We gratefully thank the DFG for financial support (HO 1779/21-1) as well as Katrin Kumke and Dr. Veit Schubert (IPK, Gatersleben) for technical advice.

1. הכנת כרומוזום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נביטת זרעים וקיבעון של טיפים שורש <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנבוט זרעי שעורה 10-20 בשתי שכבות של נייר סינון לח בצלחת פטרי בתנאים חשוכים במשך 2 ימים ב22-24 מעלות צלזיוס. חותך את שורשים נמרצים עם האורך של 1-2 סנטימטר מהזרע באמצעות סכין גילוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן מים קרים כקרח על ידי הצבת בקבוק זכוכית 500 מיליליטר המכיל מים ברז קר לקרח מים מרוסקים. לאוורר את המים קרים כקרח ולטבול טיפים שורש במשך 20 שעות כדי להגביר את התדירות של תאי metaphase. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את השורשים ממים 50 מיליליטר של אתנול: חומצה אצטית (3: 1) מקבע לתקן אותם על RT עבור 2 ימים. שורשי חנות באתנול מוכן טרי: חומצה אצטית (3: 1) מקבע על 4 מעלות צלזיוס עד לשימוש עד שנה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפול כביסה ואנזים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף את השורשים 10-20 במים ברז קר כקרח 30 מיליליטר במשך 5 דקות פעמיים באמצעות כוס זכוכית 50 מיליליטר. השתמש במיקרוסקופ דו עיני. העבר את שורשים אחד אחד לתוך30 מיליליטר 0.01 מאגר M ציטרט (0.01 חומצת לימון + M 0.01 M נתרן ציטרט, pH 4.8) באמצעות מלקחיים ולשטוף ידי טלטול כוס הזכוכית למשך 5 דקות פעמיים. מניחים על נייר שורשי מסנן כדי להסיר את הנוזל לחלוטין ובאמצעות סכין גילוח לחתוך את הרקמה שאינה meristematic לא רצויה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה עד 20 טיפים שורש בתערובת אנזים 1 מיליליטר ב 37 מעלות צלזיוס במשך כ -50 דקות כדי לרכך את רקמות הצמח (טבלה 1) בזכוכית שעון. תערובת אנזים מכילה 0.7% R10 cellulase, cellulase 0.7%, pectolyase 1% וcytohelicase 1% בדילול מלא 0.01 M חיץ ציטרט. אחסן את תערובת האנזים ב -20 ° C ושימוש חוזר עד חמש פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את האנזים על ידי pipetting ולשטוף את הטיפים שורש על קרח עם 5 מיליליטר 0.01 M חיץ ציטראט פעמיים כדי להחליף את האנזים שיורית. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שריית שורש <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפים שורש לשטוף עם 1 מיליליטר אתנול 96% פעמיים בזהירות באותו זכוכית השעון. החלף אתנול עם מקבע (75% חומצה אצטית: 25% אתנול) מוכן טרי. השתמש 10-15מקבע μl לקצה שורש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפים העברת שורש יחד עם מקבע לתוך צינור 2 מיליליטר וmeristems השורש להתפורר עם מחט לנתח או מלקחיים. הקש הצינור 20 פעמים מחדש להשעות תאים להשיג השעיה תא. אחסן את ההשעיה התא בC עד -20 ° עד חודשים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרור של ההשעיה התא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים 2-3 שכבות של רקמת נייר ספוג מים על פלטה חשמלית על 50 מעלות צלזיוס. לטבול את השקופיות מיקרוסקופיות במים ברז קר כקרח במקרר למשך 30 דקות. ומקום מחליק על גבי רקמת נייר הלחה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פיפטה 7-10 μl של השעיה תא ושחרר אותו ממרחק של 20 סנטימטרים לשקופית