The authors would also like to thank all participants who donated samples for this work. This work was funded by the Office of Justice Program, National Institute of Justice, Department of Justice under award number 2010-DN-BX-K139. The funding agencies had no involvement in the study design, in collection, analysis and interpretation of data, or in the writing of the report. Points of view in this document are those of the authors and do not necessarily represent the official positions of the U.S. Department of Justice.

NOTA: i fluidi del corpo sono stati raccolti da volontari utilizzando procedure approvate dalla University of Institutional Review Board della Florida centrale. Consenso informato è stato ottenuto da ciascun donatore. 1. Raccolta di bioparticelle da oggetti e superfici Toccato <ol><li> Tagliare il gel film alle dimensioni desiderate. Assicurarsi che è la dimensione appropriata per il vetrino per microscopio utilizzato come supporto solido. Ad esempio, per una &quot;x 1&quot; slitta 3 vetro, utilizzare una dimensione gel film 2 &quot;x 0,75&quot;. NOTA: La lunghezza e la larghezza del materiale può essere ridotto, se desiderato, ma non dovrebbe superare queste dimensioni. </li><li> Rimuovere il rivestimento bianco dal gel a film e collegare il gel-film al vetrino (Figura 1A). Premere con decisione per garantire un collegamento completo. NOTA: C&#39;è un livello superiore di protezione trasparente che non deve essere rimosso per consentire la pressione da applicare lungo il pezzo di gel-film senza contaminare la superficie del gel a film. Vetrini preparati gel a film (con strato protettivo in allegato) possono essere conservati a temperatura ambiente fino a quando necessario. </li><li> Rimuovere la pellicola protettiva superiore libero dal gel a film con pinzette sterili quando è pronto da usare (Figura 1B) il campione di gel-film. Posizionare la superficie del gel pellicola in contatto diretto con l&#39;oggetto desiderato toccato o superficie (Figura 2). Applicare una piccola quantità di pressione al fine di garantire un efficace trasferimento di bio-particelle al gel-film. NOTA: Se si applica una pressione eccessiva, il vetrino potrebbe rompersi. NOTA: Più campionamenti dello stesso oggetto o superficie può essere raccolti sullo stesso pezzo di gel-film. </li><li> Confermare il trasferimento di bio-particelle sul gel-film (Figura 3) ponendo il vetrino su uno stereomicroscopio (trasmissione o epi-illuminazione possono essere usati). L&#39;uso di ingrandimento di 20X ~ per i migliori visualizzazione più grandi aree del gel-film, e l&#39;ingrandimento di ~ 200X per meglio viEwing singoli bio-particelle. </li><li> Conservare il campione di scorrimento gel pellicola a temperatura ambiente in un contenitore coperto diapositiva o usare immediatamente per la colorazione e / o raccolta bio-particelle. </li></ol> 2. colorazione facoltativa di bioparticelle per aiutare nella visualizzazione <ol><li> Posizionare il vetrino campione di gel-pellicola preparata al punto 1 su una griglia scorrevole colorazione sopra un lavandino. </li><li> Usando una pipetta monouso, coprire l&#39;intera superficie del gel-pellicola con trypan colorazione blu (Figura 4A). Incubare a temperatura ambiente per 1-2 min. </li><li> Rimuovere eccesso di colorante inclinando il vetrino per consentire la macchia di defluire nel lavandino (Figura 4B). NOTA: La slitta può essere sciacquato delicatamente inondazioni con acqua sterile utilizzando una pipetta usa e getta, se necessario (Figura 4C). </li><li> Lasciare il vetrino asciugare prima di procedere all&#39;isolamento di bio-particelle. Visualizza la diapositiva utilizzando uno stereomicroscopio (~ 20X per la visualizzazione complessiva e ~ 200-300X di vbioparticelle singoli IEW) per garantire la corretta colorazione (Figura 4D-E). NOTA: La slitta può essere conservato a temperatura ambiente in una scatola diapositiva coperto. </li></ol> 3. Isolamento di bioparticelle di interesse per l&#39;analisi <ol><li> Collocare il numero appropriato di 0,2 ml provette PCR in un rack ed etichettare i tubi in modo appropriato. </li><li> Preparare la miscela di amplificazione STR ​​(vedi Materiali List) in una cappa di amplificazione PCR designato o cabinet biosicurezza. Vortex il master mix bene e centrifugare brevemente in una mini-centrifuga. <ol><li> Il volume di mix di amplificazione necessaria per campione è di 3,5 ml; preparare un volume adeguato di master mix per il numero desiderato di campioni. </li></ol></li><li> Dispensare 3,5 ml di miscela di amplificazione in ogni provetta 0,2 ml. Tappare ogni provetta liberamente. </li><li> Posizionare un pezzo di nastro biadesivo su un panno pulito per microscopio diapositiva o direttamente su un blocco di vetro. NOTA: Questo sarà utilizzato per contenere laTubo 0,2 ml in atto durante la raccolta del campione. </li><li> Posizionare un pezzo di nastro biadesivo su un panno pulito per microscopio diapositiva. Posizionare un pezzo di nastro onda saldatura idrosolubile sopra il nastro biadesivo. NOTA: Questa diapositiva può essere conservato in un essiccatore per uso futuro. </li><li> Posizionare il primo tubo di 0,2 ml sulla doppia slitta nastro bastone o blocco preparato al punto 3.4. Impostare questo tubo da parte fino a quando viene raccolto il campione. </li><li> Posizionare l&#39;onda saldatura nastro scorrevole solubile in acqua al microscopio (basso ingrandimento). Con la punta di un ago di tungsteno, raschiare delicatamente la superficie del nastro per raccogliere una piccola quantità (o &quot;pallone&quot;) di adesivo all&#39;estremità dell&#39;ago (Figura 5A). NOTA: La dimensione della sfera può essere piccolo o grande a seconda del numero di bioparticelle che verranno raccolti. </li><li> Rimuovere accuratamente l&#39;ago di tungsteno con adesivo da sotto il microscopio senza disturbare la punta dell&#39;ago. L&#39;ago puòessere posto in un rack, se lo si desidera durante il posizionamento del campione. </li><li> Mettere il campione preparato gel-film (da Piazza di 1 e 2) sul palco microscopio. Regolare la messa a fuoco e l&#39;ingrandimento fino a quando i bioparticelle possono essere facilmente visualizzati. Identificare i bio-particelle che verranno raccolti. NOTA: Un blocco di vetro può essere utilizzato per sostenere la diapositiva, se necessario. </li><li> Recuperare l&#39;ago di tungsteno con la palla adesivo e posizionare l&#39;ago sulla superficie del gel-film in cui si trovano i bio-particelle di interesse. Premere la punta dell&#39;ago (con adesivo) verso il basso in modo che sia a contatto con il bio-particelle (Figura 5B). Sollevare l&#39;ago per garantire che la bio-particelle sono state raccolte. Ripetere questo processo fino a quando è stato raccolto il numero desiderato di bio-particelle. </li><li> Mettere il preparato 0,2 ml provetta PCR sul palco microscopio. Regolare l&#39;ingrandimento in modo che il fondo della provetta contenente la miscela di amplificazione è a fuoco. </li><li> Inserire con attenzione il needl tungstenoe in 0,2 ml PCR tubo finché la punta dell&#39;ago sia nella miscela di amplificazione. NOTA: Questo è meglio eseguita durante la visualizzazione al microscopio. </li><li> Tenere l&#39;ago nella miscela di amplificazione finché le dissolve adesive e le bioparticelle vengono rilasciati in soluzione (Figura 5C). Rimuovere l&#39;ago, posizionare i 0,2 ml in posizione verticale e tappare liberamente il tubo. </li><li> Ripetere la procedura di raccolta per i campioni supplementari. Pulire l&#39;ago di tungsteno con alcool pre-inumidito (isopropanolo) salviette in tra i campioni. </li></ol> 4. Combinato Microvolume Nucleic Acid Isolation (diretto Lisi) e autosomica Short Tandem Repeat (STR) Profiling <ol><li> Preparare il tampone di lisi (vedi Materiali) in una cappa di amplificazione PCR designato o cabinet biosicurezza. Aggiungere 1,5 ml di tampone di lisi a ciascuna provetta per un volume totale di reazione 5 microlitri. Chiudi coperchi tubo ben. NOTA: Le provette da 0,2 ml già contengono 3,5 ml dimix di amplificazione e la raccolta bio-particelle dal punto 3. </li><li> I campioni del termociclatore e amplificare i campioni con le seguenti formule di ciclismo: 75 ° C per 15 minuti; 95 ° C per 11 min; 34 cicli di 94 ° C per 20 sec e 59 ° C per 3 min; 60 ° C per 10 min; e 4 ° C in attesa. <ol><li> Conservare i prodotti di amplificazione a 4 ° C per la conservazione a breve termine. </li></ol></li></ol> 5. Detection prodotto - elettroforesi capillare (CE) <ol><li> In un piatto ben 96, aggiungere 10 ml di mix corsa CE (9,7 microlitri formammide deionizzata e dimensioni standard 0,3 ml, vedi Materiali). Aggiungere 1 ml di prodotto amplificato o ladder allelico di ogni bene. ATTENZIONE: Formamide è un potenziale mutageno e dovrebbe essere fatta in una cappa chimica indossando dispositivi di protezione individuale idonei. </li><li> Utilizzare condizioni elettroforetici specificate dal produttore nel manuale del kit di amplificazione o internally condizioni convalidato. </li><li> Analizzare i dati grezzi con il software di analisi STR. </li></ol>

