This work was supported by the Alzheimer&#8217;s Association (NIRG-10-171721; to U.H.), National Institute of Mental Health (MH096702; to U.H.), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NS081333; to C.M.T.), and pilot study awards from the National Institute on Aging-funded Alzheimer&#8217;s Disease Research Center at Columbia University (AG008702; to J.B. and Y.Y.J.) that also supports the New York Brain Bank. We thank members of the Hengst laboratory for comments and discussions

모든 동물의 절차는 컬럼비아 대학의 IACUC 및 관리 및 실험 동물의 사용을위한 관련 규정에 의해 승인 된이 추적 관찰 하였다. 참고 :의 RNase-무료 또는 DEPC 처리 된 물에 ISH 절차에 사용되는 모든 버퍼를 준비합니다. ISH가 완료된 있지만 버퍼가 여전히 멸균 된 두 번 증류수 제조 및 / 또는 필터링에 의해 살균하는 것이 좋습니다 후이 권장 사항은 엄격하게 할 필요가 없습니다. 1. 면역에 의해 이어 원위치 하이브리드 화에서 성인 마우스 뇌 사용하여 형광의 콜린성 축삭에 ATF4 mRNA의 현지화 (물고기)의 검출 <ol><li> 파라 포름 알데히드 고정 냉동 뇌 조각의 샘플 준비 <ol><li> 다음과 같은 예를 들어, 고정 냉동 마우스 뇌에서 조각을 준비합니다. <ol><li> 간단히, 케타민으로 마취에 의해 9개월 된 쥐를 희생 (100 mg을 kg -1 체중)과 자일 라진 (10 mg을 kg -1 몸 weigHT) PBS에서 4 % 파라 포름 알데히드 transcardial 주입 (PH 7.4) 하였다. </li><li> 4 O ℃에서 24 시간 동안 4 % 파라 포름 알데히드의 두뇌 및 사후 수정을 제거 </li><li> 정착 후, 4 O C.에서 24 시간 동안 PBS (PH 7.4)의 샘플을 30 % 수크로오스 PBS에 세 번 세척 cryoprotect </li><li> OCT에서 임베드 뇌는 저온 유지 장치에 20 μm의에서 직렬 섹션 화합물을 동결 폴리 -D- 라이신 처리 현미경 슬라이드에 탑재합니다. -20 ℃로 사용할 때까지 뇌 조각을 유지합니다. </li></ol></li><li> 실온에서 30 분 동안 냉동 및 공기 건조에서 파라 포름 알데히드 고정 뇌 조각을 제거합니다. </li><li> 1X PBS로 3 회 세척 할 것. </li><li> 흄 후드에서 다시 수정 뇌는 실온에서 4 % 파라 포름 알데히드와 20 분을 조각. 참고 :주의 : 4 % 파라 포름 알데히드는 독성이 적절 안전 프로토콜 다음 처리 및 폐기해야합니다. </li><li> 1X PBS로 3 회 세척 할 것. </li><li> 뇌 조각을 탈수. <ol><li> 50 %, 75 % 및 100 %를 준비에탄올 솔루션을 제공합니다. </li><li> RT에서 5 분 동안 50 % 에탄올에 담가 슬라이드. </li><li> 실온에서 5 분 동안 75 % 에탄올에 슬라이드를 담가. </li><li> RT에서 5 분 동안 100 % 에탄올에 담가 슬라이드. </li><li> RT에서 5 분 동안 신선한 100 % 에탄올에 담가 슬라이드. 참고 : 또는 슬라이드 1 개월까지 -20 C o를 100 % 에탄올에 저장 될 수있다. </li></ol></li></ol></li><li> FISH 분석은 열 - 유도 항원 / RNA의 언 마스킹을 이용한 면역 조직 화학에 이어 <ol><li> 시작하기 전에 필요한 모든 재료를 준비 : <ol><li> 40 O C에 혼성화 오븐을 고온 가습 환경을 만들기 위해 오븐에 증류수를 함유 트레이를 배치했다. </li><li> 슬라이드 상자를 가지고 내부 슬라이드 상자를 가습 증류수​​에 적신 종이 타월을 배치합니다. 하이브리드 오븐에서 슬라이드 상자를 놓습니다. </li><li> 냉장고에서 프로브 (음 및 대상 프로브 모두)를 제거하고 10 분 동안 하이브리드 오븐을 가열한다. 프로브는 다우를 냉각하자실온에서 N. </li><li> 실온에서 (형광 멀티 플렉스 시약 키트에 포함) 증폭 시약 AMP 1-4 평형. </li><li> 항원 검색 용액을 준비한다 : 10 mM의 시트르산 나트륨 (PH 6), 0.05 % 트윈 20 주 : RT 용액 무기한으로 저장 될 수 있고, 미래의 염색에 사용된다. </li><li> 의 RNase-무료 또는 DEPC 처리 된 물 (형광 멀티 플렉스 시약 키트에 포함) 50 배 원액을 희석 1X 세척 버퍼를 준비합니다. 주 : 1X 세척 완충액 1 개월 동안 실온에서 저장 될 수 있고, 미래의 염색에 사용된다. 50 배 세척 버퍼는 침전 수 있습니다. 그렇다면, 1X 용액을 제조하기 전에 10 분 동안 40 ℃로 가열 50 배 세척 버퍼입니다. </li></ol></li><li> 실온에서 5 분 동안 100 % 에탄올과 공기 건조에서 슬라이드를 제거합니다. </li><li> 항원 검색 용액 50 ㎖를 포함하는 코 플린 항아리를 준비합니다. 항원 검색 용액에 담그고 슬라이드를 전자 레인지에서 10 분 동안 삶아. 참고 : 또는 장소는 100mm에 가로 슬라이드검색 솔루션의 100 ㎖를 포함하는 직경 둥근 유리 접시. <ol><li> 증류수 1 L 비커를 입력하고 전자 레인지에 넣습니다. 참고 : 언 마스킹을 수행 할 때 물이 열을 &quot;버퍼&quot;합니다. </li><li> 전자 레인지 내부 항원 검색 솔루션에 슬라이드를 놓습니다. 삶아 5 분 동안 고전력 슬라이드. 샘플을 끓는 멈춘 직후 여분의 열은 5 분 동안 높은 전력으로 다시 슬라이드. </li><li> 실온에서 슬라이드를 아래로 냉각. 주 : CRITICAL STEP : 끓는 기간 및 절차는 마이크로파의 특징에 따라, 사용자에 의해 결정되어야한다. 빨리 끓는 용액은 더 높은 증착 가능성을 개시한다. 이 경우는 샘플을 두 번 10 분의 총에 마스크 시간을 완료하는 것보다 더 짧은 시간 동안 삶은 것이 좋습니다. 