A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
מסלולי תיקון DNA חיוניים לתחזוקה של שלמות הגנום ומוטצית מניעה וסרטן. המטרה של פרוטוקול זה היא לכמת חוסר יציבות גנומית על ידי תצפית ישירה של סטיות כרומוזום בmetaphase מתפשט מתאי B עכבר באמצעות ניאון הכלאה באתר (FISH) לחזרות דנ"א telomeric.
תיקון DNA פגום מוביל לחוסר יציבות גנומית מוגבר, המהווה את סיבת השורש של מוטציות המובילות ליצירת גידולים. ניתוח של התדירות והסוג של סטיות כרומוזום בתאים מסוגים שונים מאפשר פגמים במסלולי תיקון DNA לא הובהרו. ביולוגיה תיקון דנ"א של יונקים הבנה כבר סייעה רב בייצור של עכברים עם knockouts בגנים מסוימים. המטרה של פרוטוקול זה היא לכמת חוסר יציבות גנומית בB עכבר לימפוציטים. תיוג של הטלומרים באמצעות בדיקות PNA-FISH (חומצות גרעין פפטיד - ניאון הכלאה באתר) מאפשר ניתוח המהיר של חוסר יציבות גנומית במרווחי כרומוזום metaphase. יש לי תאי B יתרונות ספציפיים ביחס לפיברובלסטים, כי יש להם ploidy נורמלי ומדד המיטוטי גבוה יותר. תרבות לזמן הקצר של תאי B ולכן מאפשרת מדידה מדויקת של חוסר יציבות גנומית באוכלוסיית תא ראשונית שעשויה להיות מוטציה גנטית משנית פחותים יותר ממה שהוא נמצא בדרך כלל בfibroblasts הפך או שורות תאי חולה.
הסרטן נגרמים על ידי ההצטברות של מוטציות המשפיעות על גנים המווסתים את גדילת תאים נורמלית. מוטציה היא תוצאה של שינויים במבנה וברצף של הגנום שנגרם נזק לדנ"א. נזק לדנ"א יכול להתרחש באמצעות מגוון רחב של תהליך, כולל סוכנים אקסוגניים כגון קרינה מייננת, וכתוצר לוואי של חילוף חומרים בתאים נורמלים, כגון deamination הספונטני של בסיסי נוקלאוטיד או נזק המתרחשים על ידי מגע עם מיני חמצן תגובתי 1.
למרות שתאי יונקים יש מגוון של פעילויות תיקון שיכול להפוך נזק לדנ"א או לשחזר את הרצף באתרי הפסקה, מוטציות בכל זאת לצבור לכל אורך חייו של תא. נזק לדנ"א יכול יתר על כן תורם להזדקנות ואובדן העוצמה של תאי גזע, שני תהליכים הקשורים למחלות הקשורות להזדקנות 2. הבנת התיקון של נזק לדנ"א לכן חשיבות מרכזית בהתמודדות שני סימןנושאי ificant בבריאות הציבור. ראיות מצביעות על כך שהגדלת מסלולי תיקון דנ"א של יונקים יכולים לתרום להתפתחות של הגנום של התאים הסרטניים 3,4, מה שהופך את זה אפילו יותר הכרחי כדי להבין את התהליכים מעורבים בדיכוי מוטציה ברמה המולקולרית.
להדמיה ישירה של סטיות כרומוזום היא אמצעי רב עוצמה וכמותי של קביעת ההיקף של חוסר יציבות גנומית בסוג תא מסוים. כרומוזומים תמצית מהתאים בmetaphase יכולים להיות מבודדים ובדקו באמצעות אור או מיקרוסקופ פלואורסצנטי. גישות ציטוגנטית כאלה כבר בפועל במשך כמה עשורים וניתן להשתמש בו כדי להדגים את המראה של טרנסלוקציות או סוגים מסוימים של סטיות כרומוזום קשורות לאובדן של פעילות תיקון DNA. הפרוטוקול משאיל את עצמו לכמה סיומות אפשריות: יכולים להיות מתויג כרומוזומים עם בדיקות לkaryotyping רפאים (SKY) או ניאון ססגוניות הכלאה באתר(MFISH) לזהות טרנסלוקציות 5,6. טכניקות אלו מאפשרות גם את התדירות של טרנסלוקציות כרומוזום והמבנה של טרנסלוקציות כרומוזום המורכבת שייקבע, אשר מספק מידע נוסף מעבר למה שאפשרי עם פרוטוקול זה. לחלופין, יכולות להיות שנוצרו בדיקות רצף ספציפי ומשמשות לבדיקת התדירות של שבירת הדנ"א באתרים הגנומי נבחרו 7.