מקוררת מונחת על הצלחת החמה. פיפטה 10 μl של תערובת חומצה אצטית-אתנול באותו המקום כמו השעיה תא בשקופית ולשמור את השקופית על הצלחת החמה למשך 2 דקות נוספות. מניחים את השקף על הצלחת החמה ללא רקמות הרטובות ולתת לו להתייבש במשך 1 דקות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקרת איכות וstoragדואר של שקופיות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו שקופיות באמצעות מיקרוסקופ שלב בניגוד לשליטה באיכות התפשטות כרומוזום. השתמש בשקופיות או באותו היום או בחנות על ידי טבילה ב -96% אתנול בצנצנת Coplin ב -20 ° C. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפול מקדים של שקופיות לפני FISH; כל הצעדים נעשים בRT <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מגלשות מקום בצנצנת Coplin המכילה 50 מיליליטר של 2x SSC (20x SSC מכיל 3 M NaCl ו -300 ציטראט Trisodium מ&quot;מ) במשך 5 דקות. בעזרת מלקחיים, שקופיות העברה לצנצנת Coplin המכילה 50 מיליליטר של 45% חומצה אצטית עבור 3-10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברת שקופיות לצנצנת Coplin המכילה 50 מיליליטר של 2x SSC במשך 10 דקות. העברת שקופיות לצנצנת Coplin המכילה 50 מיליליטר של פורמלדהיד 4% (ב2x SSC) ושקופיות לטבול במשך 10 דקות לתקן כרומוזומים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר פורמלדהיד על ידי שטיפת השקופיות 3 פעמים במשך 4 דקות כל אחד, בצנצנת Coplin המכילה 50 מיליליטר 2x SSC. מייבשים שקופיות בצנצנת Coplin למשך 2 דקות בסדרה של 70%, 90% ו 100% אתנול, בהתאמה ומגלשות יבשות באנכימַצָב. </li></ol></li></ol> 2. פלורסנט באתרו הכלאה (דגים) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור כל שקופית, להכין פתרון הכלאה של 20 μl בסך הכל משתמש 10 μl של פוראמיד deionized, 5 μl של חיץ הכלאת 4x (200 חיץ μl מכיל 80 μl 20x SSC, 8 μl 1 M טריס- HCl pH 8.0, 1.6 μl 0.5 M EDTA, 11.2 μl 10 מיקרוגרם / μl זרע סלמון וללא מים DNase 99.2 μl), 3 μl של החללית ו -2 μl מים ללא DNase. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 20 μl של פתרון הכלאה לכל שקופית וכיסוי עם כיסוי להחליק 24 x 32 מ&quot;מ ולעצור את הכיסוי להחליק עם מלט גומי. לפגל שקופיות עם בדיקות בו זמנית על 80 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות על פלטה חשמלית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברת שקופיות לחדר לח ודגירת שקופיות ב 37 מעלות CO / אור הימנעות N. הסר התלושים לכסות על ידי שטיפת השקופיות בצנצנת Coplin עם 2x SSC. מגלשות מקום בצנצנת Coplin המכילה 55-60 מעלות צלזיוס 2x SSC ודגירה של 20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את השקופיות ל2x SSC בצנצנת Coplin למשך 2 דקות על RT. מייבשים שקופיות בצנצנת Coplin למשך 2 דקות בסדרה של 70%, 90% ו 100% אתנול, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אוויר יבש השקופיות וcounterstain עם 1 מיקרוגרם / מיליליטר 4 &#39;, 6-diamidino-2-phenylindoline (DAPI) בantifade הרכבה בינוני, להימנע מאור חזק. </li></ol> 3. מיקרוסקופי ניתוח ואחסון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את השקופיות באמצעות מיקרוסקופ epifluorescence. הבחירה של מסנן תלוי בfluorochrome משמש לתיוג בדיקה. במידת צורך, שקופיות חנות ב 4 ° C בתנאים חשוכים עד שנה. </li></ol>

