A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שיטה שבאמצעותה ביטוי גנים בצינור העצבי יכול להיות downregulated באופן ספציפי לסוג תא, מעקב מתוארת. אנחנו מדגימים איך באוב Electroporation של פלסמידים microRNA מבוססים שיעוררו התערבות RNA spatiotemporally מבוקרת יכול לשמש כדי לחקור הדרכת האקסון commissural בצינור העצבי פיתוח.
dI1 נוירונים Commissural נחקרו רב על מנת להבהיר את המנגנונים בבסיס הדרכת האקסון במהלך 1,2 פיתוח. נוירונים אלה ממוקמים בחוט השדרה הגבה ולשלוח האקסונים שלהם לאורך מסלולים סטריאוטיפיים. אקסונים Commissural תחילה להקרין כלפי ventrally ולאחר מכן מעבר לfloorplate. אחרי שחצה את קו האמצע, אקסונים אלה לעשות תפנית חדה ומקורית פרויקט longitudinally לכיוון המוח. כל אחד משלב אלה מוסדר על ידי הפעילות המתואמת של רמזי הדרכה אטרקטיביות ודוחים. הפרשנות הנכונה של הרמזים הללו היא חיונית להדרכה של אקסונים לאורך המסלול המתוחם שלהם. לפיכך, התרומה הפיזיולוגית של מולקולה מסוימת להדרכת האקסון commissural הוא נחקר באופן אידיאלי בהקשר של החיים בהתהוותו. בהתאם לכך, מציאת גן בvivo חייבת להיות נשלטה במדויק כדי להבדיל פעילויות הדרכת האקסון של גנים שעשויים לשחק בזהירות מרובהתפקידים במהלך פיתוח.
כאן, אנו מתארים שיטה למציאת ביטוי גנים בצינור העצבי העוף באופן ספציפי לסוג תא, למעקב. אנו משתמשים בוקטורי פלסמיד רומן 3 מטפחים יזמי תאים ספציפיים לסוג / משפרים המניעים את הביטוי של סמן חלבון פלואורסצנטי, ואחרי ישירות על ידי תמליל miR30-RNAi 4 (הממוקם בתוך-UTR 3'של קידוד cDNA חלבון פלואורסצנטי) ( איור 1). כאשר electroporated לתוך הצינור העצבי פיתוח, הווקטורים האלה לעורר downregulation היעיל של ביטוי גנים ולבטא חלבוני סמני ניאון בוהקים כדי לאפשר מעקב ישיר של התאים חווים מציאה 3. ערבוב וקטורי RNAi שונים לפני electroporation מאפשר מציאה סימולטנית של שניים או יותר גנים באזורים עצמאיים של חוט השדרה. זה מאפשר אינטראקציות תאיות ומולקולריות מורכבות לבחינה במהלך פיתוח, באופן שהוא מהיר, שלimple, מדויק וזול. בשילוב עם DiI איתור של מסלולי האקסון commissural בהכנות של ספרים פתוחים 5, שיטה זו היא כלי שימושי עבור במחקרי vivo של מנגנונים התאיים ומולקולריים של צמיחת האקסון commissural והדרכה. בעיקרון, כל אמרגן / משפר יכול לשמש, באופן פוטנציאלי ביצוע הטכניקה מתאימה יותר נרחבת במחקרי vivo של תפקוד גן במהלך 6 פיתוח.
סרטון זה מדגים ראשון כיצד לטפל וביצים של חלונות, ההזרקה של פלסמידים DNA לתוך הצינור העצבי והליך electroporation. כדי לחקור הדרכת האקסון commissural, חוט השדרה הוא להסיר את העובר כהכנת ספר פתוח, קבוע, והוזרק לי DiI לאפשר מסלולי האקסון לנודעו עקבותיו. חוט השדרה הוא רכוב בין coverslips ודמיין באמצעות מיקרוסקופ confocal.
1. הכנה של ה-DNA פלסמיד RNAi להשתקת גן ספציפית לסוג התא
פלסמידים (איור 1) מסונתזים באמצעות טכניקות סטנדרטיות מולקולריות שיבוט, כפי שתוארו בפירוט בעבר 3,4.