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The authors declare that they have no competing financial interests.

Qui abbiamo descritto metodi per la raccolta e l&#39;analisi genetica avanzata di bioparticelle recuperati dalla prova del DNA tocco. L&#39;approccio sviluppato prevede quanto segue: 1) raccolta di materiale biologico (cioè bioparticelle) tramite gel a film da oggetti toccati e superfici, articoli di abbigliamento indossati o pelle umana diretta, 2) l&#39;esame microscopico del materiale biologico recuperato per garantire la raccolta di potenziale materiale umano biologici, e 3) di micromanipolazione bioparticelle singole o poche usando un adesivo solubile in acqua, e 4) autosomica DNA-STR profilatura dei bioparticelle raccolti utilizzando un microvolumi (5 ml) a fase di lisi / reazione di amplificazione. L&#39;uso di una reazione tubo chiuso one-step riduce la possibilità di contaminazione del campione e perdite da manipolazioni campioni supplementari o trasferimento ad altre provette di reazione. La migliorata microvolumi one-step (5 microlitri) lisi / reazioni di amplificazione STR permette il recupero di tutto o probative STR profili del donatore di bioparticelle singole o poche. Questo approccio è stato sviluppato per ottenere profili fonte STR ​​singole da single e multi-source tocco prova del DNA (ad esempio, articoli indossati abbigliamento ed altri articoli per la casa, toccato / oggetti manipolati e superfici, miscele pelle / pelle). È stato usato con successo per la rilevazione del donatore maschio in campioni miscela attacco fisici simulati. Questo approccio potrebbe essere ulteriormente valutato in ulteriori scenari miscela corpo fluido / tessuto, come una vittima che graffia la sua / il suo assalitore, in cui solo pochi bioparticelle dal aggressore sarebbe presente tra una straordinaria quantità di materiale biologico da parte della vittima. Inoltre, dal momento che questo approccio sviluppato in questo studio consente analisi a livello bioparticle singolo, potrebbe essere utilizzata per ottenere una migliore comprensione della natura e l&#39;entità di trasferimento secondario 14-19, in cui un intermediario trasferisce un profilo DNA su un surface, oggetto o persona ad un altro oggetto di superficie o di una persona 20. Un approccio cieco swabbing all&#39;analisi di trasferimento secondario può riuscire ad identificare tracce di materiale dal donatore secondario. L&#39;approccio qui sviluppato permette l&#39;analisi di bioparticelle singole o poche e quindi i risultati non sono confuso dalla presenza di una quantità enorme di materiale biologico dal donatore primario. Le metodologie sviluppate in questo lavoro può anche avere implicazioni per l&#39;analisi delle tracce di materiale biologico nei casi di violenza sessuale, come quelli che coinvolgono la penetrazione digitale della vagina dove identificazione di tracce di cellule della pelle dal colpevole potrebbe essere cruciale per stabilire il contatto sessuale si è verificato. Mentre la raccolta di bioparticelle dal campione di gel a film non comporta manipolazioni difficili e complesse, vi sono passaggi critici in questo procedimento che devono essere effettuate con grande cura per assicurare la SUtrasferimento ccessful di bioparticelle nel recipiente di reazione a valle. La raccolta di bioparticelle con l&#39;adesivo solubile in acqua deve essere considerata microscopicamente (cioè, stereomicroscopio ad alto ingrandimento (~ 200-300X) per garantire che solo le bioparticelle di interesse sono raccolti. A seconda delle dimensioni del collante &quot;pallone&quot; usato, ci è la possibilità di raccogliere materiale circostante aggiuntivo che può comprendere sia materiale biologico e non biologico (ad esempio, le fibre, altri detriti). La raccolta di impreviste bioparticelle supplementari può comportare il recupero dei profili di DNA mescolate. La raccolta di materiale non biologico può introdurre inibitori nella lisi micro-volume / reazioni STR. Se più bioparticelle sono raccolti con lo stesso adesivo &quot;pallone&quot;, vi è un potenziale di bioparticelle precedentemente raccolti per diventare distaccato dal collante. Questo non è frequente, ma può verificarsi quando un numero maggiore di bioparticles vengono raccolti (ad esempio, più di 50) con un unico &quot;pallone&quot; adesivo. Se un numero elevato di bioparticelle sono mirati, si raccomanda che più insiemi di numero inferiore bioparticelle sono fatti ma tutti trasferiti nella stessa provetta 0,2 ml. Una volta bioparticelle sono stati raccolti, è necessario prestare attenzione durante la rimozione della slitta gel pellicola dal microscopio e il posizionamento del tubo 0,2 ml modo che la punta dell&#39;ago non è disturbato. Durante il posizionamento della punta dell&#39;ago nella miscela di amplificazione sul fondo della provetta 0,2 ml, la punta dell&#39;ago non deve entrare in contatto con i lati del tubo al fine di evitare perdite di materiale sui lati del tubo. Mentre la solubilizzazione dell&#39;adesivo è tipicamente rapida (~ 30 sec o meno a seconda delle dimensioni del collante &quot;pallone&quot;) e può monitorata durante l&#39;esame al microscopio, la punta dell&#39;ago deve essere lentamente rimosso dalla miscela di amplificazione per garantire che completa solubilizzazionedell&#39;adesivo è stato raggiunto. Se l&#39;adesivo non ha completamente dissolto, l&#39;ago può essere restituito al liquido per permettere la completa dissoluzione. I protocolli qui descritti sono stati ottimizzati per l&#39;uso con bioparticelle e cellule umane di prove biologiche forensi. Il tampone di lisi selezionato è compatibile con il kit di amplificazione del DNA-STR selezionato. Mentre ci possono essere adeguati buffer di lisi alternative, la loro efficienza in termini di lisi cellulare e la compatibilità con l&#39;analisi a valle deve essere verificata da parte dell&#39;utente. Inoltre, il numero di kit di STR amplificazione e ciclo di amplificazione descritto in questo protocollo sono stati ottimizzati per l&#39;uso con bioparticelle singoli o pochi. Un kit STR amplificazione di nuova generazione con riportato un aumento robustezza e la sensibilità è stato selezionato ed è stato dimostrato di provocare il recupero dei profili STR alta qualità da bioparticelle singole o poche. Mentre molti altri kit STR, con diversi amplificatore consigliatonumero di cicli cazione, sono disponibili, essi potrebbero non avere la sensibilità adatta e quindi avrebbe bisogno di essere adeguatamente valutati prima dell&#39;uso in questi protocolli. Nonostante l&#39;uso efficace dei metodi descritti per i profili STR recupero da bioparticelle singoli o pochi, il tasso di successo di recupero profilo non sarà al 100%. Pertanto, per alcuni campioni possono essere osservati un profilo DNA parziale, limitato o nessun profilo. Ciò non può essere evitata a causa della incapacità di identificare visivamente conclusivamente maggior bioparticelle come materiale cellulare, il potenziale stato di degrado del materiale nucleare nei bioparticelle o perdita di materiale del collante raccolti prima del trasferimento nel recipiente di reazione. Pertanto, non è raccomandato l&#39;analisi di un singolo campione bioparticle per ogni articolo DNA tocco. Abbiamo spesso raccogliere 20 set di campioni provenienti da un campione di gel-singolo film e raccoglieremo set di campioni supplementari, se necessario, se non si ottiene un profilo STR adeguato. Tegli limitazione solo per collezioni è la quantità di materiale biologico presente sul campione gel film (e probabilmente il costo di analisi, anche se le reazioni microvolumi offrono la possibilità di raccogliere campioni supplementari per un costo simile o inferiore come un unico volume di reazione standard ( ad esempio, 25 ml). I metodi del DNA profiling sviluppati descrivono qui forniscono un approccio basato molecolare alla caratterizzazione, analisi e interpretazione della traccia di materiale biologico recuperato da campioni di DNA a sfioramento. Tuttavia, vi sono informazioni genetiche aggiuntiva che può essere ottenuto dalle bioparticelle recuperati in aggiunta alla determinazione del donatore (cioè, profilo STR) del donatore del materiale biologico. Il tessuto o organo sorgente del fluido di origine (ad esempio, la pelle contro saliva) può fornire informazioni contestuali fondamentale per un&#39;indagine penale. Senza una tale determinazione, l&#39;ambiguità della fonte tessuto di origine può essere Explotata come circostanze alternative di reato (ad esempio, come il fluido corpo potrebbe essere stato depositato) potrebbe essere suggerito. I protocolli di raccolta bioparticle e isolamento qui descritti potrebbero essere utilizzati per raccogliere bioparticelle o altre cellule (ad esempio, buccale, vaginale) da utilizzare in un identificativo fonte tissutale (mRNA profilatura 21-30) strategia che coinvolge micro-volume di trascrizione inversa (RT) e reazioni di amplificazione. Con ulteriore ottimizzazione può anche essere possibile sviluppare un DNA / RNA strategia co-isolamento per consentire l&#39;individuazione tipo cellulare (RNA) e STR profiling dallo stesso campione, compresi bioparticelle da prove tocco DNA.

