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Method Article
O organismo modelo C. elegans Usa fluido pseudocoelomic como um sistema circulatório passiva. Ensaio directo desse fluido não tem sido possível anteriormente. Aqui apresentamos uma nova técnica para ensaio diretamente do espaço extracelular, e usar sinais sistêmicos silenciamento durante uma resposta RNAi como uma prova de princípio exemplo.
O organismo geneticamente tratável modelo C. elegans tem fornecido informações em uma miríade de questões biológicas, habilitado pelo seu tempo de geração curto, facilidade de crescimento e tamanho pequeno. Este pequeno tamanho, no entanto, não permitiu um certo número de abordagens técnicas encontradas em outros sistemas de modelos. Por exemplo, as transfusões de sangue em mamíferos e técnicas de enxertia em plantas permitem fazer perguntas de composição sistema circulatório e sinalização. O sistema circulatório do worm, o pseudoceloma, até recentemente sido impossível ensaio diretamente. Para responder as questões de sinalização intercelular e sistema circulatório composição C. elegans pesquisadores têm tradicionalmente virou-se para análise genética, a célula / tecido específico de salvamento, e análise de mosaico. Estas técnicas proporcionam um meio para se inferir o que se passa entre as células, mas não são universalmente aplicáveis na identificação e caracterização de moléculas extracelulares. Apresentamos aqui uma newly técnica desenvolvida para o fluido de ensaio directamente pseudocoelomic de C. elegans. A técnica começa com qualquer manipulação genética ou física para aumentar o volume de fluido extracelular. Depois os animais são submetidos a uma técnica de micro-injecção reversa vampiric utilizando um equipamento que permite a micro-injecção de controlo de pressão fino equilíbrio. Após o isolamento do fluido extracelular, o fluido recolhido pode ser testada por transferência para outros animais, ou por via molecular. Para demonstrar a eficácia da presente técnica é apresentada uma abordagem detalhada do ensaio de um exemplo específico de moléculas de sinalização extracelulares, dsRNA longo durante uma resposta sistémica RNAi. Apesar de caracterização de RNAi sistêmica é uma prova de princípio exemplo, vemos esta técnica como sendo adaptável para atender uma variedade de questões de composição sistema circulatório e sinalização.
1. Preparação dos Materiais
O material necessário para vampiric microinjecção reversa é semelhante ao que é necessário para as técnicas de microinjeção padrão usados para fazer transgénico C. elegans estirpes 1. Apesar de alguns reagentes (por exemplo, placas de ensaio) são feitas no dia da transferência experimental, muitos dos materiais devem ser preparados de forma coordenada ao longo de um período de oito dias (ver quadro 1 para a tabela de tempo). Como tal, é importante planejar com cuidado ao usar esta técnica (para os reagentes e equipamentos necessários ver Tabela 2).
Almofadas de injeção:
Placas de ensaio:
Para ensaiar a letalidade embrionária associada com pal-1 RNAi, a preparação de placas de ensaio deve ser feito no dia do experimento vampiric. O objectivo consiste em have um gramado mínimo bacteriana, enquanto não passar fome seus vermes. Um gramado muito grossa faz marcando Pal-1 larvas extremamente difícil, pois os pequenos, translúcidos animais deformados L1 pode ser facilmente perdida no alimento. Preparação da placa deve ser otimizado para marcar o fenótipo de interesse.
Agulhas de injeção:
2. Preparação de Worms
O volume estimado pseudocoelomic de um adulto C. elegans é hermafrodita 40-80 picolitros (pessoas com. David Hall). Para obter amostras de fluido extracelular a partir de tal um pequeno reservatório é benéfica para aumentar o total de recursos disponíveis. Nós identificámos três métodos para aumentar grandemente o fluido disponível nos vermes doadores. O nosso método primário explora o fenótipo de clr-1 (e1745) mutantes, o que pode causar um aumento de 10 vezes ou mais do volume de fluido extracelular (Figura 2). Os dois métodos alternativos de utilizar o facto de que as contas de linha germinativa para cerca de um terço do volume total do sem-fim, e a sua remoção, por GLP-1 (RNAi) ou os resultados de ablação a laser, em animais com fluido pseudocoelomic preenchendo o vazio da linha germinal (Figura 2) 2 </ Sup>.