בפרוטוקול זה, אנו מתארים הכנה של כרומוזום metaphase מתפשטת מלימפוציטים מסוג B. בדיקה פפטיד fluorescently שכותרתו חומצות גרעין (PNA) לחזרות telomeric משמשת, אשר יעילות מסמנת הטלומרים בכרומוזום metaphase מתפשט פרוטוקול זה יש מספר יתרונות. יכולים להיגרם תאי B לצמוח במדד המיטוטי גבוה, כך שאופן עקבי ניתן להפיק מרווחים גבוהה באיכות. תאי B מעכברים גנטי שונה הם הרבה פחות סביר שיכילו מוטציות גנטיות משניים שיכול לבלבל את הניתוח של התרומה גםשל גנים ספציפיים לשלמות הגנום. גישת PNA-FISH ניתן להשלים ביום אחד, ומאפשרת ניקוד מדויק יותר של הפסקות כרומוזום. על ידי שימוש בגישה זו, במיוחד בשילוב עם ציוד ספציפי שתואר בפרוטוקול זה, ניתן לייצר מרווחים מאוד עקביים, באיכות גבוהה ובמהירות לנתח את השיעור והסוג של חוסר יציבות גנומית.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
נוהל זה אושר על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים ושימוש באוניברסיטת רטגרס, אוניברסיטת ניו ג'רזי המדינה. טופלו עכברים בהתאם למדריך NIH לטיפול והשימוש בחי מעבדה. מדענים צריכים להתייעץ ארגוני בעלי החיים הלאומיים ומוסדיים שלהם להנחיות שנקבעו ואושרו.
לפני תחילת, להכין את הפתרונות מפורטים בטבלה 1.
בידוד תא 1 B והפעלה
להרדים עכבר באמצעות CO 2 ואחריו נקע בצוואר הרחם. מקם את העכבר כל כך בצד השמאל של הגוף הוא למעלה ולרסס את העכבר עם אתנול 70% עד הפרווה לחה. לנתח את הטחול ומניחים בצלחת תרבית רקמת 35 מ"מ עם חיץ לשטוף 2 מ"ל. בזרימה למינרית, בעדינות לשבור את הטחול בצלחת תרבית רקמה באמצעות הקצה השטוח של מזרק 5 מ"ל.
קיבוע תא .2 B
.3 הכנת ממרחי כרומוזום Metaphase
FISH .4 הטלומרים הרשות הפלסטינית
.5 ניתוח מיקרוסקופי של כרומוזומים
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כרומוזומים Metaphase נגזרים מתא אחד צריכים ליצור אשכול דיסקרטי המכיל 40 הכרומוזומים (אם שימוש בתאי עכבר) (איור 1 א). לכל כרומוזום centromere בקצה אחד, שהוא נראה כמו כדור אור כחול. בכרומוזומים רגילים, שני אותות הטלומרים נראים בסוף chromatids ושני אותות על ידי כל אחד centromere. גרעי...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
ואילו לימפוציטים מסוג B מופעלים מתאימים במיוחד להכנת ממרחי כרומוזום mitotic, יכולים לשמש גם סוגי תאים אחרים. לימפוציטים מסוג T חולקים הרבה מהיתרונות של תאי B, כפי שהם יכולים להיות מטוהרים מבלוטות הטחול או לימפה, ויש לי מדד גבוה המיטוטי כאשר מגורה על ידי צמיחה במדיום המכיל ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
אי לנו אינטרסים מנוגדים.