Toccare DNA è una forma di traccia prove biologiche che è il trasferimento diretto di materiale cellulare (ad es, gettare le cellule della pelle) da un individuo ad un oggetto o di un altro individuo durante il contatto fisico 1. La possibilità di ottenere profili DNA da una varietà di oggetti toccati (documenti, biancheria, scarpe, armi da fuoco, contenitori bere, penne, valigetta gestisce) è stato riportato in letteratura 2-9. Un fattore critico nella analisi delle prove tocco DNA è assicurare il recupero della traccia materiale biologico presente. Al tatto prova del DNA è tipicamente raccolte tamponando la zona sospetta con un tampone di cotone sterile (denominato &quot;blind-swabbing&quot;). Usando questo approccio, la natura del materiale biologico raccolto non è nota e viene eseguita campionamento di una zona generalizzata. La presenza di scanalature superficiali o fessure può ostacolare il completamento del ripristino del spesso già piccola quantità di bimateriale ological presente. Inoltre, un approccio &#39;blind-swabbing&#39; sarà materiale cellulare necessariamente co-campione dai diversi individui le cui cellule sono presenti sulla voce, anche se le cellule degli individui si trovano in posizioni spazialmente distinte sulla voce. Il recupero dei profili DNA mescolate, che sono spesso difficili da risolvere in particolare con campioni di DNA a basso template, è frequente 8,10,11 e in molti casi sarà un artefatto conseguente processo swabbing stesso. Se solo una piccola quantità di materiale era presente da uno dei donatori, tecniche di estrazione e analisi standard possono non riescono a recuperare un profilo dal contributo minore. Inoltre, il tipo di tampone o se è stato utilizzato asciutto o bagnato (pre-inumidito con acqua sterile) possono influenzare la quantità di materiale biologico che vengono raccolte a causa di differenze di assorbimento e adsorptivity e l&#39;efficienza di rilascio del materiale biologico 12. Smetodi di estrazione tandard possono causare la perdita del campione supplementare a causa di richieste manipolazione fisica dei passaggi di esempio o di trasferimento del campione. Come descritto sopra, semplici tecniche di tampone per il recupero di materiale biologico può comportare la perdita di tracce di campione biologico nonché una maggiore frequenza di profili mescolate causa di un guasto per separare i singoli componenti biologici. Pertanto, abbiamo cercato di sviluppare strategie di recupero più selettivi ed efficienti per la raccolta di microparticelle cellulari presenti sugli oggetti toccati. La strategia sviluppata per l&#39;analisi di materiale biologico da prove tocco DNA (indicato qui come &quot;bioparticelle&quot; a causa del fatto che un nucleo non è sempre visibile poiché la maggior parte delle cellule presenti nello strato epidermico esterno della pelle sono morti o morenti cheratinociti 13) prevede quanto segue: 1) raccolta di materiale biologico (cioè bioparticelle) tramite gel film from toccato oggetti e superfici, articoli di abbigliamento indossati o pelle umana diretta, 2) esame microscopico del materiale biologico recuperato per garantire la riscossione dei potenziale materiale biologico umano, e 3) di micromanipolazione di bio-particelle singole o poche utilizzando un adesivo solubile in acqua, e 4) autosomica DNA-STR profiling dei bio-particelle raccolte utilizzando una microvolumi (5 ml) di uno stadio lisi / reazione di amplificazione. Questa procedura offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi di analisi utilizzati tradizionalmente. Recupero bioparticelle utilizzando gel pellicola permette un esame microscopico del materiale biologico presente nel campione prima dell&#39;analisi. Mentre la maggioranza dei bioparticelle recuperati da prove tocco DNA non sia cellule nucleate rendendo più difficile determinare quale o quanti dovrebbero essere selezionati bio-particelle, l&#39;esame microscopico di questi campioni prima dell&#39;analisi fornisce alla possibilità di cercare cellule nucleate quindi maximizzione la probabilità di recupero del profilo DNA. La collezione di bioparticelle utilizzando solubile in acqua micromanipolazione adesivo assistita consente il trasferimento diretto di bioparticelle mirati nelle provette di reazione. Questa procedura viene visualizzato al microscopio per garantire un efficace trasferimento del materiale biologico. La reazione ridotto o microvolumi aumenta la sensibilità riducendo il costo di analisi per campione. Questo permette l&#39;analisi di aumento del numero di campioni da un singolo pezzo di prova. Grazie alla gamma dello stato genetico di bio-particelle in contatto la prova del DNA, si raccomanda più campionamenti da singoli elementi. Qui, dimostriamo il successo nell&#39;uso dei protocolli sviluppati per ottenere profili genetici altamente probatorio dei donatori di materiale biologico a prova del DNA tocco. La collezione bioparticle sviluppato e DNA metodi di profiling forniscono una vasta &#39;intelligente&#39; (cioè, specifici, misurabili, Attainable, realistici e tempestivi) molecolare approccio alla caratterizzazione, analisi e interpretazione della traccia di materiale biologico. Mentre originariamente sviluppato per l&#39;applicazione di analisi forense delle prove tocco DNA, le strategie sviluppate qui possono essere applicati ad altre fonti di materiale biologico e offrono la possibilità di ottenere informazioni di identificazione individuale a livello di singola cellula.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="998">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:147px;">Company</td>
			<td style="width:139px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:320px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:395px;">SealRite 1.5 mL natural microcentrifuge tubes, sterile</td>
			<td style="width:147px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:139px;">1615-5510</td>
			<td style="width:320px;">numerous altnerative suppliers are available, but tubes should be sterile</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">0.2 mL PCR tubes with flat cap, natural</td>
			<td style="width:147px;">Phenix Research</td>
			<td style="width:139px;">MPX-200F</td>
			<td style="width:320px;">or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:395px;">Kimwipes</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:139px;">06-666 and/or 06-666-11C</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:395px;">Alcohol prep pads</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:139px;">06-669-62</td>
			<td style="width:320px;">alternative is 06-665-24 (Fisher Sci); canister of larger alcohol wipes rather than individual pads</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Sterile water</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:320px;">18.2 mega-ohm, autoclaved</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Glass microscope slides, frosted, 3&#34; x 1&#34;: 1mm</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:139px;">12-544-3</td>
			<td style="width:320px;">alternative brands or sizes are acceptable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Disposable transfer pipet</td>
			<td style="width:147px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:139px;">13-711-9D</td>
			<td style="width:320px;">alternatives are acceptable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Trypan blue solution</td>
			<td style="width:147px;">Sigma</td>
			<td style="width:139px;">T8154</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Pipets: 0.2-2, 2-20, 10-100, 100-1,1000 mL</td>
			<td style="width:147px;">various</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Sterile, aerosol-resistant pipet tips</td>
			<td style="width:147px;">various</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Mini-centrifuge</td>
			<td style="width:147px;">various</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:395px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:147px;">Leica</td>
			<td style="width:139px;">M205C</td>
			<td style="width:320px;">others are suitable, but must be capable of magifications up to 350X</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:395px;">GeneAmp PCR system 9700 thermal cycle (silver or gold block)</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">N8050200 or 4314878</td>
			<td style="width:320px;">other models and manufacturers can be used, but performance with the STR amplification kit must be verified</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:395px;">3130 Genetic Analyzer</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">3130-01</td>
			<td style="width:320px;">Alternatives: 310 or 3500 Genetic Aanlyzers (Life Technologies)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:395px;">GeneMapper software</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">various</td>
			<td style="width:320px;">Various versions of the software are available and can be used</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:395px;">WF Gel-Film , x8 retention level</td>
			<td style="width:147px;">Gel-Pak</td>
			<td style="width:139px;">WF-40-x8-A</td>
			<td style="width:320px;">4&#34; x 4&#34; wafer film; can be ordered in other size specifications</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Double sided tape</td>
			<td style="width:147px;">various</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:395px;">Glass block, 3&#34; x 1.5&#34; x 3/8&#34;</td>
			<td style="width:147px;">McCrone Microscopes and Accessories</td>
			<td style="width:139px;">370-2</td>
			<td style="width:320px;">or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:395px;">Tungsten needle with holder</td>
			<td style="width:147px;">McCrone Microscopes and Accessories</td>
			<td style="width:139px;">106</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">3M&#160; water soluble wave solder tape, 5414 transparent</td>
			<td style="width:147px;">Allied Electronics</td>
			<td style="width:139px;">70113977</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:395px;">Lysis buffer (forensicGEM Saliva, Zygem)</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td style="width:139px;">95043-992</td>
			<td style="width:320px;">Lysis buffer is prepared in 10 ml portions (prepare additional master mix portions as needed to accommodate the desired number of samples). 1.5 ml is used for each sample. To prepare 10 ml of lysis buffer (sufficient for ~6 samples): 6.9 mL sterile water, 2.1 mL 10x buffer - blue, 1 mL forensicGEM.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="210">
			<td height="210" style="height:210px;width:395px;">STR Amplification kit, AmpFlSTR Identifiler Plus PCR amplification kit</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">4427368</td>
			<td style="width:320px;">Alternative STR amplification kits can be used, but performance would have to be verified by user. The amplification mix is prepared as follows (volumes per sample): 2.2 ml PCR reaction mix, 1.1 ml Primer set, 0.2 ml (1U) AmpliTaq Gold DNA polymerase. A master mix sufficient for the desired number of samples should be prepared. 3.5 ml of the prepared mix is added to the 0.2 mL tube for bio-particle collection.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">AmpliTaq Gold DNA polymerase</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">N808-0245</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">HiDi formamide</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">4311320</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">GeneScan 500 LIZ size standard</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">4322682</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">96 well optical reaction plates</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">N8010560</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Plate septa, 96 well</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">4315933</td>
			<td style="width:320px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:395px;">Performance-optimized polymer, POP-7</td>
			<td style="width:147px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:139px;">4363785</td>
			<td style="width:320px;">Alternatives such as POP-4 are acceptable</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