Preparação de vermes doadores usando clr-1 (e1745)
Veja a Figura 3 para clr-1 (e1745) de fluxo de trabalho de ensaio transferência
A2) Preparação alternativa de vermes dadores utilizando o GLP-1 (RNAi)
B2) Alternativa preparação de vermes doadores usando ablação a laser germinativa
Preparação de vermes receptoras
3. Vampiric Isolamento de fluido extracelular
O protocolo seguinte é específico de um conjunto de micro-injecção, composto por um pli-100 pico-injector, uma agulha fixa realizada em um micromanipulador e um estágio de flutuação em que o sem-fim pode ser deslizado para dentro da agulha. No entanto, a técnica é generalizada para inserir uma agulha de microinjecção vazio em um animal dador, enquanto se mantém uma pressão suficiente para impedir o fluxo de capilar em óleo mineral antes da entrada e celular material enquanto penetrar no tecido do corpo de parede. Enquanto a agulha está no interior de um animal doador pressão é reduzida para permitir o enchimento capilar da agulha de fluido extracelular, que pode então ser movido dentro da agulha para um sem-fim de destinatário e expelido através do aumento da pressão de modo suficiente. A remoção do fluido por acção capilar também pode ser assistido por meio do enchimento, ou a função de aspiração, do pico-injector. Esta técnica generalizada deve ser facilmente adaptável a outros sistemas de micro-injecção, que permitem o controlo da pressão de equilíbrio.
4. Ensaio RNAi Transferência fenotípica
Notas
5. Resultados representativos
Apresentados são resultados representativos para a transferência experimental para o fluido extracelular de clr-1 (e1745) vermes cultivados em bactérias expressando dsRNA alvo pal-1. A descendência dos animais doadores morreram e / ou exibidos defeitos padronização posteriores. Em seguida, transferido do fluido extracelulara partir destes animais ao pseudoceloma de RNAi virgens do tipo selvagem vermes. Uma parte da progenia subsequente do animal receptor, em seguida, apresentado os fenótipos esperados pal-1 mutantes (Figura 4). Isto está em contraste com a descendência de animais receptores que receberam fluido extracelular a partir de animais dadores cultivadas em qualquer alimento ou bactérias bacteriano padrão de controlo de RNAi vector que exibidos apenas os níveis de fundo de letalidade (Figura 4). Enquanto a descendência de receptores de fluido extracelular a partir de animais dadores submetidos RNAi mostram um aumento significativo na frequência de fenótipos dsRNA induzidas, a penetrância não é tão forte como a descendência dos animais dadores, em que quase 100% de die progénie como embriões não eclodidos, e apenas raras, animais gravemente deformados eclodir.
Figura 1. Vampiric configuração de injecção reversa. O fo configuração apropriadara vampiric microinjecção configuração inversa é semelhante a um padrão de C. elegans rig microinjecção, e inclui um microscópio de dissecação, um microscópio invertido com os objectivos de 10X e 40X, de uma fase móvel para o posicionamento, e um micromanipulador com o suporte de agulha de injecção. Além disso, um puxador de agulha para a preparação de agulhas de injeção também é necessário. Exclusivo para o protocolo de microinjeção reversa de um pico-injector que permite o controle preciso da pressão de equilíbrio (por exemplo, Warner Instruments PLI-100) é necessário.
Figura 2. Melhoramento do volume pseudocoelomic. O volume de fluido disponível para pseudocoelomic isolada é insuficiente para o ensaio do tipo selvagem em animais. O volume pode ser aumentado por perturbar a regulação do equilíbrio osmótico através de mudança da temperatura de clr-1 (e1745) animais, resultando na acumulação de líquido evidente pseudocoelomic (seta branca). Além disso a perda da gónada por ablação a laser ou de GLP-1 (RNAi), permite o acesso ao fluido extracelular (perda por ablação a laser é mostrado). O fluido é mais prontamente disponível observados como manchas claras entre o intestino e escuro a parede do corpo (seta preta), embora o volume total disponível é muito menor do que a encontrada em clr-1 (e1745) animais cultivadas na temperatura restritiva.