<ol>
	<li>Geber, G., Schweizer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytochemical+heterochromatin+differentiation+in+Sinapis+alba+(Cruciferae)+using+a+simple+air-drying+technique+for+producing+chromosome+spreads.">Cytochemical heterochromatin differentiation in Sinapis alba (Cruciferae) using a simple air-drying technique for producing chromosome spreads.</a> Pl Syst Evol. 158 (2-4), 97-106 (1988).</li><li>Andras, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+drop-spreading+technique+to+produce+cytoplasm-free+mitotic+preparations+from+plants+with+small+chromosomes.">A drop-spreading technique to produce cytoplasm-free mitotic preparations from plants with small chromosomes.</a> Chromosome Res. 7 (8), 641-647 (1999).</li><li>Rothfels, K. H., Siminovitch, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+air-drying+technique+for+flattening+chromosomes+in+mammalian+cells+grown+in+vitro.">An air-drying technique for flattening chromosomes in mammalian cells grown in vitro.</a> Stain Technology. 33 (2), 73-77 (1958).</li><li>Martin, R., Busch, W., Herrmann, R. G., Wanner, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+preparation+of+plant+chromosomes+for+high-resolution+scanning+electron+microscopy.">Efficient preparation of plant chromosomes for high-resolution scanning electron microscopy.</a> Chromosome Res. 2 (5), 411-415 (1994).</li><li>Kato, A., Albert, P. S., Vega, J. M., Birchler, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+fluorescence+in+situ+hybridization+signal+detection+in+maize+using+directly+labeled+probes+produced+by+high+concentration+DNA+polymerase+nick+translation.">Sensitive fluorescence in situ hybridization signal detection in maize using directly labeled probes produced by high concentration DNA polymerase nick translation.</a> Biotech. Histochem. 81 (2-3), 71-78 (2006).</li><li>Kirov, I., Divashuk, M., Van Laere, K., Soloviev, A., Khrustaleva, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+easy+'SteamDrop'+method+for+high+quality+plant+chromosome+preparation.">An easy 'SteamDrop' method for high quality plant chromosome preparation.</a> Mol. Cytogenet. 7, 21 (2014).</li><li>Spurbeck, J. L., Zinsmeister, A. R., Meyer, K. J., Jalal, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+chromosome+spreading.">Dynamics of chromosome spreading.</a> Am J Med Genet. 61 (4), 387-393 (1996).</li><li>Ma, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synteny+between+Brachypodium+distachyon+and+Hordeum+vulgare+as+revealed+by+FISH.">Synteny between Brachypodium distachyon and Hordeum vulgare as revealed by FISH.</a> Chromosome Res. 18 (7), 841-850 (2010).</li><li>Kato, A., Lamb, J. C., Birchler, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromosome+painting+using+repetitive+DNA+sequences+as+probes+for+somatic+chromosome+identification+in+maize.">Chromosome painting using repetitive DNA sequences as probes for somatic chromosome identification in maize.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 101 (37), 13554-13559 (2004).</li><li>Pan, W. H., Houben, A., Schlegel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+effective+cell+synchronization+in+plant-roots+by+hydroxyurea+and+amiprophos-methyl+or+colchicine.">Highly effective cell synchronization in plant-roots by hydroxyurea and amiprophos-methyl or colchicine.</a> Genome. 36 (2), 387-390 (1993).</li><li>Kim, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+karyotyping+of+sorghum+by+in+situ+hybridization+of+landed+BACs.">Integrated karyotyping of sorghum by in situ hybridization of landed BACs.</a> Genome. 45 (2), 402-412 (2002).</li><li>Lapitan, N. L. V., Brown, S. E., Kennard, W., Stephens, J. L., Knudson, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FISH+physical+mapping+with+barley+BAC+clones.">FISH physical mapping with barley BAC clones.</a> Plant J. 11 (1), 149-156 (1997).</li><li>Aliyeva-Schnorr, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytogenetic+mapping+with+centromeric+BAC+contigs+shows+that+this+recombination-poor+region+comprises+more+than+half+of+barley+chromosome+3H.">Cytogenetic mapping with centromeric BAC contigs shows that this recombination-poor region comprises more than half of barley chromosome 3H.</a> Plant J. 84, 385-394 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