עבודה זו נתמכה על ידי NIH המענק R00 CA160574 (SFB) ועל ידי מענק של תכנית רטגרס ביוטכנולוגיה ההדרכה (לSMM).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
50% Dextran sulfate | Intergen | S4030 | |
Deionized formamide | Ambion | 9342 | |
Pepsin (5 g) | Sigma | P 6887 | |
FCS | Gemini | 100-106 | |
LPS (100 mg) | Sigma | L2630 | |
IL-4 (5 μg) | Sigma | I1020 | |
PNA Telomere Probe | PNA Bio Inc | F1002 | (CCCTAACCCTAACCCTAA) |
Colcemid | Roche | 295892 | |
Mowiol 4-88 | Sigma | 81381-50g | |
CD43 (ly-48_) micro-beads | Miltenyl Biotec. | 130-049-801 | |
DAPI | Sigma | 32670-5MG | |
Eclipse E800 | Nikon | ||
AxioImager.Z2 | Zeiss | ||
CDS-5 Cytogenetic Drying Chamber | Thermotron |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
A correction was made to: Rapid Analysis of Chromosome Aberrations in Mouse B Lymphocytes by PNA-FISH. Table 1 (the list of solutions to prepare) was omitted from the Protocol section. The contents of Table 1 are as follows:
Solution | Reagents | Comments | Storage |
B Cell Wash Buffer | 500 ml 1x Hanks Balanced Salt Solution | Filter through 0.22 μm stericup filtration unit | 4 °C |
5 ml 50 °C heat inactivated FCS | |||
5 ml 100x Pen/Strep | |||
B Cell Medium | 418.5 ml RPMI-1640 | Filter through 0.22 μm stericup filtration unit | 4 °C |
50 ml 50 °C heat inactivated FCS | |||
5 ml 100x Pen/Strep | |||
5 ml glutamine | |||
5 ml nonessential amino acids | |||
5 ml sodium pyruvate | |||
1.8 ml 14.2 M 2-mercaptoethanol | |||
5 ml 1M HEPES | |||
Fixative | 3:1 v/v methanol/glacial acetic acid | Make fresh | |
0.075 M KCl | 1.395 g KCl | Room Temperature | |
250 ml distilled H2O | |||
FISH Master Mix | 40 ml 50% Dextran sulfate | Vortex the solution and leave in a shaking platform overnight | Aliquot and store at -20 °C |
20 ml 20x SSC | |||
40 ml sterile distilled H2O | |||
70% Formamide/2x SSC | 10 ml 20x SSC | Adjust to pH 7 with 1M HCl | Aliquot and store at -20 °C |
20 ml distilled H2O | |||
70 ml deionized formamide | |||
0.01 M HCl | 1 ml 1M HCl | Adjust to pH 2.0 | Room Temperature |
99 ml distilled H2O | |||
1x PBS/MgCl2 | 50 ml 1M MgCl2 | Room Temperature | |
950 ml 1x PBS | |||
50% Formamide/2x SSC | 20 ml 20x SSC | Adjust to pH 7.25 Formamide used in this step does not have to be deionized. | Make fresh |
80 ml distilled H2O | |||
100 ml formamide | |||
4x SSC/0.1% Tween20 | 50 ml 20x SSC | Room Temperature | |
200 ml distilled H2O | |||
250 μl Tween20 | |||
DAPI staining solution (80 ng/ml) | 40 μl 0.2mg/ml DAPI stock | 4 °C in light protected staining jar | |
100 ml 2x SSC | |||
Mowiol Mounting Medium | 6 g glycerol | Incubate at 50 °C with stirring for 2hrs | Aliquot and store at 4 °C |
2.4 g Mowiol 4-88 | |||
6 ml distilled H2O | |||
12 ml 0.2 M TrisCl pH 8.5 | |||
230 μl 1% Thimerosal (w/v in water) |
Table 1. List of solutions.
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