가열 매체 또는 낮은 전력으로 수행되는 경우 반대로, 언 마스킹을 10 분 동안 한 번 수행 될 수있다. 그러나,에게 샘플 continuousl을 끓여하지 않습니다약 10 분의 총 Y,이 검출 될 표적 RNA와 단백질의 양쪽 부분에 마스크가 발생할 수도있다. </li></ol></li><li> 워시는 1X PBS로 3 회 슬라이드. </li><li> 배경 염색을 평가하기 위해 사용되는 뇌 조각으로 설정 dapB 프로브의 3 방울 (~ 100 μL) - (2)를 추가합니다. 참고 : dapB 프로브 세트는 박테리아 유전자를 대상으로하고 포유 동물의 RNA를 인식하지합니다. </li><li> 관심의 RNA를 검출하기 위해 사용되는 뇌 조각으로 설정 타겟팅 프로브의 3 방울 - (2)를 추가합니다. 참고 : 프로브 세트가 잔여 20 대상 - ATF4 mRNA를이 예제에 사용 된 마우스 1381을. </li><li> 파라 필름으로 커버 슬라이드, 프로브 증발을 방지 하이브리드 오븐 내부 가습 슬라이드 상자에 배치하고 2 시간 동안 40 ℃로 그들을 품어. 참고 : 옵션 : 추가 뇌 조각을 마우스 Polr2A을 대상으로 프로브 세트와 하이브리드 및 양성 대조군으로 사용할 수 있습니다. </li><li> 워시 SLI데 두 번 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼. </li><li> 2 추가 - 각각의 뇌 조각을 증폭 시약 AMP (1) - 플로리다 3 방울을 슬라이드 상자에 배치하고, 하이브리드 오븐에서 30 분 동안 40 ℃로 배양, 파라 필름과 슬라이드 커버. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 2 추가 - 각각의 뇌 조각을 증폭 시약 AMP 2-FL 3 방울을 슬라이드 상자에 배치하고, 하이브리드 오븐에서 15 분 동안 40 ℃로 배양, 파라 필름과 슬라이드 커버. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 2 추가 - 각각의 뇌 조각을 증폭 시약 AMP 3 플로리다의 3 방울을 슬라이드 상자에 배치하고, 하이브리드 오븐에서 30 분 동안 40 ℃로 배양, 파라 필름과 슬라이드 커버. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 2 추가 - 각각의 뇌 조각을 증폭 시약 AMP 4 플로리다의 3 방울을에 배치, 파라 필름과 슬라이드를 커버슬라이드 상자와는 혼성화 오븐에서 15 분 동안 40 O C 부화. </li><li> 워시는 1X PBS로 2 분 1X 세척 버퍼 RT에서 두 번 두 번 슬라이드. </li><li> 100 추가 - 슬라이드를 3 ㎎ / ㎖ BSA, 100 mM의 글리신 및 0.25 % 트리톤 X-100의 PBS에서 (PH 7.4)을 함유하는 차단 용액 (완전히 슬라이스를 덮거나 충분한 부피) 200 μL를 파라 필름으로 그들을 덮고 RT에서 30 분 동안 배양한다. </li><li> , 슬라이드에 솔루션 (1/100) 차단에 희석 방지 채팅 항체의 200 μL 파라 필름으로 그들을 커버 4 O ℃에서 2 일간 배양 - 100 추가 뇌 조각이 건조하지 않도록해야합니다. 필요한 경우, 24 시간 배양 후 뇌 조각에 방지 채팅 항체 솔루션을 다시 적용합니다. </li><li> 워시 RT에서 5 분 동안 PBS 1X에 세 번 슬라이드. </li><li> (100) 추가 - 해당 알렉사 - 복합 이차 항체의 200 μl를 (. 예를 들어,이 특정 예를 들어, 알렉사-594 당나귀 안티 - 염소) 슬라이드는, 파라 필름과 incub 커버실온에서 1 시간 동안 먹었다. </li><li> 워시 RT에서 5 분 동안 PBS 1X에 세 번 슬라이드. </li><li> 워시는 증류수로 한 번 슬라이드. </li><li> 마운트 DAPI 함유 설치 매체 슬라이드. </li><li> 형광 현미경 하에서 뇌 조각 시각화. </li></ol></li></ol> 룩솔 빠른 블루와 크레 실 바이올렛으로 대조로 이어 원위치 하이브리드 (CISH)에서 원체를 사용하여 인간의 두뇌 샘플의 축삭에 ATF4 mRNA의 현지화 2. 검출 <ol><li> 포르말린 고정 파라핀 인간의 뇌 샘플의 샘플 준비 <ol><li> 1 시간 동안 60 ℃로 건조 오븐에 구워 슬라이스. </li><li> 흄 후드에서 Deparaffinize의 뇌 조각. 참고 :주의 : 시약은 독성 및 처리해야하고 적절한 보안 지침에 따라 폐기 된 <ol><li> 10 분 동안 두 번 크실렌 대안 청소 에이전트에 슬라이드를 담가. </li><li> 1 분 동안 두 번 100 % 에탄올에 슬라이드를 담가. </li><li>IR 건조 슬라이스 실온에서 5 분. 참고 : 또는 샘플 RT O에서 건조 될 수 있습니다 / N하지만 24 시간 이내에 사용해야합니다. </li></ol></li></ol></li><li> 미노 (DAB)의 열 유도 단백질 분해 효소 유도의 RNA에 마스크를 사용 룩솔 빠른 파란색과 크레 보라색 얼룩 다음 발색 ISH 분석 기반 <ol><li> 시작하기 전에 필요한 자료를 준비 : <ol><li> 40 O C에 혼성화 오븐을 고온 가습 환경을 만들기 위해 증류수를 함유 트레이를 배치했다. </li><li> 슬라이드 상자를 가지고 내부 슬라이드 상자를 가습 증류수​​에 적신 종이 타월을 배치합니다. 하이브리드 오븐에서 슬라이드 상자를 놓습니다. </li><li> 의 RNase-무료 또는 DEPC 처리 된 물 (CISH 시약 키트에 포함) 10 배 원액을 희석하여 1 배 전처리 2를 준비합니다. 전처리 열판에서 시행된다면, 전처리 경우 (접시 핫 플레이트 간의 접촉면을 증가 100mm 직경의 유리 접시에 전처리 용액 100 ㎖를 추가1.2.3에 규정 된 마이크로파에서 수행되고, 코 플린 항아리) 대신에 사용될 수있다. 100 O C의 열 솔루션 및 샘플을 잠수하기 전에 더 이상 30 분 이상 끓는을 유지하지 않습니다. </li><li> 열 음과 양의 프로브를 10 ~ 40 O C에서 분, 실온에서 냉각. </li><li> 실온에서 (CISH 시약 키트에 포함) 증폭 시약 AMP 1-6 평형. </li><li> 증류수 (CISH 시약 키트에 포함) 50 배 원액을 희석 1X 세척 버퍼를 준비합니다. 