ניסוי הכנת כרומוזום בוצע באמצעות שורשים צעירים של דגנים השייכת למשפחת הדשא (Poaceae). כל המינים ניתחו 14 כרומוזומים mitotic הארוך יחסית metaphase (11-15 מיקרומטר) בסט הגנום דיפלואידי ושייכים למינים גדול הגנום (5.1-7.9 GBP). אורך של שורשים מונבטים לא ה...

הקרינה הכלאה באתר (דגים) היא כלי יעיל למיפוי הפיזי של רצפי עותק יחידים וגבוהים ברמת כרומוזומליות. התנאי המוקדם הוא הכנת ממרחי כרומוזום באיכות גבוהה. אין פרוטוקול הכנת כרומוזום כללי שיהיה פחות מתאים לתאים של בעלי חיים וצמחים. הכנה של כרומוזומים צמח היא מאתגרת במיוחד בשל הקיר הנוקשה תא ועקביות ציטופלסמה שונות במינים שונים. אחת השיטות הטובות להכנה של כרומוזומים צמח הוא טכניקת ירידה כביכול הידוע גם בטכניקה מתפשט שחררה ו1,2 טכניקת אוויר ייבוש. שיטה זו הוצגה לראשונה בשנת 1958 על ידי Rothfels וSiminovitch במבחנה תאי יונקים גדלו 3. מאוחר יותר מרטין et al. 4 וקאטו et al. 5 מותאם שיטה זו לצמחים. לאחרונה, &#39;SteamDrop שיטה בשם &amp;# 39; פותח אשר משמש קיטור מים להכנה של כרומוזומים שאינם חופף 6. אמנם, ההשפעה החיובית של לחות גבוהה נצפתה קודם לכן 7, &#39;SteamDrop&#39; מספק זרימת עבודה מבוקרת של הכנות כרומוזום באיכות גבוהה 6. טיפול הקיטור גורם מתיחה של כרומוזומים כנראה קשורים לכמה שינויים של חלבוני כרומוזומליות. איכות וכתוצאה מכך מתפשט metaphase היא גבוהה מאוד, אם כי התמך של מספר המספיק של metaphase המלא מתפשט לניסויי דגים שלאחר מכן דורשים מומחיות טכנית. כאן אנו מציגים פרוטוקול להכנת כרומוזומים דגני mitotic המתאימים לזיהוי הדגים של בדיקות יחידים וגבוה עותק 5,8. שיטה זו היא גרסה משופרת של שיטת שחרור האוויר יבש שתוארה על ידי קאטו 9 מבוצעים בלחות היחסית של 50% -55% (איור 1). פרוטוקול זה כולל מספר מופחתצעדי כביסה עושים יישומה קל, יעיל ושחזור. שימוש בפרוטוקול זה השגנו מרווחי כרומוזום באיכות גבוהה ותוצאות דגים לvulgare Hordeum, bulbosum ח &#39;, ח&#39; marinum, murinum ח &#39;, ח&#39; וpubiflorum cereale Secale.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Hot Plate</td>
			<td>MEDAX GmbH</td>
			<td>12603</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellulase R10</td>
			<td>Duchefa</td>
			<td>C8001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellulase&#160;</td>
			<td>CalBioChem</td>
			<td>219466</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pectolyase</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P3026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytohelicase</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C8274</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Texas Red-12-dUTP</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>C3176</td>
			<td>direct fluorochrome&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluor488-5-dUTP</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>C11397</td>
			<td>direct fluorochrome&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorecsence microscope</td>
			<td>Olympus BX61</td>
			<td>BX61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCD camera</td>
			<td>Orca ER, Hamamatsu</td>
			<td>C10600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4&#8217;,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)&#160;</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H-1200</td>
			<td>fluorecsent dye</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a fast air-dry dropping chromosome preparation method suitable for fish in plants

הכנת ממרחי כרומוזום היא תנאי הכרחי לביצוע המוצלח של הקרינה הכלאה באתר (דגים). הכנת ממרחי כרומוזום צמח באיכות גבוהה היא מאתגרת בשל קיר התא הנוקשה. אחת השיטות שאושרו להכנה של כרומוזומים מפעל הוא הכנת ירידה כביכול, הידוע גם בהפצה-טיפה או טכניקת אוויר ייבוש. כאן, אנו מציגים פרוטוקול להכנה המהיר של כרומוזום mitotic מתפשט מתאים לזיהוי הדגים של בדיקות DNA עותק יחידים וגבוהות. שיטה זו היא גרסה משופרת של שיטת טיפת האוויר יבש מבוצעת בלחות היחסית של 50% -55%. פרוטוקול זה כולל מספר מופחת של שלבי כביסה עושים יישומה קל, יעיל ושחזור. יתרונות ברורים של גישה זו הם גם התפשטות, כרומוזומים metaphase ניזוק ורבים המשרתים כתנאי מושלמים לניתוח FISH מוצלח. שימוש בפרוטוקול זה השגנו כרום באיכות גבוההosome ממרחים ותוצאות FISH לשחזור לvulgare Hordeum, bulbosum ח &#39;, ח&#39; marinum, murinum ח &#39;, ח&#39; וpubiflorum cereale Secale.

שקופיות מיקרוסקופיות עם ממרחי metaphase mitotic הוכנו על ידי השיטה מהירה האוויר יבש כרומוזום שחרור ההכנה שתוארה לעיל (Suppl. איור 1). ניתוח FISH בוצע באמצעות שני, רצפים חוזרים ועותק יחיד. תמונות התקבלו על ידי מיקרוסקופ epifluorescence עם סט של מסננים מאפשרים עירור של fluorophores המתא?...

Watch this Scientific Journal Video about A Fast Air-dry Dropping Chromosome Preparation Method Suitable for FISH in Plants at JoVE.com

A Fast Air-dry Dropping Chromosome Preparation Method Suitable for FISH in Plants

A protocol is described for the preparation of high-quality mitotic plant chromosome spreads by a fast air-dry dropping method suitable for the FISH detection of single and high copy DNA probes.

