצג). הנוזל הזמין ביותר שנצפה בקלות ככתמים ברורים בין המעי הכהה וקיר הגוף (חץ שחור), למרות שהנפח הכולל הזמין הוא הרבה פחות מזה שנמצא בCLR-1 (e1745) חיות שגודלו בטמפרטורה המגבילה.
איור 3. בידוד ערפד וציר זמן פרוטוקול העברה. ארבעה ימים לפני העברת ניסוי לבודד CLR-1 (e1745) עוברים תורמים בצלחות שRNAi מזון ולדגור על 20 ° C. שלושה ימים לפני לבודד עוברי נמען N2 בOP50. ביום של הניסוי מזיז את הצלחות התורמות עד 25 מעלות צלזיוס במשך ארבע שעות. הסר את התורמים לאחר הדגירה של 25 ° C לצלחות נקיות חסרות מזון ושינוי עד 20 ° C. להעביר את בעלי חיים המושתלים לנקות צלחותחסר מזון ולהמשיך דוגרים על 20 ° C. בצע ניסוי העברה ולהתאושש תולעי נמען על OP50 צלחות ולדגור על 20 ° C. הסר את בעלי החיים המושתלים לאחר 24 שעות בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס דגירת צאצאי נמען במשך 24 שעות בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס צאצאי ציון כפראי, סוג, מוטציה, או נתבקעה.
איור 4. נציג תוצאות. אובדן תפקוד PAL-1 בנמען יגרום הקטלניות עובריות, או אובדן ייחודי של פיתוח אחורי (). 48 שעות לאחר העברת צאצאי PCF הניחו בתוך 24 השעות הראשונות הם קלעו כמו גם זחלים פרועי סוג, זחלי פאל-1, או עוברים שעדיין לא בקעו. התדירות של עוברים שעדיין לא בקעו וphenotypically פאל-1 זחלים משולבות לתת מידה של חבר-1 (RNAi) פנוטיפים העברה מושרים. קבלת נוזל pseudocoelomic מבעלי חיים שגודלו על PAL-1 dsRNA מזון מייצרת אינדוקציה חזקה של משויךפנוטיפים בלתי נראים במקבלי העברת שליטה (ב).
יש לנו הצגנו שיטה חדשה המאפשרת בידוד והאפיון של נוזל חוץ תאי ממודל אורגניזם ג כאן elegans. הטכניקה מתחילה במניפולציה הגנטית או פיזית של תולעים תורמים להגדלת הנפח הכולל של נוזל חוץ התאי שלהם. אז נוזל חוץ תאי הוא מבודד בטכניקת microinjection שונה. התולעים הם רכובים על micr...
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
ברצוננו להכיר את האופי השיתופי של האנטר המעבדה, ומודה להם על דיון וסיוע המועיל שעשה פיתוח של טכניקה זו אפשרית ומהנה. ברצוננו להודות לנייג'ל דילייני וCaenorhabditis גנטיקת המרכז לתולעת וזני חיידקים. עבודה זו נתמכה על ידי המכון הלאומי לבריאות GM089795 מענק לCPH.
יום הכנת תולעת הכנת חומר
Name | Company | Catalog Number | Comments |
-7 או לפני | שמור על ניקיון, נזון היטב CLR-1 (e1745) ותולעי N2 | הפוך רפידות הזרקה, צלחות NGM, NGM + פחמימות / צלחות IPTG, מניות LB OP50 | |
-6 | רצף את RNAi אוכל על LB + פחמימות | ||
-5 | לחסן 3 מיליליטר לילה עם RNAi מזון | ||
-4 | זרעי RNAi צלחת | ||
-3 | |||
-2 | |||
-1 | |||
0 | Shift תולעים עד 25 במשך 4 שעות | הפוך צלחות assay | |
ערפד העברה | |||
שחזור נמען | |||
+1 | הסרת נמען העברה | ||
2 | צאצאי ציון |
טבלה 1. ציר זמן הכנת חומר.
ציוד חברה מספר קטלוג CLR-1 (e1745) השני 9 GLP-1 RNAi וקטור 10 חבר-1 RNAi וקטור 11Picoliter לחץ Injector | וורנר מכשירים | 65-0001 (PLI-100) |
Flaming / בראון micropipette פולר | סאטר מכשירים | P97 |
Axiovert 200 | Zeiss | |
ריאגנטים | ||
שמן מינרלים | EM מדע | MX1560-1 |
22x50 שום ½ 1 מכסה זכוכית | קורנינג | |
SeaKem LE agarose | Lonza | 50004 |
ורוסיליקט זכוכית נימים | Precisions מכשירי העולם | 1B100F-4 |
פתרון Hypochlorite נתרן (5% כלור זמין) | JT ייקר | 9416-01 |
ג elegans וזני חיידקים | ||
Caenorhabditis גנטיקת המרכז (CGC) | CB3241 | |
מקור Bioscience (ספריית האכלת Ahringer) | F02A9.6 | |
PHC187 | ||
OP50-GFP 5 | Caenorhabditis גנטיקת המרכז (CGC) | OP50-GFP |
YFP א coli 4 | MC4100-YFP |
טבלה 2. ריאגנטים וציוד ספציפיים.
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