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Method Article
Il modello di organismo C. elegans Utilizza fluido pseudocoelomic come sistema circolatorio passiva. Saggio diretto di questo fluido non è stato possibile in precedenza. Qui presentiamo una nuova tecnica per direttamente dosaggio spazio extracellulare, e utilizzare segnali silenziamento sistemici durante una risposta RNAi come prova di principio esempio.
Il modello di organismo geneticamente trattabili C. elegans ha fornito dei chiarimenti in una miriade di questioni biologiche, attivata per il suo tempo di generazione breve, la facilità di crescita e di piccole dimensioni. Questa piccola dimensione, però, è non riconosciute una serie di approcci tecnici che si trovano in altri sistemi modello. Ad esempio, le trasfusioni di sangue nei sistemi di mammiferi e le tecniche di innesto delle piante consentono domande di composizione del sistema circolatorio e di segnalazione. Il sistema circolatorio del worm, il pseudoceloma, finora è stato impossibile per il dosaggio direttamente. Per rispondere alle domande di segnalazione intercellulare e circolatorio sistema di composizione C. elegans ricercatori hanno tradizionalmente rivolto a un'analisi genetica, cellule / tessuti soccorso specifico e analisi mosaico. Queste tecniche forniscono un mezzo per inferire ciò che avviene tra le cellule, ma non sono universalmente applicabili identificazione e caratterizzazione di molecole extracellulari. Qui vi presentiamo una newly tecnica sviluppata per dosaggio direttamente il fluido pseudocoelomic di C. elegans. La tecnica inizia con uno manipolazione genetica o fisica per aumentare il volume di fluido extracellulare. Successivamente gli animali sono sottoposti ad una tecnica di microiniezione vampirica inversa usando un'attrezzatura microiniezione che permette il controllo della pressione ammenda equilibrio. Dopo l'isolamento del fluido extracellulare, il fluido raccolto può essere saggiata mediante trasferimento in altri animali o per mezzo molecolari. Per dimostrare l'efficacia di questa tecnica presentiamo un approccio dettagliato per analizzare un esempio specifico di molecole segnale extracellulari, dsRNA lungo durante una risposta sistemica RNAi. Anche se la caratterizzazione di RNAi sistemica è una prova di principio esempio, vediamo come questa tecnica adattabile a rispondere a una serie di domande di composizione del sistema circolatorio e di segnalazione.
1. Preparazione dei materiali
Il materiale necessario per microiniezione inverso vampirica è simile a quella richiesta per microiniezione tecniche standard utilizzate per fare transgenico C. elegans ceppi 1. Sebbene alcuni reagenti (ad esempio piastre di saggio) sono realizzati il giorno del trasferimento sperimentale, molti dei materiali devono essere coordinately preparati su un periodo di 8 giorni (vedere Tabella 1 per una tabella di tempo). Come tale, è importante pianificare in anticipo attenzione quando si utilizza questa tecnica (per i reagenti e le apparecchiature necessarie vedi Tabella 2).
Iniezione pastiglie:
Dosaggio piastre:
Per saggiare la letalità embrionale associato pal-1 RNAi, la preparazione di piastre di saggio deve essere effettuato il giorno dell'esperimento vampirica. L'obiettivo è di ettarive un prato minima batterica pur non morire di fame i vostri vermi. Un prato troppo spesso fa segnare Pal-1 larve estremamente difficile in quanto i piccoli, gli animali deformi traslucide L1 può essere facilmente perso nel cibo. Piatto preparato deve essere ottimizzata per aver realizzato il fenotipo di interesse.
Aghi di iniezione:
2. Preparazione di Worms
Il volume stimato pseudocoelomic di un adulto C. elegans è ermafrodita 40-80 picolitri (com pers. David Hall). Per ottenere campioni di fluido extracellulare da un piccolo serbatoio è utile per aumentare la risorsa totale disponibile. Abbiamo identificato tre metodi per aumentare notevolmente il fluido disponibile nei vermi donatori. Nostro metodo primario sfrutta il fenotipo di CLR-1 (e1745) mutanti, che può causare un aumento di 10 volte o più in volume del liquido extracellulare (Figura 2). I due metodi alternativi utilizzano il fatto che i conti germinali per circa un terzo del volume totale del verme, e la sua rimozione dal GLP-1 (RNAi) o risultati ablazione laser in animali con fluido pseudocoelomic riempire il vuoto germinale (Figura 2) 2 </ Sup>.