כרומוזום מהיר האוויר יבש השמטת הכנת שיטה מתאימה לדגים בצמחים

Preparation of chromosome spreads is a prerequisite for the successful performance of fluorescence in situ hybridization (FISH). Preparation of high ...

a-fast-air-dry-dropping-chromosome-preparation-method-suitable-for

Research

JoVE Journal

Biology

13.1K Views.  Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK). A protocol is described for the preparation of high-quality mitotic plant chromosome spreads by a fast air-dry dropping method suitable for the FISH detection of single and high copy DNA probes.

Video: A Fast Air-dry Dropping Chromosome Preparation Method Suitable for FISH in Plants

Pyrosequencing: A Simple Method for Accurate Genotyping

Pharmacogenetic research benefits first-hand from the abundance of information provided by the completion of the Human Genome Project. With such a tremendous amount of data available comes an explosion of genotyping methods. Pyrosequencing(R) is one of the most thorough yet simple methods to date used to analyze polymorphisms. It also has the ability to identify tri-allelic, indels, short-repeat polymorphisms, along with determining allele percentages for methylation or pooled sample assessment. In addition, there is a standardized control sequence that provides internal quality control. This method has led to rapid and efficient single-nucleotide polymorphism evaluation including many clinically relevant polymorphisms. The technique and methodology of Pyrosequencing is explained.


Pyrosequencing(R) is one of the most thorough yet simple methods to date used to analyze polymorphisms. This method has led to rapid and efficient single-nucleotide polymorphism evaluation including many clinically relevant polymorphisms. The technique and methodology of Pyrosequencing is explained.

Pyrosequencing: שיטה פשוטה genotyping מדויק

Pharmacogenetic research benefits first-hand from the abundance of information provided by the completion of the Human Genome Project. With such a ...

Preparation of Drosophila Polytene Chromosome Squashes for Antibody Labeling

Drosophila has long been a favorite model system for studying the relationship between chromatin structure and gene regulation due to the cytological advantages provided by the giant salivary gland polytene chromosomes of third instar larvae.  In this tissue the chromosomes undergo many rounds of replication in the absence of cell division giving rise to approximately 1000 copies.  The DNA remains aligned after each replicative cycle resulting in greatly enlarged chromosomes that provide a unique opportunity to correlate chromatin morphology with the localization of specific proteins.  Consequently, there has been a high level of interest in defining the epigenetic modifications present at different genes and at different stages of the transcription process. An important tool for such studies is the labeling of polytene chromosomes with antibodies to the enzyme, transcription factor, or histone modification of interest. This video protocol illustrates the squash technique used in the Johansen laboratory to prepare Drosophila polytene chromosomes for antibody labeling.

This video protocol illustrates the squash technique used in the Johansen laboratory to prepare Drosophila polytene chromosomes for antibody labeling.

הכנת מועכת תסיסנית Polytene כרומוזום עבור סימון נוגדן

Drosophila has long been a favorite model system for studying the relationship between chromatin structure and gene regulation due to the cytological ...

An ex-ovo Chicken Embryo Culture System Suitable for Imaging and Microsurgery Applications

Understanding the relationships between genetic and microenvironmental factors that drive normal and malformed embryonic development is fundamental for discovering new therapeutic strategies. Advancements in imaging technology have enabled quantitative investigation of the organization and maturing of the body plan, but later stage embryonic morphogenesis is less clear. Chicken embryos are an attractive vertebrate animal model system for this application because of its ease of culture and surgical manipulation. Early embryos can be cultured for a short time on filter paper rings, which enables complete optical access for cell patterning and fate studies1,2. Studying advanced developmental processes such as cardiac morphogenesis are traditionally performed through a window of the eggshell3-5, but this technique limits optical access due to window size. We previously developed a simple method to culture whole embryos ex-ovo on hexagonal weigh boats for up to 10 days, which enabled high resolution imaging via ultrasonography6,7. These cultures were difficult to transport, limiting the types of imaging tools available for live experiments. We here present an improved shell-less culture system with a cost-effective, portable environmental chamber. Eggs were cracked onto a hammock created by a polyurethane membrane (cling wrap) affixed circumferentially to a plastic cup partially filled with sterile water. The dimensions of the circumference and depth of the hammock were both critical to maintain surface tension, while the mechanics of the hammock and water beneath helped dampen vibrations induced by transportation. A small footprint circulating water bath was also developed to enable continuous temperature control during experimentation. We demonstrate the ability to culture embryos in this way for at least 14 days without morphogenic defect or delay and employ this system in several microsurgical and imaging applications.