enhanced genetic analysis of single human bioparticles recovered by simplified micromanipulation from forensic &#8216;touch dna&#8217; evidence

Profili DNA possono essere ottenuti da prove &#39;touch DNA&#39;, che comprende le tracce microscopiche di materiale biologico umano. Gli attuali metodi per il recupero di tracce di DNA tamponi impiego di cotone o nastro adesivo di assaggiare una zona di interesse. Tuttavia, un tale approccio &#39;blind-swabbing&#39; co-campione di materiale cellulare da diverse persone, anche se le cellule degli individui si trovano in luoghi geograficamente distinti sulla voce. Pertanto, alcune delle miscele di DNA riscontrate nei campioni di DNA tattili creati artificialmente dal tampone stesso. In alcuni casi, il DNA della vittima può essere trovato in notevole eccesso mascherando così DNA qualsiasi potenziale aggressore. Al fine di eludere le sfide con metodi di recupero e di analisi standard, abbiamo sviluppato un costo inferiore, il metodo &#39;analisi intelligente&#39; che si traduce in analisi genetica avanzata di prove tocco DNA. Descriviamo un un ottimizzatod strategia di recupero micromanipolazione efficiente per la raccolta di bio-particelle presenti nei campioni di DNA contatto, nonché una strategia di amplificazione potenziata coinvolge un solo passaggio 5 microlitri microvolumi lisi / STR amplificazione per consentire il recupero dei profili STR dal donatore bio-particelle (s). L&#39;uso di singoli o pochi (cioè &quot;grumi&quot;) bioparticelle risultati nella capacità di ottenere profili sorgente singoli. Tali procedure rappresentano tecniche avanzate alternative per l&#39;isolamento e l&#39;analisi delle singole bioparticelle da forense prove tocco DNA. Anche se non necessaria in ogni indagine forense, il metodo potrebbe essere estremamente utile per il recupero di un profilo DNA fonte autore unico in casi coinvolgono aggressione fisica (ad esempio, strangolamento) che potrebbe non essere possibile utilizzando tecniche di analisi standard. Inoltre, le strategie sviluppate qui offrono la possibilità di ottenere informazioni genetiche a livello di singola cellula da una varietà di other traccia non-forense materiale biologico.