Figura 3. Isolamento Vampiric e cronograma protocolo de transferência. Quatro dias antes da transferência experimento isolar clr-1 (e1745) os embriões em placas com RNAi comida e incubar a 20 ° C. Três dias antes isolar embriões receptores N2 em OP50. No dia da experiência deslocar as placas de dadores a 25 ° C durante quatro horas. Remover os dadores após a incubação a 25 ° C para placas limpas falta de alimentos e mudança de 20 ° C. Mova os animais receptores para limpar placasfalta de alimentos e continuar a incubação a 20 ° C. Executar experimento de transferência e recuperar vermes receptoras no OP50 placas e incubar a 20 ° C. Remover os animais receptores, após 24 horas a 20 ° C. Incubar descendência destinatário durante 24 horas a 20 ° C. Progênie pontuação como do tipo selvagem, mutante, ou unhatched.
Figura 4. Resultados representativos. A perda da função de PAL-1 do receptor, vai resultar em letalidade embrionária, ou perda distintivo de desenvolvimento posterior (A). 48 horas após a transferência PCF descendência colocado dentro das primeiras 24 horas são pontuados como larvas ou de tipo selvagem, Pal-1, larvas ou embriões não eclodidos. A frequência de embriões não eclodidos e fenotipicamente Pal-1 larvas são combinados para dar uma medida de pal-1 (RNAi) fenótipos de transferência induzidas. A recepção de fluido pseudocoelomic de animais cultivadas em PAL-1 dsRNA alimentos produz uma indução forte de associadofenótipos invisíveis em receptores de controlo de transferência (B).
Nós apresentamos aqui um novo método que permite o isolamento e caracterização de fluido extracelular a partir do modelo de organismo C. elegans. A técnica começa com a manipulação genética ou física de vermes dos doadores para aumentar o seu volume total de fluido extracelular. Fluido extracelular é então isolado utilizando uma técnica de micro-injecção modificada. Os sem-fins são montados por microinjecção utilizando almofadas de agarose secos para manter os vermes ainda durante o procedimen...
Não há conflitos de interesse declarados.
Gostaríamos de reconhecer a natureza colaborativa do laboratório de Hunter, e agradecê-los para a discussão útil e assistência que fez do desenvolvimento desta técnica possível e divertido. Gostaríamos de agradecer a Nigel Delaney eo Caenorhabditis Genética Centro de verme e cepas bacterianas. Este trabalho foi financiado pelo National Institutes of Health GM089795 subvenção para CPH.
Dia Prep Worm Prep material
Name | Company | Catalog Number | Comments |
-7 Ou antes | Manter limpo, bem alimentado Clr-1 (e1745) E N2 vermes | Faça tapetes de injeção, placas NGM, NGM + Carb / placas de IPTG, OP50 ações LB | |
-6 | Streak fora RNAi comida na LB + Carb | ||
-5 | Inocular 3 ml durante a noite com RNAi alimentos | ||
-4 | Mover embriões para RNAi placa | Semente RNAi placa | |
-3 | |||
-2 | |||
-1 | |||
0 | Mudança vermes para 25 por 4 horas | Faça placas de ensaio | |
Mover vermes para limpar as placas NGM | |||
Vampiric transferência | |||
Recuperar destinatário | |||
1 | Remover destinatário da transferência | ||
2 | Progênie Pontuação |
Quadro 1. Cronograma de preparação do material.
Equipamentos Empresa Número de catálogo Clr-1 (e1745) II 9 GLP-1 RNAi vetor 10 PAL-1 RNAi vetor 11Pressão picolitros Injector | Warner Instruments | 65-0001 (PLI-100) |
Flaming / Brown micropipeta Puller | Sutter Instruments | P97 |
Axiovert 200 | Zeiss | |
Reagentes | ||
Óleo Mineral | EM Science | MX1560-1 |
22x50 no 1 ½ tampa de vidro | Corning | |
SeaKem LE Agarose | Lonza | 50004 |
Vidro borosilicato Capilares | Mundo Precisões Instruments | 1B100F-4 |
Solução de hipoclorito de sódio (5% de cloro disponível) | JT Baker | 9416-01 |
C. elegans E cepas bacterianas | ||
O Centro de Genética Caenorhabditis (CGC) | CB3241 | |
Fonte de Biociências (Ahringer Biblioteca Alimentação) | F02A9.6 | |
PHC187 | ||
OP50-GFP 5 | O Centro de Genética Caenorhabditis (CGC) | OP50-GFP |
YFP E. coli 4 | MC4100-YFP |
Tabela 2. Reagentes e equipamentos específicos.
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