주 : 1X 세척 완충액 1 개월 동안 실온에서 저장 될 수 있고, 미래의 염색에 사용된다. </li></ol></li><li> 각 뇌 슬라이스 전처리 1 ~ 4 방울 (~ 120 μL)를 추가 파라 필름으로 커버하고 실온에서 10 분 동안 품어. </li><li> 신선한 증류수에 3 ~ 5 회 반복한다. </li><li> 열 유도에 마스크를 수행합니다 <ol><li> (CISH 시약 키트에 포함) 뜨거운 전처리 2로 전송 슬라이드 15 분 동안 솔루션 끓인다. 끓는는 보장 핫 플레이트에서 수행 할 수 있습니다 : 참고연속 비등 또는 1.2.3에 규정 된 중요한 단계) 다음 전자 레인지에. </li></ol></li><li> 즉시 증류수에 슬라이드를 전송하고 3 ~ 5 회 반복한다. </li><li> 워시 신선한 100 % 에탄올에 3 ~ 5 번 슬라이드. </li><li> 공기 건조 슬라이스 실온에서 5 분. 참고 : 또는 조각을 건조 할 수있다 O / N을. </li><li> 단백질 분해 효소에 의한 마스크 해제를 수행합니다 <ol><li> (CISH 시약 키트에 포함) 전처리 3의 4 방울을 추가, 파라 필름으로 커버하고 하이브리드 오븐에서 40 O C에서 30 분을 품어. </li></ol></li><li> 워시 신선한 증류수에 3 ~ 5 번 슬라이드. </li><li> 배경 염색을 평가하기 위해 사용되는 뇌 조각으로 설정 dapB 프로브의 4 방울을 추가합니다. </li><li> 관심의 RNA를 검출하기 위해 사용되는 뇌 조각으로 설정 대상 프로브의 4 방울을 추가합니다. 참고 : 잔여 15 대상 프로브 세트 - 인간 ATF4의 mRNA의 1256이 예에서 사용된다. 옵션 : 추가 뇌 조각은 HYB 될 수 있습니다인간의 PPIB을 대상으로 프로브 세트 ridized 양성 대조군으로 사용. </li><li> 슬라이드 상자에 슬라이드를 놓고 2 시간 동안 배양한다. 혼성화 오븐에서 40 ℃로. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 각각의 뇌 조각에 AMP (1) 시약의 4 방울을 추가, 파라 필름과 슬라이드를 커버, 슬라이드 상자에 배치하고, 하이브리드 오븐에서 30 분 동안 40 ℃로 배양한다. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 각각의 뇌 조각에 AMP 2 시약의 4 방울을 추가, 파라 필름과 슬라이드를 커버, 슬라이드 상자에 배치하고, 하이브리드 오븐에서 15 분 동안 40 ℃로 배양한다. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 각각의 뇌 조각에 AMP 3 시약의 4 방울을 추가, 파라 필름과 슬라이드를 커버, 슬라이드 상자에 배치하고, 하이브리드 오븐에서 30 분 동안 40 ℃로 배양한다. </li><li> 1X이었다 씻어 두 번 슬라이드실온에서 2 분 시간 버퍼입니다. </li><li> 각각의 뇌 조각에 AMP 4 시약의 4 방울을 추가, 파라 필름과 슬라이드를 커버, 슬라이드 상자에 배치하고, 하이브리드 오븐에서 15 분 동안 40 ℃로 배양한다. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 각각의 뇌 조각에 AMP 5 시약의 4 방울을 추가, 파라 필름과 슬라이드를 커버하고 실온에서 30 분을 품어. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 각각의 뇌 조각에 AMP 6 시약의 4 방울을 추가, 파라 필름과 슬라이드를 커버하고 실온에서 15 분을 품어. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드. </li><li> 각 뇌 슬라이스 ~ 솔루션의 120 μl를 추가, (CISH 시약 키트에 포함 된) 동일 BROWN-1의 볼륨과 갈색-2 시약을 혼합 파라 필름으로 커버하고 실온에서 10 분을 품어. </li><li> 워시는 실온에서 2 분 1X 세척 버퍼로 두 번 슬라이드와 증류수에 한 번 씻어. 참고 : 중요한 단계를 다음 단계가 중요하다RNA 과립의 존재를 마스킹없이 최적의 축삭 Counterstain과를 얻을 수 있습니다. </li><li> 명 시야 현미경으로 관심의 mRNA의 존재를 확인 Counterstain과 수행하기 전에. Counterstain과 절차를 통해 puncta의의 존재를 모니터링 할 수있는 뇌 샘플에서 참조 영역을 정의합니다. </li><li> 60 O ℃에서 예열 룩솔 빠른 블루 솔루션 </li><li> 장소 룩솔 빠른 파란색 슬라이드 60 O ℃에서 30 분을 품어 </li><li> 증류 된 물에 여러 번 씻어. </li><li> 딥 분화를 시작하기 위해, 0.05 %의 탄산 리튬 용액에 여러 번 슬라이드. </li><li> 딥 신선한 75 % 에탄올에 두 번 슬라이드. </li><li> 증류수에 씻어. </li><li> 시야 현미경 뇌 조각을 확인합니다. 회색과 흰색 물질이 다크 블루 / 블랙 puncta에로 계속 표시 구별와 RNA 과립으로 시작해야합니다. 축삭은 밝은 파란색 섬유로 나타나는 시작되었는지 확인합니다. </li><li> 반복 2.2.32에 2.2.28 단계를 반복합니다. Perfor20 분 단계 신중 Counterstain과 RNA 및 과립의 존재를 모니터링 - 10 룩솔 패스트 블루 용액 m 인큐베이션. 참고 : 일반적으로, 최적의 Counterstain과 60 년 인수 - 그것은 RNA 과립이 룩솔 빠른 푸른 얼룩 (예를 그림 2 참조)에 의해 마스크 될 수 있다고 의심되는 경우 90 분 (총 배양 시간)하지만 시간을 단축 할 수있다. </li><li> RT에서 10 분 동안 크레 실 바이올렛 용액 슬라이드 부화. </li><li> 증류수에 슬라이드를 씻어. </li><li> 딥은 70 % 에탄올 5 ~ 10 배를 슬라이드. </li><li> 100 % 에탄올 3 빠른 변화를 통해 뇌 조각 탈수. </li><li> 흄 후드에서, 2 분, 실온에서 5 분 세 번째 크실렌 대안 청소 에이전트에 두 번 배양에 의한 명확한 뇌 조각. </li><li> 크실렌 계 영구 설치 매체에 마운트 뇌 조각. </li><li> 시야 현미경으로 샘플을 분석 할 수 있습니다. </li></ol></li></ol>