Immagini rappresentative della bioparticelle individuali e ragruppato che sono stati recuperati da un colletto della camicia (100% poliestere) indossato da un donatore maschio sono mostrati in figura 6 (individuali bioparticelle) e la figura 7 (bioparticelle ragruppato). I bioparticelle sono stati recuperati dal colletto della camicia utilizzando il protocollo descritto qui: trasferimento di bioparticelle dal colletto della camicia di gel-pellicola attraverso il contatto diretto, la colorazione delle bioparticelle recuperati con trypan blu, raccolta di campioni bioparticle utilizzando un ago di tungsteno e adesivo solubile in acqua e analisi STR utilizzando l&#39;amplificazione 5 microlitri micro-volumi lisi / STR. Figure 6 e 7 rappresentano un campionamento tipica di bioparticelle che sarebbero analizzati da un elemento tocco DNA individuale (20 bioparticelle singoli / singole e 20 bioparticelle aggregata). Il bioparticle (s) raccolti in ogni immagine sono etichettati con lunghezza e larghezza misure (in micron). La percentage di alleli STR recuperati da ciascuno dei bioparticle (s) raccolti viene fornito su ogni singola immagine per dimostrare i gradi variabili di successo che ci si può aspettare di ottenere dal bioparticelle con questo tipo di prove. I bioparticelle recuperati da campioni di DNA tocco sono ampiamente morti o morenti cheratinociti e quindi un profilo STR probatorio non è ottenuta da ciascuna bioparticle raccolto, come visibile nelle figure 6 e 7. Per questo esempio colletto della camicia, profili STR sono stati ottenuti da 14/20 (70%) dei singoli bioparticelle e 15/20 (75%) hanno ragruppato bioparticelle. Tuttavia, ognuno dei profili recuperati gamme di valore probatorio: 3-97% di recupero allele per singoli profili bioparticelle e 3-100% di recupero allele per i profili bioparticle ragruppato. A causa della variabilità dei tassi di successo, si raccomanda la raccolta di numerosi bioparticelle da ogni elemento del DNA tocco. Ciò garantisce una migliore possibilità di ottenere una elevata probative profilo STR. Il profilo STR ottenuti da uno dei singoli campioni bioparticle dal colletto della camicia è mostrata in Figura 8 (il bioparticle da cui il profilo origine viene mostrato a sinistra). Quasi un profilo STR completo (28 su 30 alleli, un locus abbandonano, la precisione del profilo ottenuto verificata rispetto ad un profilo di riferimento) è stato ottenuto da questo individuo bioparticle. Il profilo ottenuto è di alta qualità con ragionevolmente equilibrate picco altezze inter-locus e non allelica abbandono. Allelic drop out e sbilanciati manufatti altezza di picco sono entrambi spesso osservata con campioni di DNA bassa del modello. Il profilo STR ottenuti da uno dei campioni bioparticle ragruppato dal colletto della camicia è mostrato nella Figura 9. Un profilo completo STR (30/30 alleli, la precisione del profilo ottenuto verificata rispetto ad un profilo di riferimento) è stato ottenuto. Come accennato in precedenza, un profilo STR non viene recuperato da semprey bioparticle raccolto. Un esempio di insuccesso profili DNA di un singolo bioparticle (3% di recupero allele, 1/30 alleli) è mostrato in Figura 10 (bioparticle individuale). Mentre questo individuo bioparticle non ha avuto successo, molto probanti profili STR del donatore delle bioparticelle in questo campione sono stati ottenuti da altri bioparticelle recuperati dallo stesso campione. Ciò dimostra la necessità di eseguire più campionamenti singola cella / ciuffo dallo stesso oggetto. I metodi sviluppati &quot;intelligenti&quot; di analisi descritte qui per toccare la prova del DNA sono stati utilizzati con successo per recuperare i profili singola fonte probatori da sola e bioparticelle &quot;ragruppato&quot; provenienti da vari toccato oggetti e capi d&#39;abbigliamento (ad esempio, sedie braccioli, ruote sterzanti auto, telefoni cellulari, tazze di caffè, sigarette, penne, magliette, pantaloncini e maglie). Tuttavia, soprattutto, questo approccio è stato utilizzato anche per la rilevazione e profilatura di maschio dOnor DNA (un&#39;unica fonte) in campioni di miscela contatto / aggressione fisica simulati (ad esempio, autore afferrando il polso, il collo della vittima o di abbigliamento, o contatto con biancheria da letto della vittima, come in aggressioni sessuali). <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52612/52612fig1.jpg" /> Figura 1: Preparazione di vetrini gel a film per la raccolta bioparticle. (A) Il coperchio di protezione posteriore bianco viene rimossa con pinzette sterili dal pezzo di gel-pellicola per esporre la parte adesiva. Il gel-pellicola viene quindi rispettato un vetrino da microscopio in vetro con una forte pressione. (B) Quando il campione di gel-film è pronto per essere utilizzato per la raccolta bioparticle, il top pellicola protettiva trasparente viene rimossa con pinzette sterili. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52612/52612fig2.jpg" /> Figura 2: raccolta Bioparticle utilizzando gelpellicola stretch da vari substrati. Le slitte gel a film può essere utilizzato per raccogliere bioparticelle da una varietà di superfici. Il gel-film è posto a diretto contatto con l&#39;oggetto o la superficie di interesse. Leggera pressione viene applicata per trasferire bioparticelle sulla superficie del gel a film. Raccolta di bioparticelle da (A) articoli indossati abbigliamento (collare cappotto), (B) ha toccato oggetti (viaggi tazza di caffè), e (C) pelle umana diretta (polso maschile) sono mostrati. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52612/52612fig3.jpg" /> Figura 3:. Bioparticelle su un capo d&#39;abbigliamento usurato (all&#39;interno pantalone) bioparticelle vengono trasferiti al gel pellicola attraverso il contatto diretto con la superficie dell&#39;oggetto. Bioparticelle si trovano come &quot;grumi&quot; o individuali bioparticelle singoli / (indicati dalle frecce rosse). <img<html> alt = &quot;Figura 4&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 52612 / 52612fig4.jpg&quot; /&gt; Figura 4:. Colorazione facoltativa del bioparticelle sui vetrini gel a film Per una migliore visualizzazione dei bioparticelle, campioni di gel a film possono essere colorati con trypan colorazione blu. L&#39;intera superficie di gel-film è coperto da trypan blu (A). Dopo 1-2 min di colorazione, la slitta è inclinato leggermente per consentire eccesso di colorante di tirare la slitta (B). Gentle allagamento con acqua sterile (C) può essere utilizzata per rimuovere l&#39;eccesso di colorante. Dopo la slitta viene essiccato, la slitta può essere osservato al microscopio per garantire la corretta colorazione (D, E). Nota:. Non tutti bioparticelle appariranno macchiato (cioè, di colore blu) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52612/52612fig4large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> OAD / 52612 / 52612fig5.jpg &quot;/&gt; Figura 5: raccolta e analisi Bioparticle. (A) Una piccola quantità (o &quot;pallone&quot;) di nastro onda saldatura idrosolubile (&quot;collante&quot;) viene raccolto sulla punta di un ago di tungsteno delicatamente raschiatura. (B) L&#39;adesivo viene toccata al gel- superficie della pellicola per raccogliere le bioparticelle di interesse. Bioparticelle singole o multiple possono essere raccolti con una singola sfera adesivo. (C) Una volta che i bioparticelle desiderati sono stati raccolti, la punta dell&#39;ago viene inserita nella miscela di amplificazione in una provetta 0,2 ml PCR. L&#39;ago viene tenuto nel liquido fino a completa dissoluzione e il rilascio di bioparticelle in soluzione viene osservata. Tutte le fasi del processo di raccolta vengono eseguiti e visualizzati sotto il microscopio per assicurare la raccolta bioparticle di successo e il trasferimento. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52612/52612fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare un lar</a>versione ger di questa figura. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/52612/52612fig6.jpg" /> Figura 6:. Bioparticelle individuali in un campione colletto bioparticelle stati recuperati usando gel pellicola dall&#39;interno di un collare camicia indossata da un donatore maschile. I bioparticelle erano macchiati con trypan blu e le immagini di venti diversi bioparticelle singoli individuati nel campione sono mostrati. In ogni immagine, il bioparticle che è stato raccolto è cerchiata (cerchi rossi indicano bioparticelle in cui è stato recuperato un profilo, cerchi neri indicano bioparticelle in cui un profilo non è stato recuperato). La percentuale di recupero allele (numero di alleli osservati su un massimo di 30), viene visualizzato sopra l&#39;immagine di bioparticle da cui profilo è stato recuperato. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52612/52612fig6large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a><img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/52612/52612fig7.jpg" /> Figura 7: clumped bioparticelle in un campione colletto bioparticelle stati recuperati usando gel pellicola dall&#39;interno di un collare camicia indossata da un donatore maschile.. I bioparticelle erano macchiati con trypan blu e le immagini di venti diversi bioparticelle aggregata individuati nel campione sono mostrati. In ogni immagine, il bioparticle che è stato raccolto è cerchiata (cerchi rossi indicano bioparticelle in cui è stato recuperato un profilo, cerchi neri indicano bioparticelle in cui un profilo non è stato recuperato la percentuale di recupero allele (numero di alleli osservati su un massimo di 30). è indicato per ogni bioparticle da cui profilo è stato recuperato. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52612/52612fig7large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> Figura 8: profilo autosomica STR ottenuto da un singolo bioparticle da un colletto della camicia maschile Un profilo autosomica STR è stato ottenuto da un unico bioparticle (mostrato a sinistra) con i 5 ml di lisi diretta / reazione di amplificazione.. La precisione di questo profilo è stato determinato rispetto ad un campione di riferimento donatore. Quindici autosomica STR loci e amelogenina (determinazione del sesso) sono co-amplificati in una singola reazione e separati mediante elettroforesi capillare. I risultati vengono visualizzati qui come elettroferogramma. Numeri alleliche sono designazione sotto ogni picco ad ogni locus. L&#39;asse x rappresenta la dimensione del frammento (paia di basi, bp) e Y rappresenta intensità del segnale (RFU unità relativa a fluorescenza, a condizione in ogni numero corrispondente allele). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52612/52612fig8highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande</a><html> questa figura. <img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/52612/52612fig9.jpg" /> Figura 9: profilo autosomica STR ottenuto da un bioparticle clumped da un colletto della camicia maschile Un profilo autosomica STR è stato ottenuto da un bioparticle clumped (mostrato a sinistra) con i 5 ml di lisi diretta / reazione di amplificazione.. La precisione di questo profilo è stato determinato rispetto ad un campione di riferimento donatore. Quindici autosomica STR loci e amelogenina (determinazione del sesso) sono co-amplificati in una singola reazione e separati mediante elettroforesi capillare. I risultati vengono visualizzati qui come elettroferogramma. Numeri alleliche sono designazione sotto ogni picco ad ogni locus. L&#39;asse x rappresenta la dimensione del frammento (paia di basi, bp) e Y rappresenta l&#39;intensità del segnale (RFU unità relativa a fluorescenza, a condizione in ogni numero corrispondente allele).pg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <img alt="Figura 10" src="/files/ftp_upload/52612/52612fig10.jpg" /> Figura 10:. Esempio di un fallimento per ottenere un profilo autosomica STR ottenuto da un bioparticle raccolti Il bioparticle individuale mostrato a sinistra è stato raccolto da un campione di gel-pellicola colletto della camicia. Come si può vedere dal profilo STR risultante (mostrato a destra), è stato ottenuto un solo allele (su 30 possibili). Numeri alleliche sono designazione sotto ogni picco ad ogni locus. L&#39;asse x rappresenta la dimensione del frammento (paia di basi, bp) e Y rappresenta l&#39;intensità del segnale (RFU unità relativa a fluorescenza, a condizione in ogni numero corrispondente allele). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52612/52612fig10highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