An ex-ovo Chicken Embryo Culture System Suitable for Imaging and Microsurgery Applications

In this article, we present a simple methodology to enable long-term ex-ovo avian embryo culture. This technique is ideal for longitudinal experimentation requiring complete optical accessibility and/or sterile transportation in avian embryos.

לשעבר אובו העובר עוף התרבות מתאים ליישומים הדמיה microsurgery מערכת

Understanding the relationships between genetic and microenvironmental factors that drive normal and malformed embryonic development is fundamental for ...

Ice-Cap: A Method for Growing Arabidopsis and Tomato Plants in 96-well Plates for High-Throughput Genotyping

It is becoming common for plant scientists to develop projects that require the genotyping of large numbers of plants. The first step in any genotyping project is to collect a tissue sample from each individual plant. The traditional approach to this task is to sample plants one-at-a-time. If one wishes to genotype hundreds or thousands of individuals, however, using this strategy results in a significant bottleneck in the genotyping pipeline. The Ice-Cap method that we describe here provides a high-throughput solution to this challenge by allowing one scientist to collect tissue from several thousand seedlings in a single day 1,2. This level of throughput is made possible by the fact that tissue is harvested from plants 96-at-a-time, rather than one-at-a-time.
The Ice-Cap method provides an integrated platform for performing seedling growth, tissue harvest, and DNA extraction. The basis for Ice-Cap is the growth of seedlings in a stacked pair of 96-well plates. The wells of the upper plate contain plugs of agar growth media on which individual seedlings germinate. The roots grow down through the agar media, exit the upper plate through a hole, and pass into a lower plate containing water. To harvest tissue for DNA extraction, the water in the lower plate containing root tissue is rapidly frozen while the seedlings in the upper plate remain at room temperature. The upper plate is then peeled away from the lower plate, yielding one plate with 96 root tissue samples frozen in ice and one plate with 96 viable seedlings. The technique is named "Ice-Cap" because it uses ice to capture the root tissue. The 96-well plate containing the seedlings can then wrapped in foil and transferred to low temperature. This process suspends further growth of the seedlings, but does not affect their viability. Once genotype analysis has been completed, seedlings with the desired genotype can be transferred from the 96-well plate to soil for further propagation. We have demonstrated the utility of the Ice-Cap method using Arabidopsis thaliana, tomato, and rice seedlings. We expect that the method should also be applicable to other species of plants with seeds small enough to fit into the wells of 96-well plates.

Ice-Cap: A Method for Growing Arabidopsis and Tomato Plants in 96-well Plates for High-Throughput Genotyping

The Ice-Cap method allows one to grow plants in 96-well plates and non-destructively harvest root tissue from each seedling. DNA extracted from this root tissue can be used for genotyping reactions. We have found that Ice-Cap works well for Arabidopsis thaliana, tomato, and rice seedlings.

Ice יתר: שיטה גידול ארבידופסיס צמחים עגבניות ב 96-פלטות היטב genotyping תפוקה גבוהה

It is becoming common for plant scientists to develop projects that require the genotyping of large numbers of plants. The first step in any genotyping ...

Chromosome Preparation From Cultured Cells

Chromosome (cytogenetic) analysis is widely used for the detection of chromosome instability. When followed by G-banding and molecular techniques such as fluorescence in situ hybridization (FISH), this assay has the powerful ability to analyze individual cells for aberrations that involve gains or losses of portions of the genome&#160;and rearrangements involving one or more chromosomes. In humans, chromosome abnormalities occur in approximately 1 per 160 live births1,2, 60-80% of all miscarriages3,4, 10% of stillbirths2,5, 13% of individuals with congenital heart disease6, 3-6% of infertility cases2, and in many patients with developmental delay&#160;and birth defects7. Cytogenetic analysis of malignancy is routinely used by researchers and clinicians, as observations of clonal chromosomal abnormalities have been shown to have both diagnostic and prognostic significance8,9.&#160; Chromosome isolation is invaluable for gene therapy and stem cell research of organisms including nonhuman primates and rodents10-13.
Chromosomes can be isolated from cells of live tissues, including blood lymphocytes, skin fibroblasts, amniocytes, placenta, bone marrow, and tumor specimens. Chromosomes are analyzed at the metaphase stage of mitosis, when they are most condensed and therefore more clearly visible. The first step of the chromosome isolation technique involves the disruption of the spindle fibers by incubation with Colcemid, to prevent the cells from proceeding to the subsequent anaphase stage. The cells are then treated with a hypotonic solution and preserved in their swollen state with Carnoy&#39;s fixative. The cells are then dropped on to slides and can then be utilized for a variety of procedures. G-banding involves trypsin treatment followed by staining with Giemsa to create characteristic light and dark bands. The same procedure to isolate chromosomes can be used for the preparation of cells for procedures such as fluorescence in situ hybridization (FISH), comparative genomic hybridization (CGH), and spectral karyotyping (SKY)14,15.