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R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+the+roles+of+local+translation+from+the+axonal+transcriptome.">Insights into the roles of local translation from the axonal transcriptome.</a> Open Biology. 2, 120079 (2012).</li><li>Baleriola, J., 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=Axonally+synthesized+ATF4+transmits+a+neurodegenerative+signal+across+brain+regions.">Axonally synthesized ATF4 transmits a neurodegenerative signal across brain regions.</a> Cell. 158, 1159-1172 (2014).</li><li>Gumy, L. F., 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=Transcriptome+analysis+of+embryonic+and+adult+sensory+axons+reveals+changes+in+mRNA+repertoire+localization.">Transcriptome analysis of embryonic and adult sensory axons reveals changes in mRNA repertoire localization.</a> RNA. 17, 85-98 (2011).</li><li>Taylor, A. M., 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=Axonal+mRNA+in+uninjured+and+regenerating+cortical+mammalian+axons.">Axonal mRNA in uninjured and regenerating cortical mammalian axons.</a> J. Neurosci. 29, 4697-4707 (2009).</li><li>Yoon, B. 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=Local+translation+of+extranuclear+lamin+B+promotes+axon+maintenance.">Local translation of extranuclear lamin B promotes axon maintenance.</a> Cell. 148, 752-764 (2012).</li><li>Dubacq, C., Jamet, S., Trembleau, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+developmentally+regulated+local+translation+of+odorant+receptor+mRNAs+in+the+axons+of+olfactory+sensory+neurons.">Evidence for developmentally regulated local translation of odorant receptor mRNAs in the axons of olfactory sensory neurons.</a> J. Neurosci. 29, 10184-10190 (2009).</li><li>Willis, D. E., 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=Axonal+Localization+of+transgene+mRNA+in+mature+PNS+and+CNS+neurons.">Axonal Localization of transgene mRNA in mature PNS and CNS neurons.</a> J. Neurosci. 31, 14481-14487 (2011).</li><li>Kar, A. N., 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=Dysregulation+of+the+axonal+trafficking+of+nuclear-encoded+mitochondrial+mRNA+alters+neuronal+mitochondrial+activity+and+mouse.">Dysregulation of the axonal trafficking of nuclear-encoded mitochondrial mRNA alters neuronal mitochondrial activity and mouse.</a> Dev. Neurobiol. 74, 333-350 (2014).</li><li>Levsky, J. M., Singer, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+in+situ+hybridization:+past,+present+and+future.">Fluorescence in situ hybridization: past, present and future.</a> J. Cell Sci. 116, 2833-2838 (2003).</li><li>Trcek, T., 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=Single-mRNA+counting+using+fluorescent+in+situ+hybridization+in+budding+yeast.">Single-mRNA counting using fluorescent in situ hybridization in budding yeast.</a> Nat. Protoc. 7, 408-419 (2012).</li><li>Raj, A., van den Bogaard, P., Rifkin, S. A., van Oudenaarden, A., Tyagi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+individual+mRNA+molecules+using+multiple+singly+labeled+probes.">Imaging individual mRNA molecules using multiple singly labeled probes.</a> Nat. Methods. 5, 877-879 (2008).</li><li>Wang, F., 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=RNAscope:+a+novel+in+situ+RNA+analysis+platform+for+formalin-fixed,+paraffin-embedded+tissues.">RNAscope: a novel in situ RNA analysis platform for formalin-fixed, paraffin-embedded tissues.</a> J. Mol. Diagn. 14, 22-29 (2012).</li><li>Ge, S., Crooks, G. M., McNamara, G., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+immunohistochemistry+and+in+situ+hybridization+analysis+of+mouse+pancreas+using+low-power+antigen-retrieval+technique.">Fluorescent immunohistochemistry and in situ hybridization analysis of mouse pancreas using low-power antigen-retrieval technique.</a> J. Histochem. Cytochem. 54, 843-847 (2006).</li><li>Wang, H., 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=Dual-Color+Ultrasensitive+Bright-Field+RNA+In+Situ+Hybridization+with+RNAscope.">Dual-Color Ultrasensitive Bright-Field RNA In Situ Hybridization with RNAscope.</a> Methods Mol. Biol. 1211, 139-149 (2014).</li><li>Kluver, H., Barrera, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+the+combined+staining+of+cells+and+fibers+in+the+nervous+system.">A method for the combined staining of cells and fibers in the nervous system.</a> J. Neuropathol. Exp. Neurol. 12, 400-403 (1953).</li><li>Sheehan, D. C., Hrapchak, B. 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D., Steward, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+localization+of+arc+mRNA+in+dendrites+involves+activity-+and+translation-dependent+mRNA+degradation.">Selective localization of arc mRNA in dendrites involves activity- and translation-dependent mRNA degradation.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 34, 4481-4493 (2014).</li><li>Wang, F., 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=RNAscope:+a+novel+in+situ+RNA+analysis+platform+for+formalin-fixed,+paraffin-embedded+tissues.">RNAscope: a novel in situ RNA analysis platform for formalin-fixed, paraffin-embedded tissues.</a> The Journal of molecular diagnostics : JMD. 14, 22-29 (2012).</li><li>Sheehan, D. C., Hrapchak, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Theory and practice of histotechnology. , (1980).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