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Enhanced Genetic Analysis of Single Human Bioparticles Recovered by Simplified Micromanipulation from Forensic &amp;#8216;Touch DNA&amp;#8217; Evidence

Qui si descrive una strategia di rimozione ottimizzato ed efficiente per la raccolta di bio-particelle presenti nel &#39;toccare DNA&#39; campioni, con un protocollo di amplificazione potenziata coinvolge un solo passaggio 5 microlitri micro-volume di lisi / STR amplificazione, per consentire il recupero di repeat short tandem (STR) profili del donatore bio-particelle (s).

Maggiore analisi genetica di singole bioparticelle umani recuperati da semplificato Micromanipolazione da Forensic Evidence &#39;tocco DNA&#39;

DNA profiles can be obtained from &#8216;touch DNA&#8217; evidence, which comprises microscopic traces of human biological material. Current methods for ...

enhanced-genetic-analysis-single-human-bioparticles-recovered

Research

JoVE Journal

Biology

Enhanced Genetic Analysis of Single Human Bioparticles Recovered by Simplified Micromanipulation from Forensic &#8216;Touch DNA&#8217; Evidence

15.4K Views.  University of Central Florida.  Qui si descrive una strategia di rimozione ottimizzato ed efficiente per la raccolta di bio-particelle presenti nel 'toccare DNA' campioni, con un protocollo di amplificazione potenziata coinvolge un solo passaggio 5 microlitri micro-volume di lisi / STR amplificazione, per consentire il recupero di repeat short tandem (STR) profili del donatore bio-particelle (s). 

Video: Enhanced Genetic Analysis of Single Human Bioparticles Recovered by Simplified Micromanipulation from Forensic &#8216;Touch DNA&#8217; Evidence

Dissection of Hippocampal Dentate Gyrus from Adult Mouse

The hippocampus is one of the most widely studied areas in the brain because of its important functional role in memory processing and learning, its remarkable neuronal cell plasticity, and its involvement in epilepsy, neurodegenerative diseases, and psychiatric disorders. The hippocampus is composed of distinct regions; the dentate gyrus, which comprises mainly granule neurons, and Ammon's horn, which comprises mainly pyramidal neurons, and the two regions are connected by both anatomic and functional circuits. Many different mRNAs and proteins are selectively expressed in the dentate gyrus, and the dentate gyrus is a site of adult neurogenesis; that is, new neurons are continually generated in the adult dentate gyrus. To investigate mRNA and protein expression specific to the dentate gyrus, laser capture microdissection is often used. This method has some limitations, however, such as the need for special apparatuses and complicated handling procedures. In this video-recorded protocol, we demonstrate a dissection technique for removing the dentate gyrus from adult mouse under a stereomicroscope. Dentate gyrus samples prepared using this technique are suitable for any assay, including transcriptomic, proteomic, and cell biology analyses. We confirmed that the dissected tissue is dentate gyrus by conducting real-time PCR of dentate gyrus-specific genes, tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO2) and desmoplakin (Dsp), and Ammon's horn enriched genes, Meis-related gene 1b (Mrg1b) and TYRO3 protein tyrosine kinase 3 (Tyro3). The mRNA expressions of TDO2 and Dsp in the dentate gyrus samples were detected at obviously higher levels, whereas Mrg1b and Tyro3 were lower levels, than those in the Ammon's horn samples. To demonstrate the advantage of this method, we performed DNA microarray analysis using samples of whole hippocampus and dentate gyrus. The mRNA expression of TDO2 and Dsp, which are expressed selectively in the dentate gyrus, in the whole hippocampus of alpha-CaMKII+/- mice, exhibited 0.037 and 0.10-fold changes compared to that of wild-type mice, respectively. In the isolated dentate gyrus, however, these expressions exhibited 0.011 and 0.021-fold changes compared to that of wild-type mice, demonstrating that gene expression changes in dentate gyrus can be detected with greater sensitivity. Taken together, this convenient and accurate dissection technique can be reliably used for studies focused on the dentate gyrus.

A dissection technique for removal of the dentate gyrus from adult mouse under a stereomicroscope was demonstrated in this video-recorded protocol.

Dissezione di giro dentato ippocampale di topo adulto

The hippocampus is one of the most widely studied areas in the brain because of its important functional role in memory processing and learning, its ...

Ricerca

Biologia

Direct Analysis of Single Cells by Mass Spectrometry at Atmospheric Pressure

Analysis of biochemicals in single cells is important for understanding cell metabolism, cell cycle, adaptation, disease states, etc. Even the same cell types exhibit heterogeneous biochemical makeup depending on their physiological conditions and interactions with the environment. Conventional methods of mass spectrometry (MS) used for the analysis of biomolecules in single cells rely on extensive sample preparation. Removing the cells from their natural environment and extensive sample processing could lead to changes in the cellular composition. Ambient ionization methods enable the analysis of samples in their native environment and without extensive sample preparation.1 The techniques based on the mid infrared (mid-IR) laser ablation of biological materials at 2.94 &mu;m wavelength utilize the sudden excitation of water that results in phase explosion.2 Ambient ionization techniques based on mid-IR laser radiation, such as laser ablation electrospray ionization (LAESI) and atmospheric pressure infrared matrix-assisted laser desorption ionization (AP IR-MALDI), have successfully demonstrated the ability to directly analyze water-rich tissues and biofluids at atmospheric pressure.3-11 In LAESI the mid-IR laser ablation plume that mostly consists of neutral particulate matter from the sample coalesces with highly charged electrospray droplets to produce ions. Recently, mid-IR ablation of single cells was performed by delivering the mid-IR radiation through an etched fiber. The plume generated from this ablation was postionized by an electrospray enabling the analysis of diverse metabolites in single cells by LAESI-MS.12 This article describes the detailed protocol for single cell analysis using LAESI-MS. The presented video demonstrates the analysis of a single epidermal cell from the skin of an Allium cepa bulb. The schematic of the system is shown in Figure 1. A representative example of single cell ablation and a LAESI mass spectrum from the cell are provided in Figure 2.

Single cell analysis is performed by mass spectrometry on plant and animal cells at atmospheric pressure by using a sharpened optical fiber to sample the cells for laser ablation electrospray ionization (LAESI) mass spectrometry.