Preparazione di vermi donatori con clr-1 (e1745)
Vedere la Figura 3 per clr-1 (e1745) analisi del flusso di lavoro di trasferimento
A2) preparazione alternativa di vermi donatori con GLP-1 (RNAi)
B2) Alternative preparazione di vermi donatori con ablazione laser linea germinale
Preparazione di vermi destinatario
3. Isolamento del Vampiro di liquido extracellulare
Il seguente protocollo è specifico di una microiniezione set-up costituito da un pli-100 pico-iniettore, un ago stazionaria tenuto in un micromanipolatore, ed una fase mobile in cui la vite senza fine può essere inserita l'ago. Tuttavia, la tecnica è generalizzata per inserire un ago vuoto microiniezione in un animale donatore, mantenendo una pressione sufficiente a prevenire capillare in flusso di olio minerale prima entrata e cellulare mariale mentre penetrare il corpo-wall tessuto. Mentre l'ago è in una pressione animale donatore è ridotta per consentire il riempimento capillare dell'ago con liquido extracellulare, che possono poi essere spostato in dell'ago di un verme destinatario ed espulso aumentando la pressione sufficientemente. Rimozione del liquido per capillarità può essere assistita mediante il riempimento, o aspirazione, funzione del pico-iniettore. Questa tecnica generalizzata dovrebbe essere facilmente adattabile ad altri micro-sistemi di iniezione che consentono il controllo della pressione di equilibrio.
4. Il saggio di trasferimento fenotipica RNAi
Note
5. Risultati rappresentativi
Presentato sono risultati rappresentativi per il trasferimento sperimentale per liquido extracellulare da clr-1 (e1745) vermi coltivati sui batteri che esprimono dsRNA di mira pal-1. La progenie degli animali donatori morti e / o esposti difetti patterning posteriori. Abbiamo poi trasferito fluido extracellularedi questi animali al pseudoceloma di RNAi naive wild-type vermi. Una porzione della progenie successiva dell'animale ricevente quindi visualizzate i fenotipi attesi pal-1 mutante (Figura 4). Questo è in contrasto con la progenie di animali destinatario che ha ricevuto fluido extracellulare da donatori coltivate su entrambi cibo standard batterica o di controllo vettoriale RNAi batteri che sono solo livelli di fondo di letalità (Figura 4). Mentre progenie dei beneficiari di liquido extracellulare da donatori sottoposti RNAi mostrano un aumento significativo della frequenza di dsRNA fenotipi indotti, la penetranza non è forte come nella progenie degli animali donatori, in cui quasi il 100% in pressofusione di progenie come embrioni non schiuse, e solo rare, animali gravemente deformate schiudono.
Figura 1. Configurazione inversa Vampiric iniezione. Il fo di impostazione appropriatara di installazione microiniezione vampirica inverso è simile a un normale C. elegans rig microiniezione, e comprende un microscopio dissezione, un microscopio invertito con obiettivi 10X e 40X, un palco mobile per il posizionamento, e con il supporto di un micromanipolatore ago per iniezione. Inoltre, un estrattore ago per la preparazione di aghi di iniezione è anche necessario. Unico al protocollo microiniezione rovescio un pico-iniettore che permette un controllo preciso della pressione di equilibrio (ad esempio Warner Instruments PLI-100) è necessario.
Figura 2. Valorizzazione del volume pseudocoelomic. Il volume di fluido pseudocoelomic disponibile per isolamento è insufficiente per dosaggio in animali wild-type. Il volume può essere aumentato da compromettere la regolazione dell'equilibrio osmotico, grazie al trasferimento temperatura di clr-1 (e1745) animali, con conseguente accumulo di liquido chiaro pseudocoelomic (freccia bianca). Inoltre la perdita della gonade mediante ablazione laser o di GLP-1 (RNAi) consente l'accesso al fluido extracellulare (perdita mediante ablazione laser è mostrato). Il fluido è più facilmente disponibile osservato come cerotti chiari tra l'intestino buio e la parete del corpo (freccia nera), anche se il volume totale disponibile è molto minore di quella che si trova in CLR-1 (e1745) animali cresciuti alla temperatura restrittiva.