이보고에서는 axonally 지역화 ATF4 mRNA를 검출 고해상도 ISH 기술의 사용을 설명한다. 이 이전 발표 된 연구는이 기술이 조직 또는 전체 배아 (33)에 항체 기반의 단백질 검출과 호환되는지 보여준다. 중요한 것은 최근 해마 뉴런의 수상 돌기 (34) 내의 아크의 mRNA의 검출을 위해 사용되었다. 또한, 조직 학적 염색 용 염료와 조합 될 수있다. 마지막으로, 다수의 RNA를 대상 <su...

축삭 mRNA의 모집 및 지방 번역은 시간적으로 공간적으로 급성으로 1 세포 외 자극에 반응하는 축삭 수 있습니다. 인트라 축삭 단백질 합성은 가장 엑손 9-11과 길 찾기를 역행 12,13 시그널링이 성장 원추 동작 2-8에서 결정적인 역할을 신경 발달의 맥락에서 이해된다. 축삭 mRNA와 리보솜 수준이 크게 14,15 감소하지만 훨씬 적은 포스트 발달 신경 축삭에서 단백질 합성의 기능적 중요성에 대해 공지되어있다. 성숙한 척추 축삭이 긴 16 병진 비활성 것으로 생각되고있다. 그러나 최근의 연구는 지역의 번역이 병적 인 상태에서 성숙 축삭에서 활성화되어 있음을 나타냅니다. 예를 들어, 서브 세트의 mRNA가 신경 손상과 인트라 축삭 단백질 합성은 이들 축색 돌기 (17)의 정확한 재생을 위해 요구되는 다음 재생 축삭을 모집한다. 또한, 우리 그룹의 하S는 알츠하이머 병 펩타이드 Aβ 1-42, 그리고 전사 인자 ATF4의 지역 번역 로컬 노출이 신경 소마 (18)에 축삭에서 Aβ 1-42의 신경 퇴행성 효과를 전파하는 데 필요한 후 특정의 mRNA가 축색 돌기에 채용되는 것을 보여 주었다. 마지막으로, 높은 처리량 분석 성숙한 축삭 특히 병리 적 상태하에, 18-21 예상보다 더 복잡하고 동적 사체가 있다고 밝혀졌다. 이러한 연구의 견지에서, 고감도 및 구체적인 방법은 성인 신경계 axonally 지역화 mRNA를 필요 검출. mRNA의 모집과 성숙 축삭의 지역에 번역 작업의 대부분은 배양 된 신경 세포에서 수행되었다. 전문 배양 방법 somato-수지상 구획 18-20에서 축삭의 분리를 허용하는 존재하기 때문에 전 사체 분석을 위해 이것은 특히 사실이다. 이러한 연구는 가치있는 기능을 제공하고 있지만성숙한 축삭에서 현지 번역의 역할에 ight는 질문 배양 신경 세포 충실 생체 내에서 상황을 나타내는 또는 mRNA의 모집 배양 조건에 축삭의 적응 응답이 경우 여전히 열려 있는지 여부. 몇몇 연구는 생체 내에서 축삭을 성숙 mRNA의 모집의 증거를 제공했다. 예를 들어, 후각 마커 단백질을 코딩하는 전 사체는 성인 감각 뉴런 22 축삭에서 검출되었다. β - 굴지의 mRNA의 3 &#39;UTR을 포함하는 형질 전환 생쥐에서 말초와 중추 신경계 신경 세포의 축색 돌기로 이송하고, 로컬 개발 기간 23 후 변환됩니다. Xenopues가 올챙이를 laevis의에서 라민 B2 mRNA의 망막 축삭에 지역화되고 그 고갈 축삭 개발 (21) 후 축삭 유지 보수에 영향을 미친다. 사이토 크롬 C 산화 효소 IV에 대한 mRNA의 부호화의 축삭 전송에 대한 간섭은 마우스 (24)의 동작을 변경한다. 마지막으로, ATF4의 mRNA는 성인에서 발견된다Aβ 1-42의 맥락에서 쥐와 인간의 두뇌 xons은 신경 퇴행 (18) - 유도. 높은 처리량 사체의 분석은 시험 관내에서 격리 된 축삭의 mRNA의 프로필을 확인하지만 축삭이 단독으로 발견하지만 신경 세포 기관, 아교 세포와 다른 세포 유형과 혼합 결코 전체 조직에 있기 때문에 생체 내 연구에 대한 제한을 가지고 유용한 것으로 입증되었다. 따라서, 이러한 분석의 mRNA의 세포 내 위치 파악을 확인 이미징 기술과 결합되어야한다. 현장 하이브리드 (RNA ISH)에서 RNA는 세포와 조직의 특정 RNA 서열의 검출 및 시각화 할 수 있습니다. 그러나, 원래 RNA ISH 분석은 거의 axonally 지역화의 mRNA의 경우입니다 매우 풍부한 RNA를 (25)의 식별에 적합했다. 노력을 증가 지난 수십 년 동안 단일 분자 수준에서의 mRNA의 검출을 허용 새로운 기술 개발에 투입되었을 <suP&gt; (25), (26). 예를 들어, 가수와 동료에 구성된 하나의 세포에서의 mRNA를 검출하기 위해 ISH 프로브를 개발 한 5 겹치지 않는 형광 (자세한 내용은 27를 참조하십시오) 50 머 레이블. 위에서 언급 한 기술 및 여기에 설명 된 것과의 주요 차이점은 이후 20 번 Z 구조 (되지 선형)는 전형적으로 관심 보장 특이성 및 낮은 배경 레벨의 RNA의 ~ 1킬로바이트 영역을 대상으로 프로브를 사용하는 것이다. 프로브는 다음 마지막으로 형광 표지 또는 발색 반응을 허용 효소가 결합되어 프리 앰프와 앰프 순서와 하이브리드있다. 이러한 증폭 단계 ISH 다른 기술 (28)에 비해 신호대 잡음비를 개선한다. 여기에서 우리는 형광 면역 세포 또는 축삭으로 대조를 허용하는 조직 학적 염료 중 결합 RNAscope를 사용하여 두 개의 프로토콜을 설명합니다. 두 프로토콜은 성인 개월에 ATF4의 mRNA의 축삭 현지화를 시각화하기에 적합사용하고 인간의 두뇌.

<table><tbody><tr><td>custom probe targeting residues 20-1,381 of the mouse &lt;i&gt;Atf4&lt;/i&gt; mRNA (NM_009716)</td><td>Advanced Cell Diagnostics</td><td>-</td><td>probe</td></tr><tr><td>custom probe targeting residues 15-1,256 of the human &lt;i&gt;ATF4&lt;/i&gt; mRNA (NM_001675.2)</td><td>Advanced Cell Diagnostics</td><td>-</td><td>probe</td></tr><tr><td>negative control probe-DapB</td><td>Advanced Cell Diagnostics</td><td>310043</td><td>probe</td></tr><tr><td>positive control probe-mouse Polr2A (optional)</td><td>Advanced Cell Diagnostics</td><td>312471</td><td>probe</td></tr><tr><td>positive control probe-human PPIB (optional)</td><td>Advanced Cell Diagnostics</td><td>313901</td><td>probe</td></tr><tr><td>RNAscope Fluorescent Multiplex Reagent Kit (for fluorescence detection)</td><td>Advanced Cell Diagnostics</td><td>320850</td><td>&lt;i&gt;in situ&lt;/i&gt; hybridization kit</td></tr><tr><td>RNAscope 2.0 HD Reagent Kit - BROWN (for chromogenic detection)</td><td>Advanced Cell Diagnostics</td><td>310035</td><td>&lt;i&gt;in situ&lt;/i&gt; hybridization kit</td></tr><tr><td>Goat polyclonal anti-ChAT antibody</td><td>Millipore</td><td>AB144P</td><td></td></tr><tr><td>Luxol Fast Blue-Cresyl Echt Violet Stain Kit</td><td>American MasterTech</td><td>KTLFB</td><td></td></tr><tr><td>Clearify clearing agent (xylene substitute)</td><td>American MasterTech</td><td>CACLEGAL</td><td></td></tr><tr><td>ProLong Gold mounting&amp;nbsp; medium with DAPI</td><td>Life Technologies</td><td>P36935</td><td></td></tr><tr><td>DPX mounting medium</td><td>Sigma</td><td>6522</td><td></td></tr></tbody></table>

detection of axonally localized mrnas in brain sections using high-resolution in situ hybridization