Analisi diretta di singole cellule mediante spettrometria di massa a pressione atmosferica

Analysis of biochemicals in single cells is important for understanding cell metabolism, cell cycle, adaptation, disease states, etc. Even the same cell ...

An Allele-specific Gene Expression Assay to Test the Functional Basis of Genetic Associations

The number of significant genetic associations with common complex traits is constantly increasing. However, most of these associations have not been understood at molecular level. One of the mechanisms mediating the effect of DNA variants on phenotypes is gene expression, which has been shown to be particularly relevant for complex traits1.
This method tests in a cellular context the effect of specific DNA sequences on gene expression. The principle is to measure the relative abundance of transcripts arising from the two alleles of a gene, analysing cells which carry one copy of the DNA sequences associated with disease (the risk variants)2,3. Therefore, the cells used for this method should meet two fundamental genotypic requirements: they have to be heterozygous both for DNA risk variants and for DNA markers, typically coding polymorphisms, which can distinguish transcripts based on their chromosomal origin (Figure 1). DNA risk variants and DNA markers do not need to have the same allele frequency but the phase (haplotypic) relationship of the genetic markers needs to be understood. It is also important to choose cell types which express the gene of interest. This protocol refers specifically to the procedure adopted to extract nucleic acids from fibroblasts but the method is equally applicable to other cells types including primary cells.
DNA and RNA are extracted from the selected cell lines and cDNA is generated. DNA and cDNA are analysed with a primer extension assay, designed to target the coding DNA markers4. The primer extension assay is carried out using the MassARRAY (Sequenom)5 platform according to the manufacturer's specifications. Primer extension products are then analysed by matrix-assisted laser desorption/ionization time of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS). Because the selected markers are heterozygous they will generate two peaks on the MS profiles. The area of each peak is proportional to the transcript abundance and can be measured with a function of the MassARRAY Typer software to generate an allelic ratio (allele 1: allele 2) calculation. The allelic ratio obtained for cDNA is normalized using that measured from genomic DNA, where the allelic ratio is expected to be 1:1 to correct for technical artifacts. Markers with a normalised allelic ratio significantly different to 1 indicate that the amount of transcript generated from the two chromosomes in the same cell is different, suggesting that the DNA variants associated with the phenotype have an effect on gene expression. Experimental controls should be used to confirm the results.

Genetic associations often remain unexplained at a functional level. This method aims to assess the effect of phenotype-associated genetic markers on gene expression by analyzing cells heterozygous for transcribed SNPs. The technology allows accurate measurement by MALDI-TOF mass spectrometry to quantify allele-specific primer extension products.

Una allele-specifica espressione genica saggio per testare la base funzionale delle Associazioni di genetica

The number of significant genetic associations with common complex traits is constantly increasing. However, most of these associations have not been ...

Transduction of Human Cells with Polymer-complexed Ecotropic Lentivirus for Enhanced Biosafety

Stem and tumor cell biology studies often require viral transduction of human cells with known or suspected oncogenes, raising major safety issues for laboratory personnel. Pantropic lentiviruses, such as the commonly used VSV-G pseudotype, are a valuable tool for studying gene function because they can transduce many cell types, including non-dividing cells. However, researchers may wish to avoid production and centrifugation of pantropic viruses encoding oncogenes due to higher biosafety level handling requirements and safety issues. Several potent oncogenes, including c-Myc and SV40 large T antigen, are known to enhance production of induced pluripotent stem cells (iPSC). All other known iPSC-inducing genetic changes (OCT4, SOX2, KLF4, NANOG, LIN28, and p53 loss of function) also have links to cancer, making them of relatively high safety concern as well. 
While these cancer-related viruses are useful in studying cellular reprogramming and pluripotency, they must be used safely. To address these biosafety issues, we demonstrate a method for transduction of human cells with ecotropic lentivirus, with additional emphasis on reduced cost and convenient handling. We have produced ecotropic lentivirus with sufficiently high titer to transduce greater than 90% of receptor-expressing human cells exposed to the virus, validating the efficacy of this approach. 
Lentivirus is often concentrated by ultracentrifugation; however, this process takes several hours and can produce aerosols infectious to human biomedical researchers. As an alternative, viral particles can be more safely sedimented onto cells by complexation with chondroitin sulfate and polybrene (CS/PB). This technique increases the functional viral titer up to 3-fold in cells stably expressing murine retrovirus receptor, with negligible added time and cost. Transduction of human dermal fibroblasts (HDFs) is maximally enhanced using CS/PB concentrations approximately 4-fold lower than the optimal value previously reported for cancer cell lines, suggesting that polymer concentration should be titrated for the target cell type of interest. We therefore describe the use of methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide (MTT) to assay for polymer toxicity in a new cell type. We observe equivalent viability of HDFs after viral transduction using either polymer complexation or the standard dose of polybrene (PB, 6 &mu;g/ml), indicating minimal acute toxicity.
In this protocol, we describe the use of ecotropic lentivirus for overexpression of oncogenes in human cells, reducing biosafety risks and increasing the transduction rate. We also demonstrate the use of polymer complexation to enhance transduction while avoiding aerosol-forming centrifugation of viral particles.

Lentiviruses are a valuable research tool for exploring gene function; however, researchers may wish to avoid production of pantropic lentivirus encoding known or suspected oncogenes. As an alternative, we present a safer protocol for use of ecotropic lentivirus on human cells modified to express the ecotropic receptor mSlc7a1.

Trasduzione di cellule umane con Polymer-complessato Lentivirus Ecotropic per Enhanced biosicurezza

Stem and tumor cell biology studies often require viral transduction of human cells with known or suspected oncogenes, raising major safety issues for ...

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

The nematode C. elegans has emerged as an important model for the study of conserved genetic pathways regulating fat metabolism as it relates to human obesity and its associated pathologies. Several previous methodologies developed for the visualization of C. elegans triglyceride-rich fat stores have proven to be erroneous, highlighting cellular compartments other than lipid droplets. Other methods require specialized equipment, are time-consuming, or yield inconsistent results. We introduce a rapid, reproducible, fixative-based Nile red staining method for the accurate and rapid detection of neutral lipid droplets in C. elegans. A short fixation step in 40% isopropanol makes animals completely permeable to Nile red, which is then used to stain animals. Spectral properties of this lipophilic dye allow it to strongly and selectively fluoresce in the yellow-green spectrum only when in a lipid-rich environment, but not in more polar environments. Thus, lipid droplets can be visualized on a fluorescent microscope equipped with simple GFP imaging capability after only a brief Nile red staining step in isopropanol. The speed, affordability, and reproducibility of this protocol make it ideally suited for high throughput screens. We also demonstrate a paired method for the biochemical determination of triglycerides and phospholipids using gas chromatography mass-spectrometry. This more rigorous protocol should be used as confirmation of results obtained from the Nile red microscopic lipid determination. We anticipate that these techniques will become new standards in the field of C. elegans metabolic research.

Biochemical and High Throughput Microscopic Assessment of Fat Mass in Caenorhabditis Elegans

We present robust biochemical and microscopic methods for studying Caenorhabditis elegans lipid stores. A rapid, simple, fixing-staining procedure for fluorescent lipid droplet imaging leverages the spectral properties of the lipophilic dye Nile red. We then present biochemical measurement of triglycerides and phospholipids using solid phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry.

Biochimica e High Throughput valutazione microscopica di massa grassa in<em&gt; Caenorhabditis Elegans</em

The nematode C. elegans has emerged as an important  model for the study of conserved genetic pathways regulating fat metabolism as  it relates to human ...

Generation of Human Cardiomyocytes: A Differentiation Protocol from Feeder-free Human Induced Pluripotent Stem Cells

In order to investigate the events driving heart development and to determine the molecular mechanisms leading to myocardial diseases in humans, it is essential first to generate functional human cardiomyocytes (CMs). The use of these cells in drug discovery and toxicology studies would also be highly beneficial, allowing new pharmacological molecules for the treatment of cardiac disorders to be validated pre-clinically on cells of human origin. Of the possible sources of CMs, induced pluripotent stem (iPS) cells are among the most promising, as they can be derived directly from readily accessible patient tissue and possess an intrinsic capacity to give rise to all cell types of the body 1. Several methods have been proposed for differentiating iPS cells into CMs, ranging from the classical embryoid bodies (EBs) aggregation approach to chemically defined protocols 2,3. In this article we propose an EBs-based protocol and show how this method can be employed to efficiently generate functional CM-like cells from feeder-free iPS cells.

