Name: rapid analysis of chromosome aberrations in mouse b lymphocytes by pna-fish
Uploaded: 2014-08-19T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 54 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rapid Analysis of Chromosome Aberrations in Mouse B Lymphocytes by PNA-FISH at JoVE.com

Este trabalho é apoiado pelo NIH conceder R00 CA160574 (SFB) e por uma bolsa do Programa de Formação Biotecnologia Rutgers (a SMM).

Este procedimento foi aprovado pelo Comitê de Cuidados e Uso Animal Institucional da Universidade Rutgers, a Universidade Estadual de Nova Jersey. Ratos foram tratados de acordo com o Guia do NIH para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório. Os cientistas devem consultar as suas organizações nacionais de animais, e institucionais para as diretrizes estabelecidas e aprovadas. Antes de começar, preparar as soluções listadas na Tabela 1. 1. B Isolamento e Ativação Celular Eutanásia um rato usando CO 2, seguida por deslocação cervical. Posicione o mouse para o lado esquerdo do corpo é para cima e pulverizar o mouse com etanol a 70% até a pele está úmida. Dissecar o baço e coloque em um 35 milímetros de cultura de tecidos prato com tampão de lavagem 2 ml. Em uma câmara de fluxo laminar, quebrar-se suavemente o baço em placas de cultura de tecidos utilizando a extremidade plana de uma seringa de 5 ml. <ol><li> Insira uma malha de nylon 70 um em um 50tubo ml e transferir a amostra de baço em 2 ml de tampão de lavagem para a malha de nylon. Suavemente perturbar o baço na malha usando a extremidade plana da seringa. </li><li> Lavar a parte de trás da seringa e a placa 35 mm, com 8 ml de tampão de lavagem e filtrar através de malha de nylon de 70 ^ m. Centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. </li><li> Aspirar e desprezar o sobrenadante e ressuspender o sedimento em 3 ml de tampão de lise ACK. Pipeta-se para baixo e para interromper momentaneamente aglomerados e incubar durante 5 min. Adicionar 10 ml de tampão de lavagem e centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. </li><li> Aspirar e desprezar o sobrenadante e ressuspender o pellet tocando no fundo do tubo, em seguida por pipetagem em 1 ml de tampão de lavagem. Adicionar 50 ul de microesferas anti-CD43 MACS e incubar em gelo durante 30 min. Adicionar 10 ml de tampão de lavagem, agitar suavemente, e centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. Adicionar 10 ml de tampão de lavagem, agitar suavemente, e centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. </li><li> Configurar umaColuna Mini-MACS, colocando uma coluna sobre o ímã MACS. Posicionar um tubo de 15 ml rotulados cónica inferior da coluna. Adicionar 1 ml de tampão de lavagem a coluna e permitir que a atravessam para o tubo de 15 ml. </li><li> Aspirar o sobrenadante e ressuspender em 1 ml de tampão de lavagem. Carregar a amostra na coluna depois de o tampão de lavagem foi executado por meio de. </li><li> Depois a amostra foi executado através da coluna, adicionar 1 ml de tampão de lavagem para lavar a coluna. Adicionar 7 ml de tampão de lavagem diretamente para a amostra coletada no tubo de 15 ml. </li><li> Contar as células usando um hemocitômetro. Transferir o volume necessário de células necessárias para a 5000000 células / cavidade em um tubo de 50 ml. Centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. O suplemento de meio de células B com LPS a 1: 500 e IL4 1: 1000. </li><li> Aspirar o sobrenadante e adicionar o volume apropriado de meio de células B suplementado necessário para a concentração final de um milhão de células / ml. </li><li> Células da placa em placas de 6 poços com 5 ml de células em um milhão de células / ml, e em lugar de um humidified cultura de células incubadora a 37 ° C, 5% de CO 2. </li></ol> 2. B Fixação celular <ol><li> Adicionar 50 ul de colcemide a cavidade contendo 5 ml de células B (para uma concentração final de 100 ng / ml) e incubar 1 h a 37 ° C. Pré-aquecer uma solução de KCl 75 mM num banho de água a 37 ° C. Transferir as células B a um tubo de 15 