mRNA를 자주 척추 축삭에 지역화 및 로컬 번역 축삭 길 찾기 또는 개발 과정과 postdevelopmental 기간에 유지 보수, 수리 또는 신경 퇴행에 대한 분기가 필요합니다. 높은 처리량 분석은 최근 축색 돌기 이전에 예상했던 것보다 더 역동적이고 복잡한 사체을 가지고 계시했다. 이러한 분석은, 그러나 대부분의 축삭이 somato-수지상 구획에서 고립 될 수있다 배양 신경 세포에서 수행되었다. 이는 생체 내 전체 조직의 이러한 격리를 달성하는 것은 사실상 불가능하다. 따라서, 전체 동물에서의 mRNA 및 기능적 관련성의 채용을 검증하기 위해, 전 사체 분석은 이상적 동일계에서의 mRNA의 시각화를 허용 기법과 결합되어야한다. 최근에, 단일 분자 수준에서의 RNA를 검출 ISH 신규 기술이 개발되었다. mRNA는 세포 내 위치 파악을 분석 할 때 특히 중요이후 지역화의 RNA는 일반적으로 낮은 수준에서 찾을 수 있습니다. 여기에서 우리는 새로운 고감도 RNA ISH 기술을 사용하여 axonally 지역화의 mRNA의 검출을위한 두 개의 프로토콜을 설명합니다. 우리는 성숙 마우스와 인간의 두뇌의 생체 내에서 축삭에 ATF4의 mRNA의 채용을 확인하기 위해 형광 면역 조직 또는 조직 학적 염료를 사용하여 축삭 Counterstain과 함께 RNAscope ISH를 결합했다.

상술 한 절차의 간단한 요약이도 1에 도시된다. ATF4 mRNA의 최적의 검출은 열 유도에 마스크를 사용하여 콜린성 축삭의 과립 지역화 된 mRNA의 축삭을 평가할 때, 축삭을 식별 할 수 있어야하고, 낮은 풍부한 RNA를 시각화 할 수있는 것이 중요하다. 여기에 설명 된 RNA ISH 기술은 단일 분자 분해능의 RNA를 검출 할 수있다. 이 기술을 사용하?...

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Detection of Axonally Localized mRNAs in Brain Sections Using High-Resolution In Situ Hybridization

RNA in situ hybridization (ISH) enables the visualization of RNAs in cells and tissues. Here we show how combination of RNAscope ISH with immunohistochemistry or histological dyes can be successfully used to detect mRNAs localized to axons in sections of mouse and human brains.

고해상도를 사용하여 뇌 섹션에서 Axonally 지역화 된 mRNA를 검출<em&gt; 현장에서</em&gt; 하이브리드

mRNAs are frequently localized to vertebrate axons and their local translation is required for axon pathfinding or branching during development and for ...

detection-axonally-localized-mrnas-brain-sections-using-high

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Detection of Axonally Localized mRNAs in Brain Sections Using High-Resolution In Situ Hybridization

11.7K 조회수.  Columbia University. RNA in situ hybridization (ISH) enables the visualization of RNAs in cells and tissues. Here we show how combination of RNAscope ISH with immunohistochemistry or histological dyes can be successfully used to detect mRNAs localized to axons in sections of mouse and human brains.

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Double Fluorescence in situ Hybridization in Fresh Brain Sections

Here we describe a modified version of a double fluorescence in situ hybridization (dFISH) method optimized for detecting two mRNAs of interest in fresh frozen brain sections. Our group has successfully used this approach to study gene co-regulation. More specifically, we have used this dFISH method to explore the anatomical organization, neurochemical properties, and the impact of sensory experience in central sensory circuits, at single cell resolution. This protocol has been validated in brain tissue from mice, rats and songbirds but is expected to be easily adaptable to other vertebrate species, as well as to an array of non-neural tissues. In this film we provide a detailed demonstration of the main steps of this procedure.

Double Fluorescence in situ Hybridization in Fresh Brain Sections

This protocol involves a non-radioactive in-situ hybridization procedure that enables the simultaneous identification of two transcript species, at a single cell resolution, in thin sections of the vertebrate brain.

더블 형광 현장에서</em신선한 두뇌 섹션> 하이브 리다이 제이션

Here we describe a modified version of a double fluorescence in situ hybridization (dFISH) method optimized for detecting two mRNAs of interest in fresh ...

연구

신경과학

Quantitative Analysis of Alternative Pre-mRNA Splicing in Mouse Brain Sections Using RNA In Situ Hybridization Assay

Alternative splicing (AS) occurs in more than 90% of human genes. The expression pattern of an alternatively spliced exon is often regulated in a cell type-specific fashion. AS expression patterns are typically analyzed by RT-PCR and RNA-seq using RNA samples isolated from a population of cells. In situ examination of AS expression patterns for a particular biological structure can be carried out by RNA in situ hybridization (ISH) using exon-specific probes. However, this particular use of ISH has been limited because alternative exons are generally too short to design exon-specific probes. In this report, the use of BaseScope, a recently developed technology that employs short antisense oligonucleotides in RNA ISH, is described to analyze AS expression patterns in mouse brain sections. Exon 23a of neurofibromatosis type 1 (Nf1) is used as an example to illustrate that short exon-exon junction probes exhibit robust hybridization signals with high specificity in RNA ISH analysis on mouse brain sections. More importantly, signals detected with exon inclusion- and skipping-specific probes can be used to reliably calculate the percent spliced in values of Nf1 exon 23a expression in different anatomical areas of a mouse brain. The experimental protocol and calculation method for AS analysis are presented. The results indicate that BaseScope provides a powerful new tool to assess AS expression patterns in situ.

Quantitative Analysis of Alternative Pre-mRNA Splicing in Mouse Brain Sections Using RNA In Situ Hybridization Assay

An in situ hybridization (ISH) protocol that uses short antisense oligonucleotides to detect alternative pre-mRNA splicing patterns in mouse brain sections is described.

대체 사전 mRNA 접합 교 잡 시험 현장에서 RNA를 사용 하 여 마우스 뇌 섹션에서의 정량 분석

Alternative splicing (AS) occurs in more than 90% of human genes. The expression pattern of an alternatively spliced exon is often regulated in a cell ...

유전학

Rapid In Situ Hybridization using Oligonucleotide Probes on Paraformaldehyde-prefixed Brain of Rats with Serotonin Syndrome

3,4-Methylenedioxymethamphetamine (MDMA; ecstasy) toxicity may cause region-specific changes in serotonergic mRNA expression due to acute serotonin (5-hydroxytryptamine; 5-HT) syndrome. This hypothesis can be tested using in situ hybridization to detect the serotonin 5-HT2A receptor gene htr2a. In the past, such procedures, utilizing radioactive riboprobe, were difficult because of the complicated workflow that needs several days to perform and the added difficulty that the technique required the use of fresh frozen tissues maintained in an RNase-free environment. Recently, the development of short oligonucleotide probes has simplified in situ hybridization procedures and allowed the use of paraformaldehyde-prefixed brain sections, which are more widely available in laboratories. Here, we describe a detailed protocol using non-radioactive oligonucleotide probes on the prefixed brain tissues. Hybridization probes used for this study include dapB (a bacterial gene coding for dihydrodipicolinate reductase), ppiB (a housekeeping gene coding for peptidylprolyl isomerase B), and htr2a (a serotonin gene coding for 5-HT2A receptors). This method is relatively simply, cheap, reproducible and requires less than two days to complete.