Chromosomes can be isolated from live cells such as lymphocytes or skin fibroblasts, and from organisms including humans or mice. These chromosome preparations can be further utilized for routine G-banding and molecular cytogenetic procedures such as fluorescence in situ hybridization (FISH), comparative genomic hybridization (CGH), and spectral karyotyping (SKY).

הכנת כרומוזום מתאים בתרבית

Chromosome (cytogenetic) analysis is widely used for the detection of chromosome instability. When followed by G-banding and molecular techniques such as ...

Assessing Species-specific Contributions To Craniofacial Development Using Quail-duck Chimeras

The generation of chimeric embryos is a widespread and powerful approach to study cell fates, tissue interactions, and species-specific contributions to the histological and morphological development of vertebrate embryos. In particular, the use of chimeric embryos has established the importance of neural crest in directing the species-specific morphology of the craniofacial complex. The method described herein utilizes two avian species, duck and quail, with remarkably different craniofacial morphology. This method greatly facilitates the investigation of molecular and cellular regulation of species-specific pattern in the craniofacial complex.&#160;Experiments in quail and duck chimeric embryos have already revealed neural crest-mediated tissue interactions and cell-autonomous behaviors that regulate species-specific pattern in the craniofacial skeleton, musculature, and integument. The great diversity of neural crest derivatives suggests significant potential for future applications of the quail-duck chimeric system to understanding vertebrate development, disease, and evolution.

This article describes a method to generate chimeric embryos that are&#160;designed to test the species-specific contributions of neural crest and/or other tissues to craniofacial development.

הערכת תרומות מינים ספציפיות כדי Craniofacial פיתוח באמצעות מפלצות שליו-ברווז

The generation of chimeric embryos is a widespread and powerful approach to study cell fates, tissue interactions, and species-specific contributions to ...

Combined DNA-RNA Fluorescent In situ Hybridization (FISH) to Study X Chromosome Inactivation in Differentiated Female Mouse Embryonic Stem Cells

Fluorescent in situ hybridization (FISH) is a molecular technique which enables the detection of nucleic acids in cells. DNA FISH is often used in cytogenetics and cancer diagnostics, and can detect aberrations of the genome, which often has important clinical implications. RNA FISH can be used to detect RNA molecules in cells and has provided important insights in regulation of gene expression. Combining DNA and RNA FISH within the same cell is technically challenging, as conditions suitable for DNA FISH might be too harsh for fragile, single stranded RNA molecules. We here present an easily applicable protocol which enables the combined, simultaneous detection of Xist RNA and DNA encoded by the X chromosomes. This combined DNA-RNA FISH protocol can likely be applied to other systems where both RNA and DNA need to be detected.

Combined DNA-RNA Fluorescent In situ Hybridization FISH to Study X Chromosome Inactivation in Differentiated Female Mouse Embryonic Stem Cells

Fluorescent in situ hybridization (FISH) allows the detection of nucleic acids in their native environment within cells. We here describe a protocol for the combined, simultaneous detection of RNA and DNA by means of FISH, which can be used to study X chromosome inactivation in mouse embryonic stem cells.

DNA-RNA בשילוב פלורסנט<em&gt; באתרו</em&gt; הכלאה (דגים) לחקר איון כרומוזום X בתאי גזע הבדיל נקבה עכבר עוברי

Fluorescent in situ hybridization (FISH) is a molecular technique which enables the detection of nucleic acids in cells. DNA FISH is often used in ...