1.1 שיבוט לווקטורים: עיצוב oligonucelotide
דוגמה להשתקת GFP מוצגת להלן.
רצף יעד (22nt): 5'-GGCACAAGCTGGAGTACAACTA
GFP קדימה HP1 = 59mer
GFP הפוך HP1 = 58mer
יש רצפים נפוצים בoligos אלה שמהווים חלק מרצפי מירנה האיגוף (עוף ספציפי), ורצפי לולאה / גזע נפוצים (מהאדם miRNA30). את רצפי יעד גנים הספציפיים בקו תחתונים. שים לב שיש בבוקרismatch בבסיס 5 'של הגדיל קדימה (מוצג באותיות מודגשות; G → בדוגמה זו) לחקות את חוסר ההתאמה הטבעי בmiRNA30 בעמדה זו.
דוגמה להשתקה LacZ מוצגת להלן.
רצף יעד (22nt): 5'-CGCGCTGTATCGCTGGATCAAA
LacZ קדימה HP2:
LacZ ההפוך HP2:
שים לב ששוב, בסיס 5 'של רצף היעד בגדיל קדימה השתנה (מוצג באותיות מודגשות; C → בדוגמה זו) כך שהוא חוסר התאמת רצף antisense, מחק miRNA30.
1.2 תגובה וSubcloning PCR
שיבוט לאתר חד הראשון: 1 μl - 10 ng פריימר קדימה GFP HP1 100 ng 5 'פריימר HP1 - 1 μl פריימר 100 ng '3 HP1 - 1 μl 1 dNTPs μl (10 מ"מ) חיץ 5 μl 10x pfu תגובה פולימראז 1 μl pfu דנ"א (Promega) 39 מי μl PCR-Grade | או | שיבוט לאתר סיכה שני: 1 μl - 10 ng פריימר קדימה LacZ HP2 100 ng 5 'פריימר HP2 - 1 μl פריימר 100 ng 3 'HP2 - μl 1 1 dNTPs μl (10 מ"מ) חיץ 5 μl 10x pfu תגובה פולימראז 1 μl pfu דנ"א (Promega) 39 מי μl PCR-Grade |
מחזורים:
94 מעלות צלזיוס | 94 מעלות צלזיוס | 55 ° C | 72 ° C | 72 ° C | 4 מעלות צלזיוס |
1 דקות | 30 שניות | 30 שניות | 1 דקות | 9 דקות | להחזיק |
30 מחזורים |
1.3 פלסמידים מירנה רצף
בתנאים סטנדרטיים תגובת הרצף לעתים נכשלה בשל מבנה משני חזק של הסיכות. כדי לשפר את זה 7:
2. Electroporation
טיפול ביצה 2.1
2.2 הכנת ריאגנטים וציוד
2.3 חלונאות
2.4 electroporation
DNA פלסמיד RNAi (בH 2 0) | X μl |
20x PBS | μl 1 |
0.4% trypan כחול | 2 μl |
סטרילי DDH 2 0, לנפח סופי של | 20 μl |
השתמש שאיבה עדינה כדי לטעון את תערובת ה-DNA לתוך כוס microcapillary מחובר לצינור.
3. הכנות חוט שדרה
3.1 Dissection של עוברים
3.2 בידוד של חוט שדרה מעוברים
3.3 קיבוע של ספרים פתוחים
3.5 הרכבה עבור הדמיה
4. נציג תוצאות
Electroporation וביטוי של פלסמידים
תחתתנאים המתוארים לעיל, פלורסנט חלבון צריך להיות ברור לזיהוי בסוג התא המתאים ללא צורך בהגברה נוספת של האות על ידי תיוג נוגדן. החלבון פלואורסצנטי צריך להתגלות רק בסוג / של התא הרצוי. דוגמאות מייצגות של תכשירים העוסקים בספרים פתוחים וחתכים של עוברי electroporated עם פלסמידים השונים מוצגות באיור 2.
יעילות של miRNAs המלאכותי
miRNAs המלאכותי נגד גן רומן של הריבית ראשונה חייב להיות מוקרן ליעילות ולהשפעות סגוליות של מציאתם. אנו מוצאים כי מבני β-יקטינו אמרגן מונחים, electroporated ברמה של 0.25 מיקרוגרם / μl, מתאימים לזה 3. מציאת in vivo יכולה להיבדק על ידי אימונוהיסטוכימיה או כלאה באתר.