Rapid In Situ Hybridization using Oligonucleotide Probes on Paraformaldehyde-prefixed Brain of Rats with Serotonin Syndrome

This protocol describes a rapid and simplified in situ hybridization method ideal forparaformaldehyde-prefixed brain, thus reducing the need for prolonged complex steps while using fresh frozen tissues. The method is validated using the identification of the serotonin 5-HT2A receptor gene htr2a in rats.

빠른<em&gt; 현장에서</em세로토닌 증후군 쥐의 파라 포름 알데히드 - 접두사 뇌에 올리고 뉴클레오티드 프로브를 사용하여&gt; 하이브리드

3,4-Methylenedioxymethamphetamine (MDMA; ecstasy) toxicity may cause region-specific changes in serotonergic mRNA expression due to acute serotonin ...

Combining Double Fluorescence In Situ Hybridization with Immunolabelling for Detection of the Expression of Three Genes in Mouse Brain Sections

Detection of gene expression in different types of brain cells e.g., neurons, astrocytes, oligodendrocytes, oligodendrocyte precursors and microglia, can be hampered by the lack of specific primary or secondary antibodies for immunostaining. Here we describe a protocol to detect the expression of three different genes in the same brain section using double fluorescence in situ hybridization with two gene-specific probes followed by immunostaining with an antibody of high specificity directed against the protein encoded by a third gene. The Aspartoacyclase (ASPA) gene, mutations of which can lead to a rare human white matter disease - Canavan disease - is thought to be expressed in oligodendrocytes and microglia but not in astrocytes and neurons. However, the precise expression pattern of ASPA in the brain has yet to be established. This protocol has allowed us to determine that ASPA is expressed in a subset of mature oligodendrocytes and it can be generally applied to a wide range of gene expression pattern studies.

Combining Double Fluorescence In Situ Hybridization with Immunolabelling for Detection of the Expression of Three Genes in Mouse Brain Sections

Localizing gene expression to specific cell types can be challenging due to the lack of specific antibodies. Here we describe a protocol for simultaneous triple detection of gene expression by combining double fluorescence RNA in situ hybridization with immunostaining.

더블 형광 결합<em&gt; 현장에서</em&gt; 마우스 뇌 섹션에서 세 가지 유전자의 발현의 검출을위한 Immunolabelling와 하이브리드

Detection of gene expression in different types of brain cells e.g., neurons, astrocytes, oligodendrocytes, oligodendrocyte precursors and microglia, can ...

In Situ Hybridization for the Precise Localization of Transcripts in Plants

With the advances in genomics research of the past decade, plant biology has seen numerous studies presenting large-scale quantitative analyses of gene expression. Microarray and next generation sequencing approaches are being used to investigate developmental, physiological and stress response processes, dissect epigenetic and small RNA pathways, and build large gene regulatory networks1-3. While these techniques facilitate the simultaneous analysis of large gene sets, they typically provide a very limited spatiotemporal resolution of gene expression changes. This limitation can be partially overcome by using either profiling method in conjunction with lasermicrodissection or fluorescence-activated cell sorting4-7. However, to fully understand the biological role of a gene, knowledge of its spatiotemporal pattern of expression at a cellular resolution is essential. Particularly, when studying development or the effects of environmental stimuli and mutants can the detailed analysis of a gene's expression pattern become essential. For instance, subtle quantitative differences in the expression levels of key regulatory genes can lead to dramatic phenotypes when associated with the loss or gain of expression in specific cell types. 
Several methods are routinely used for the detailed examination of gene expression patterns. One is through analysis of transgenic reporter lines. Such analysis can, however, become time-consuming when analyzing multiple genes or working in plants recalcitrant to transformation. Moreover, an independent validation to ensure that the transgene expression pattern mimics that of the endogenous gene is typically required. Immunohistochemical protein localization or mRNA in situ hybridization present relatively fast alternatives for the direct visualization of gene expression within cells and tissues. The latter has the distinct advantage that it can be readily used on any gene of interest. In situ hybridization allows detection of target mRNAs in cells by hybridization with a labeled anti-sense RNA probe obtained by in vitro transcription of the gene of interest. 
Here we outline a protocol for the in situ localization of gene expression in plants that is highly sensitivity and specific. It is optimized for use with paraformaldehyde fixed, paraffin-embedded sections, which give excellent preservation of histology, and DIG-labeled probes that are visualized by immuno-detection and alkaline-phosphatase colorimetric reaction. This protocol has been successfully applied to a number of tissues from a wide range of plant species, and can be used to analyze expression of mRNAs as well as small RNAs8-14.

In Situ Hybridization for the Precise Localization of Transcripts in Plants

The in situ hybridization protocol described here allows a direct localization of mRNA and small RNA expression at the cellular level with high sensitivity and specificity. The procedure is optimized for paraffin-embedded plant tissue sections, is applicable to a wide range of plants and tissues, and can be completed within ten days.

식물의 성적 증명서의 정확한 현지화에 대한 원위치 하이브리드화에서

With the advances in genomics research of the past decade, plant biology has seen numerous studies presenting large-scale quantitative analyses of gene ...

생물학

Radioactive in situ Hybridization for Detecting Diverse Gene Expression Patterns in Tissue

Knowing the timing, level, cellular localization, and cell type that a gene is expressed in contributes to our understanding of the function of the gene. Each of these features can be accomplished with in situ hybridization to mRNAs within cells. Here we present a radioactive in situ hybridization method modified from Clayton et al. (1988)1 that has been working successfully in our lab for many years, especially for adult vertebrate brains2-5. The long complementary RNA (cRNA) probes to the target sequence allows for detection of low abundance transcripts6,7. Incorporation of radioactive nucleotides into the cRNA probes allows for further detection sensitivity of low abundance transcripts and quantitative analyses, either by light sensitive x-ray film or emulsion coated over the tissue. These detection methods provide a long-term record of target gene expression. Compared with non-radioactive probe methods, such as DIG-labeling, the radioactive probe hybridization method does not require multiple amplification steps using HRP-antibodies and/or TSA kit to detect low abundance transcripts. Therefore, this method provides a linear relation between signal intensity and targeted mRNA amounts for quantitative analysis. It allows processing 100-200 slides simultaneously. It works well for different developmental stages of embryos. Most developmental studies of gene expression use whole embryos and non-radioactive approaches8,9, in part because embryonic tissue is more fragile than adult tissue, with less cohesion between cells, making it difficult to see boundaries between cell populations with tissue sections. In contrast, our radioactive approach, due to the larger range of sensitivity, is able to obtain higher contrast in resolution of gene expression between tissue regions, making it easier to see boundaries between populations. Using this method, researchers could reveal the possible significance of a newly identified gene, and further predict the function of the gene of interest.