Preparation of Rat Serum Suitable for Mammalian Whole Embryo Culture

Mammalian whole embryo culture (WEC) is a widely used technique for examining pharmacological toxicity in developing mouse and rat embryos and for investigating the mechanisms of developmental processes. Immediately centrifuged (IC) rat serum is commonly used for WEC and is essential for the growth and development of cultured mouse and rat embryos ex vivo. For the culture of midgestation embryos (i.e., E8.0-12.5 for the mouse, and E10.0-14.5 for the rat), 100% rat serum is the best media for supporting the growth of the embryo ex vivo. To prepare rat serum suitable for WEC, the collected blood should be centrifuged immediately to separate the blood cells from the plasma fraction. After centrifugation, the fibrin clot forms in the upper layer; this clot should be squeezed gently using a pair of sterile forceps and subsequently centrifuged to completely separate the blood cells from the serum. In this video article, we demonstrate our standard protocol for the preparation of optimal IC rat serum, including blood collection from the abdominal aorta of male rats and extraction of the serum by centrifugation.

Mammalian whole embryo culture (WEC) is widely used in teratology and developmental biology. Immediately centrifuged rat serum is commonly provided as a medium for both mouse and rat WEC. In this video, we demonstrate our standard protocol for the preparation of high-quality rat serum suitable for mammalian WEC.

הכנת סרום העכברוש מתאים לתרבות עובר שלמה יונקים

Mammalian whole embryo culture (WEC) is a widely used technique for examining pharmacological toxicity in developing mouse and rat embryos and for ...

Preparation of Meiotic Chromosome Spreads from Mouse Spermatocytes

Mammalian meiosis is a dynamic developmental process that occurs in germ cells and can be studied and characterized. Using a method to spread nuclei on the surface of slides (rather than dropping them from a height), we demonstrate an optimized technique on mouse spermatocytes that was first described in 1997. This method is widely used in laboratories to study mammalian meiosis because it yields a plethora of high quality nuclei undergoing substages of prophase I. Seminiferous tubules are first placed in a hypotonic solution to swell spermatocytes. Then spermatocytes are released into a sucrose solution to create a cell suspension, and nuclei are spread onto fixative-soaked glass slides. Following immunostaining, a diversity of proteins germane to meiotic processes can be examined. For example, proteins of the synaptonemal complex, a tripartite structure that connects the chromosome axes/cores of homologs together can be easily visualized. Meiotic recombination proteins, which are involved in repair of DNA double-strand breaks by homologous recombination, can also be immunostained to evaluate progression of prophase I. Here we describe and demonstrate in detail a technique widely used to study mammalian meiosis in spermatocytes from juvenile or adult male mice.

Meiosis is the developmental process by which gametes are formed through a single round of DNA replication and two successive rounds of chromosome segregation. Mammalian meiosis can be examined by utilizing a technique to prepare meiotic chromosome spreads. Here, we demonstrate a method of preparing surface-spread nuclei from mouse spermatocytes.

הכנה של כרומוזום Meiotic מתפשטת העכבר Spermatocytes

Mammalian meiosis is a dynamic developmental process that occurs in germ cells and can be studied and characterized. Using a method to spread nuclei on ...

Standardizing a Non-Lethal Method for Characterizing the Reproductive Status and Larval Development of Freshwater Mussels (Bivalvia: Unionida)

Actively monitoring the timing, development, and reproductive patterns of endangered species is critical when managing for population recovery. Freshwater mussels are among the most imperiled organisms in the world, but information about early larval (glochidial) development and brooding periods is still lacking for many species. Previous studies have focused on the complex life history stage when female mussels are ready to parasitize host fish, but few studies have focused on the brooding period and timing of larval development. The protocol described here allows researchers to non-lethally evaluate the state of gravidity for female mussels. The results of this study show that this method does not affect a female mussel&rsquo;s ability to stay gravid or become gravid again after sampling has been performed. The advantage of this method may permit its use on federally threatened or endangered species or other populations of high conservation concern. This protocol can be adapted for use on both preserved or live individuals and was tested on a variety of mussel species. The database provided is a repository for a breadth of information on timing of reproductive habits and will facilitate future freshwater mussel research, conservation, and recovery efforts.

Standardizing a Non-Lethal Method for Characterizing the Reproductive Status and Larval Development of Freshwater Mussels Bivalvia: Unionida

Freshwater mussel conservation is dependent on monitoring reproductive patterns and processes of species. This study standardizes a non-lethal protocol for sampling gill contents, characterizing larval development, and providing a digital repository for data collected. This protocol-database package will be an important tool for mussel researchers in recovery of imperiled species.

סטנדרטיזציה של שיטה שאינה קטלנית לאפיון מעמד הרבייה והתפתחות הזחל של מולים מים מתוקים (ביובלויה: Unionida)

Actively monitoring the timing, development, and reproductive patterns of endangered species is critical when managing for population recovery. Freshwater ...