Pluripotent stem cells, either embryonic or induced pluripotent stem (iPS) cells, constitute a valuable source of human differentiated cells, including cardiomyocytes. Here, we will focus on cardiac induction of iPS cells, showing how to use them to obtain functional human cardiomyocytes through an embryoid bodies-based protocol.

Generazione di cardiomiociti umani: Un protocollo di differenziazione da alimentatore-Free umani cellule staminali pluripotenti indotte

In order to investigate the events driving heart development and to determine the molecular mechanisms leading to myocardial diseases in humans, it is ...

Detecting Somatic Genetic Alterations in Tumor Specimens by Exon Capture and Massively Parallel Sequencing

Efforts to detect and investigate key oncogenic mutations have proven valuable to facilitate the appropriate treatment for cancer patients. The establishment of high-throughput, massively parallel "next-generation" sequencing has aided the discovery of many such mutations. To enhance the clinical and translational utility of this technology, platforms must be high-throughput, cost-effective, and compatible with formalin-fixed paraffin embedded (FFPE) tissue samples that may yield small amounts of degraded or damaged DNA. Here, we describe the preparation of barcoded and multiplexed DNA libraries followed by hybridization-based capture of targeted exons for the detection of cancer-associated mutations in fresh frozen and FFPE tumors by massively parallel sequencing. This method enables the identification of sequence mutations, copy number alterations, and select structural rearrangements involving all targeted genes. Targeted exon sequencing offers the benefits of high throughput, low cost, and deep sequence coverage, thus conferring high sensitivity for detecting low frequency mutations.

We describe the preparation of barcoded DNA libraries and subsequent hybridization-based exon capture for detection of key cancer-associated mutations in clinical tumor specimens by massively parallel "next generation" sequencing. Targeted exon sequencing offers the benefits of high throughput, low cost, and deep sequence coverage, thus yielding high sensitivity for detecting low frequency mutations.

Rilevamento somatici genetiche Alterazioni in campioni tumorali da Exon Capture e Sequencing Massively Parallel

Efforts  to detect and investigate key oncogenic mutations have proven valuable to  facilitate the appropriate treatment for cancer patients. The ...

Alternative Cultures for Human Pluripotent Stem Cell Production, Maintenance, and Genetic Analysis

Human pluripotent stem cells (hPSCs) hold great promise for regenerative medicine and biopharmaceutical applications. Currently, optimal culture and efficient expansion of large amounts of clinical-grade hPSCs are critical issues in hPSC-based therapies. Conventionally, hPSCs are propagated as colonies on both feeder and feeder-free culture systems. However, these methods have several major limitations, including low cell yields and generation of heterogeneously differentiated cells. To improve current hPSC culture methods, we have recently developed a new method, which is based on non-colony type monolayer (NCM) culture of dissociated single cells. Here, we present detailed NCM protocols based on the Rho-associated kinase (ROCK) inhibitor Y-27632. We also provide new information regarding NCM culture with different small molecules such as Y-39983 (ROCK I inhibitor), phenylbenzodioxane (ROCK II inhibitor), and thiazovivin (a novel ROCK inhibitor). We further extend our basic protocol to cultivate hPSCs on defined extracellular proteins such as the laminin isoform 521 (LN-521) without the use of ROCK inhibitors. Moreover, based on NCM, we have demonstrated efficient transfection or transduction of plasmid DNAs, lentiviral particles, and oligonucleotide-based microRNAs into hPSCs in order to genetically modify these cells for molecular analyses and drug discovery. The NCM-based methods overcome the major shortcomings of colony-type culture, and thus may be suitable for producing large amounts of homogeneous hPSCs for future clinical therapies, stem cell research, and drug discovery.

Here, we present human pluripotent stem cell (hPSC) culture protocols, based on non-colony type monolayer (NCM) growth of dissociated single cells. This new method, utilizing Rho-associated kinase inhibitors or the laminin isoform 521 (LN-521), is suitable for producing large amounts of homogeneous hPSCs, genetic manipulation, and drug discovery.

Le colture per pluripotenti umane alternative staminali produzione di celle, manutenzione e analisi genetica

Human pluripotent stem cells (hPSCs) hold great promise for regenerative medicine and biopharmaceutical applications. Currently, optimal culture and ...

Fecal Glucocorticoid Analysis: Non-invasive Adrenal Monitoring in Equids

Adrenal activity can be assessed in the equine species by analysis of feces for corticosterone metabolites. During a potentially aversive situation, corticotrophin releasing hormone (CRH) is released from the hypothalamus in the brain. This stimulates the release of adrenocorticotrophic hormone (ACTH) from the pituitary gland, which in turn stimulates release of glucocorticoids from the adrenal gland. In horses the glucocorticoid corticosterone is responsible for several adaptations needed to support equine flight behaviour and subsequent removal from the aversive situation. Corticosterone metabolites can be detected in the feces of horses and assessment offers a non-invasive option to evaluate long term patterns of adrenal activity. Fecal assessment offers advantages over other techniques that monitor adrenal activity including blood plasma and saliva analysis. The non-invasive nature of the method avoids sampling stress which can confound results. It also allows the opportunity for repeated sampling over time and is ideal for studies in free ranging horses. This protocol describes the enzyme linked immunoassay (EIA) used to assess feces for corticosterone, in addition to the associated biochemical validation.

Adrenal activity can be assessed in the equine species by analysis of feces for corticosterone metabolites. The method offers a non-invasive option to assess long term patterns in both domestic and free ranging horses. This protocol describes the enzyme linked immunoassay involved and the associated biochemical validation.

Fecale Analisi glucocorticoidi: non invasivo di monitoraggio surrenale in equidi

Adrenal activity can be assessed in the equine species by analysis of feces for corticosterone metabolites. During a potentially aversive situation, ...

Laboratory Protocol for Genetic Gut Content Analyses of Aquatic Macroinvertebrates Using Group-specific rDNA Primers

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the invasion of non-indigenous species. However, an exact identification of field predator-prey interactions is difficult in many cases. These analyses are often based on a visual evaluation of gut content or the analysis of stable isotope ratios (&#948;15N and &#948;13C). Such methods require comprehensive knowledge about, respectively, morphologic diversity or isotopic signature from individual prey organisms, leading to obstacles in the exact identification of prey organisms. Visual gut content analyses especially underestimate soft bodied prey organisms, because maceration, ingestion and digestion of prey organisms make identification of specific species difficult. Hence, polymerase chain reaction (PCR) based strategies, for example the use of group-specific primer sets, provide a powerful tool for the investigation of food web interactions. Here, we describe detailed protocols to investigate the gut contents of macroinvertebrate consumers from the field using group-specific primer sets for nuclear ribosomal deoxyribonucleic acid (rDNA). DNA can be extracted either from whole specimens (in the case of small taxa) or out of gut contents of specimens collected in the field. Presence and functional efficiency of the DNA templates need to be confirmed directly from the tested individual using universal primer sets targeting the respective subunit of DNA. We also demonstrate that consumed prey can be determined further down to species level via PCR with unmodified group-specific primers combined with subsequent single strand conformation polymorphism (SSCP) analyses using polyacrylamide gels. Furthermore, we show that the use of different fluorescent dyes as labels enables parallel screening for DNA fragments of different prey groups from multiple gut content samples via automated fragment analysis.

Most common gut content analyses of macroinvertebrates are visual. Requiring intense knowledge about morphological diversity of prey organisms, they miss soft bodied prey and, due to strong comminution of prey, are nearly impossible for some organisms, including amphipods. We provide detailed, novel genetic approaches for macroinvertebrate prey identification in the diet of amphipods.

Protocollo di laboratorio per analisi genetiche del contenuto dell'intestino del rDNA acquatica macroinvertebrati Using Group-specific Primers

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the ...