DiI תיוג
ממוקדים כראוי זריקות DiI לעוברי wildtypeאמור להניב יותר מ 80% מאתרי הזרקה עם מסלולים אידיאליים, ארכיטיפיים 3, כפי שמוצג באיור 3. בעלי חיים לשונות חיים צריכים להיות נמוכים.
איור 1. סכמטי כוללני של וקטורי פלסמיד מירנה מביע-. השימוש במקדמים שונים RNA פולימראז II / משפרים מאפשר ביטוי תא מסוג מסוים. תאי transfected ניתנות לזיהוי על ידי הביטוי של כתב ניאון שמקושר ישירות (בתוך תמליל יחיד) לmiRNAs המלאכותי אחד או שתיים, שמתנגש במורד ביטוי גנים. טקסט מודגש מציין גדיל התחושה של מירנה המלאכותית נגד LacZ, כפי שמתואר בטקסט.
איור 2. נציג דוגמאות of דפוסי ביטוי חלבון פלואורסצנטי הושגו בעקבות electroporation של וקטורי פלסמיד שצוינו. חתכים וספרים פתוחים הם מHH25-26 עוברי העופות שelectroporated בHH18. אמרגן β-תקטין מניע ביטוי בכל מקום, Math1 משפר מניע ביטוי בdI1 נוירונים וHoxa1 משפר מניע ביטוי במיוחד בצלחת הרצפה. CN, commissural נוירון; FP, צלחת רצפה.
איור 3. יישום וניתוח של אתרי הזרקה DiI בהכנות ספר פתוחות. DiI צריך להיות מוזרק בדפוס punctate, קרוב לשולים לרוחב של הספר הפתוח, בצד electroporated (מזוהה על ידי ביטוי החלבון פלואורסצנטי). לאחר 3 ימים של דיפוזיה, מסלולי האקסון commissural צריכים להיות מסוגלים להיות דמיינו תחת מיקרוסקופ פלואורסצנטי. מסלולי האקסון נורמלים יגדלו לכיוון הרצפה עממאוחר, לחצות את צלחת רצפה ואחר כך תהפוך לגדול rostrally. פנוטיפים חריגים הנובעים מדפיקת גן למטה ניתן להשוות למסלול ארכיטיפי זה. בדוגמא, חלק דוכן האקסונים בצלחת הרצפה או לקבל החלטות שגויות מפנה בצד הנגדי.
אסטרטגיה זו פשוטה, וקטור מבוססת מלאכותית מירנה ביטוי יכולה לשמש לביטוי גני מציאת אנדוגני בצינור העצבי העוף. כלים אלה תפקודיים להציע השתקת גנים מרובות, שליטה זמנית וספציפי תא מסוג, כדי להקל על ההבהרה של מסלולי התפתחות מורכבים. בפרט, אנו הוכחנו את התועלת של פלסמידים אל?...
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
עבודה במעבדה של ES נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע השויצרית. ברצוננו להודות לד"ר Beat קונץ לקבלת סיוע בצילומים.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגים | |
0.5 מ"מ זכוכית נימים | מכשירי Precision העולם | 1B120F-4 | |
זכוכית מחט חולץ | Narishige | מחשב-10 | |
Electroporator | BTX | ECM 830 | |
אלסטומר סיליקון Sylgard | מכשירי Precision העולם | SYLG184 | |
תיל טונגסטן, 0.075 מ"מ | מכשירי Precision העולם | TGW0325 | |
סיכות חרקים, 0.20 מ"מ | כלי מדע פיין | 26002-20 | |
סיכות חרקים, 0.10 מ"מ | כלי מדע פיין | 26002-10 | |
מספרי האביב | מדע פיין כדיOLS | 15003-08 | |
דומון # 5 מלקחיים | כלי מדע פיין | 11252-20 | |
דומון # 55 מלקחיים | כלי מדע פיין | 11255-20 | |
מהר DiI | בדיקות מולקולריות | D-7756 | |
מיקרוסקופי פלורסנט | אולימפוס | SZX12, BX51 |
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