Radioactive in situ Hybridization for Detecting Diverse Gene Expression Patterns in Tissue

This protocol is successfully used to quantitatively detect levels and spatial patterns of mRNA expression in multiple tissue types across vertebrate species. The method can detect low abundance transcripts and allows processing of hundreds of slides simultaneously. We present this protocol using expression profiling of avian embryonic brain formation as an example.

방사성 현장에서</em조직에서 다양한 유전자 발현 패턴을 검출> 하이브리드화

Knowing the timing, level, cellular localization, and cell type that a gene is expressed in contributes to our understanding of the function of the gene. ...

Combining Multiplex Fluorescence In Situ Hybridization with Fluorescent Immunohistochemistry on Fresh Frozen or Fixed Mouse Brain Sections

Fluorescent in situ hybridization (FISH) is a molecular technique that identifies the presence and spatial distribution of specific RNA transcripts within cells. Neurochemical phenotyping of functionally identified neurons usually requires concurrent labelling with multiple antibodies (targeting protein) using immunohistochemistry (IHC) and optimization of in situ hybridization (targeting RNA), in tandem. A &#34;neurochemical signature&#34; to characterize particular neurons may be achieved however complicating factors include the need to verify FISH and IHC targets before combining the methods, and the limited number of RNAs and proteins that may be targeted simultaneously within the same tissue section.
Here we describe a protocol, using both fresh frozen and fixed mouse brain preparations, which detects multiple mRNAs and proteins in the same brain section using RNAscope FISH followed by fluorescence immunostaining, respectively. We use the combined method to describe the expression pattern of low abundance mRNAs (e.g., galanin receptor 1) and high abundance mRNAs (e.g., glycine transporter 2), in immunohistochemically identified brainstem nuclei.
Key considerations for protein labelling downstream of the FISH assay extend beyond tissue preparation and optimization of FISH probe labelling. For example, we found that antibody binding and labelling specificity can be detrimentally affected by the protease step within the FISH probe assay. Proteases catalyze hydrolytic cleavage of peptide bonds, facilitating FISH probe entry into cells, however they may also digest the protein targeted by the subsequent IHC assay, producing off target binding. The subcellular location of the targeted protein is another factor contributing to IHC success following FISH probe assay. We observed IHC specificity to be retained when the targeted protein is membrane bound, whereas IHC targeting cytoplasmic protein required extensive troubleshooting. Finally, we found handling of slide-mounted fixed frozen tissue more challenging than fresh frozen tissue, however IHC quality was overall better with fixed frozen tissue, when combined with RNAscope.

Combining Multiplex Fluorescence In Situ Hybridization with Fluorescent Immunohistochemistry on Fresh Frozen or Fixed Mouse Brain Sections

This protocol describes a method for combining fluorescence in situ hybridization (FISH) and fluorescence immunohistochemistry (IHC) in both fresh frozen and fixed mouse brain sections, with the goal of achieving multilabel FISH and fluorescence IHC signal. IHC targeted cytoplasmic and membrane attached proteins.

Multiplex Fluorescence In Situ Hybridization with Fluorescent Immunohistochemistry on Fresh Frozen or Fixed Mouse Brain Section(신선 냉동 또는 고정 마우스 뇌 절편에서 Multiplex Fluorescence In Situ Hybridization과 형광 면역조직화학의 결합)

Fluorescent in situ hybridization (FISH) is a molecular technique that identifies the presence and spatial distribution of specific RNA transcripts within ...

Probe Hybridization and Signal Amplification in RNA In Situ Hybridization: A Technique for Detecting Specific RNA Sequences in Tissue Sections

Source: Outh-Gauer, S. et al. <a href="https://www.jove.com/video/59422" target="_blank">Chromogenic In Situ Hybridization as a Tool for HPV-Related Head and Neck Cancer Diagnosis.</a> J. Vis. Exp. (2019)
This video describes a sequential hybridization strategy that involves hybridizing mRNA probes to specific target mRNA. Following probe hybridization, signal amplification is performed to enhance resolution via reduction of signal-to-noise ratio during RNA-CISH of histological samples.

RNA In Situ Hybridization에서 프로브 혼성화 및 신호 증폭: 조직 절편에서 특정 RNA 염기서열을 검출하는 기법

Source: Outh-Gauer, S. et al. Chromogenic In Situ Hybridization as a Tool for HPV-Related Head and Neck Cancer Diagnosis. J. Vis. Exp. (2019)
This video ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

암 연구학

Head and Neck Cancer

Assays & techniques

In Situ Hybridization Using Oligonucleotide Probes to Study RNA Expression in Rat Brain Sections

Source: Shokry, I. M., et al. <a href="https://app.jove.com/v/53165">Rapid In Situ Hybridization using Oligonucleotide Probes on Paraformaldehyde-prefixed Brain of Rats with Serotonin Syndrome.</a>&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2015).
This video demonstrates the detection of serotonin receptor RNA synthesis using oligonucleotide probes in rat brain tissue affected by serotonin syndrome. The protocol includes tissue pretreatment, probe hybridization, and enzymatic detection to visualize and quantify serotonin receptor RNA expression under a microscope.

Source: Shokry, I. M., et al. Rapid In Situ Hybridization using Oligonucleotide Probes on Paraformaldehyde-prefixed Brain of Rats with Serotonin ...

Neuropathology

Neurodegenerative Diseases

 Performing Double Fluorescence In Situ Hybridization to Detect Gene Expression in Mouse Brain Sections

<a href='https://app.jove.com/v/53976/combining-double-fluorescence-situ-hybridization-with-immunolabelling'>Source: Jolly, S., et.al. Combining Double Fluorescence In Situ Hybridization with Immunolabelling for Detection of the Expression of Three Genes in Mouse Brain Sections. J. Vis. Exp. (2016).</a>This video demonstrates the use of double fluorescence in situ hybridization to visualize the expression of two RNA targets in mouse brain sections. The protocol involves sequential detection of RNA using probes labeled with fluorescein isothiocyanate and digoxigenin, followed by enzymatic signal amplification to enhance sensitivity. The resulting fluorescence enables co-localization analysis of the target RNAs within the tissue.

Source: Jolly, S., et.al. Combining Double Fluorescence In Situ Hybridization with Immunolabelling for Detection of the Expression of Three Genes in Mouse ...

고해상도를 사용하여 뇌 섹션에서 Axonally 지역화 된 mRNA를 검출

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더블 형광 현장에서 하이브 리다이 제이션