Figura 3. Vampiric isolamento e il protocollo di trasferimento temporale. Quattro giorni prima del trasferimento sperimentare isolare clr-1 (e1745) embrioni donatori su piastre con RNAi cibo e incubare a 20 ° C. Tre giorni prima di isolare gli embrioni destinatario N2 su OP50. Il giorno dell'esperimento spostare le piastre donatori a 25 ° C per quattro ore. Rimuovere i donatori dopo incubazione a 25 ° C a piastre pulite prive di cibo e passaggio a 20 ° C. Spostare gli animali destinatari per pulire le piastremancano cibo e continuare incubando a 20 ° C. Eseguire esperimento di trasferimento e recuperare vermi beneficiari in OP50 piastre e incubare a 20 ° C. Rimuovere gli animali recipienti dopo 24 ore a 20 ° C. Incubare progenie destinatario per 24 ore a 20 ° C. Punteggio progenie come wild-type, mutante, o unhatched.
Figura 4. Risultati rappresentativi. La perdita di PAL-1 in funzione del destinatario comporta letalità embrionale, o perdita distintivo di sviluppo posteriore (A). 48 ore dopo progenie trasferimento PCF prevista entro le prime 24 ore sono segnati sia come wild-type larve, Pal-1 larve, o embrioni non schiuse. La frequenza di embrioni non schiuse e fenotipicamente Pal-1 larve si combinano per dare una misura di pal-1 (RNAi) fenotipi di trasferimento indotti. Ricevuta di liquido pseudocoelomic da animali cresciuti su PAL-1 dsRNA alimentare produce una forte induzione di associatifenotipi invisibili in recipienti di trasferimento di controllo (B).
Abbiamo qui presentato un nuovo metodo che permette l'isolamento e la caratterizzazione di liquido extracellulare dal modello dell'organismo C. elegans. La tecnica inizia con la manipolazione genetica o fisica di vermi donatori di aumentare il volume totale di fluido extracellulare. Liquido extracellulare è quindi isolato utilizzando una tecnica di microiniezione modificato. I vermi sono montati a secco per microiniezione utilizzando tamponi agarosio per tenere i vermi ancora durante la procedura. L...
Nessun conflitto di interessi dichiarati.
Vorremmo riconoscere la natura collaborativa del laboratorio Hunter, e li ringrazio per la discussione è stata utile e l'assistenza che ha reso lo sviluppo di questa tecnica possibile e divertente. Vorremmo ringraziare Nigel Delaney e il Caenorhabditis Genetica Centro per la vite senza fine e ceppi batterici. Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health GM089795 sovvenzione CPH.
Giorno Worm Prep Materiale Prep out RNAi cibo su LB + Carb
Name | Company | Catalog Number | Comments |
-7 O prima | Mantenere pulito, ben nutrito Clr-1 (e1745) E N2 vermi | Accertarsi che gli elettrodi di iniezione, piatti, NGM NGM + Carb / piastre di IPTG, OP50 magazzino LB | |
-6 | |||
-5 | Inoculare 3 mL durante la notte con RNAi cibo | ||
-4 | Sposta embrioni per RNAi piastra | Seed RNAi piastra | |
-3 | |||
-2 | |||
-1 | |||
0 | Spostare vermi a 25 per 4 ore | Crea piastre di saggio | |
Sposta worm per pulire le piastre NGM | |||
Vampiric trasferimento | |||
Recupera destinatario | |||
+1 | Rimuovi destinatario del trasferimento | ||
+2 | Risultato Progeny |
Tabella 1. Timeline Preparazione del materiale.
Attrezzatura Azienda Numero di catalogo Clr-1 (e1745) II 9 GLP-1 RNAi vettore 10 Pal-1 RNAi vettore 11Picolitri pressione Iniettore | Warner Instruments | 65-0001 (PLI-100) |
Flaming / Brown micropipetta estrattore | Sutter Instruments | P97 |
Axiovert 200 | Zeiss | |
Reagenti | ||
Olio minerale | EM Scienza | MX1560-1 |
22x50 n ° 1 ½ vetro di copertura | Corning | |
SeaKem LE agarosio | Lonza | 50004 |
Vetro borosilicato Capillari | Mondo Precisazioni Instruments | 1B100F-4 |
Soluzione di ipoclorito di sodio (5% di cloro attivo) | JT Baker | 9416-01 |
C. elegans E ceppi batterici | ||
Il Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | CB3241 | |
Fonte Bioscience (Biblioteca Alimentazione Ahringer) | F02A9.6 | |
PHC187 | ||
OP50-GFP 5 | Il Caenorhabditis Genetics Center (CGC) | OP50-GFP |
YFP E. coli 4 | MC4100-YFP |
Tabella 2. Reagenti e attrezzature specifiche.
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