ml marcado. Cobrir a etiqueta com fita e centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. </li><li> Aspirar o sobrenadante deixando 1 ml no tubo e ressuspender o sedimento por pipetagem. Adicionar 5 ml de KCl a queda pré-aquecido a gota ao bater ou pulsando em um vórtice. </li><li> Adicionar 10 ml de KCl e misture invertendo. Incubar em C do banho de água 37 ° C durante 15 min. Adicione 5 gotas de fixador fresco e misture invertendo. Centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. Aspirar o sobrenadante deixando 1 ml no tubo e ressuspender pellet pipetando para cima e para baixo. </li><li> Adicionar 5 ml de fixador fresco gota a gota, ao bater ou pulsando em um vortex. Adicionar mais 10 ml de fixador e incubar durante 30 min à temperatura ambiente. </li><li> Centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. Aspirar o sobrenadante deixando 1 ml em tubos e ressuspender por pipetagem. Adicionar 14 ml de fixador fresco e centrifugar a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. </li><li> Repita o passo 2.7 mais duas vezes. </li><li> Adicionar 14 ml de fixador fresco. Selar as tampas com Parafilm e armazenar durante a noite a -20 ° C. </li></ol> 3 Preparação de Metaphase Spreads cromossômicas <ol><li> Definir uma câmara ambiental regulada a 22,9 ° C e 52% de umidade. </li><li> Centrifugar a células B fixa a 300 xg durante 10 min a 4 ° C. Aspirar fixador deixando 70 mL no tubo e ressuspender por pipetagem. </li><li> Colocar as lâminas marcadas na câmara de humidade a um ângulo de 35 °. Queda de 35 mL de células B em ressuspensão numa lâmina e soltar duas lâminas por amostra. Permitir que os slides para secar na câmara de umidade por 30 min, em seguida, armazenar os slidesem uma caixa de lâminas a 37 ° C. </li></ol> 4. Telomere PNA FISH <ol><li> Preparação de Sonda <ol><li> Formamida desionizada pré-aquecer a 37 ° C. Misturar 2 uL de sonda ANP telómero com 7 ul de formamida desionizada pré-aquecida e incubar a 37 ° C com agitação durante 1 hora. </li><li> Pré-quente mistura principal FISH para 37 ° C. Adicionar 7 ul de pré-mistura principal aquecido FISH para a mistura a partir do passo 4.1.1 e incubar a 37 ° C durante 1-3 horas. </li><li> Desnaturar a mistura de sonda de 8 min a 80 ° C. Pré-hibridar a sonda durante 1 hora a 37 ° C. </li></ol></li><li> Pré-tratamento de Slides cromossômicas <ol><li> Pré-aquecer um frasco de deslizamento de coloração de vidro contendo 50 ml de HCl 0,01 M a 37 ° C em um banho de água. </li><li> Colocar as lâminas em um frasco de vidro para coloração de deslizamento diferentes contendo 2 x SSC durante 5 minutos à temperatura ambiente. </li><li> Adicionar 2 mL de estoque pepsina ao vidro pré-aquecido slide-coloração frasco e misturar invertendo. Transferir as lâminas para esta sl vidrojar ide-coloração e incubar 90 segundos a 37 ° C. </li><li> Lavam-se as lâminas 2x em um frasco de vidro deslizante coloração diferente contendo 1x PBS durante 5 minutos cada à temperatura ambiente, sob agitação. Em seguida, lave as lâminas por 5 min em 1x PBS / MgCl2 à temperatura ambiente, agitando. </li><li> Transferir as lâminas para um frasco de vidro para coloração deslizante contendo recém-preparado formaldeído a 1% / PBS 1x / MgCl2 durante 10 min à temperatura ambiente. </li><li> Lavar as lâminas por 5 min em um frasco de vidro deslizante coloração diferente contendo 1x PBS à temperatura ambiente, agitando. </li><li> Prepara-se uma série de etanol, tendo a desidratação de vidro separada frascos corrediça de coloração que contêm 70%, 90%, e 100% de etanol. </li><li> Transferir as lâminas para cada frasco durante 3 min, começando com 70% de etanol, em seguida etanol a 90%, e em seguida de etanol a 100%. Coloque frascos de etanol a -20 ° C quando terminar. </li><li> Permitir que as lâminas para o ar seco tocando excesso de etanol em uma toalha de papel e apoiando os slides em um ângulo de 35 °. Depois de seco, mark uma área de 18 x 18 mm para a hibridação na parte de trás das lâminas através de uma caneta de diamante. </li></ol></li><li> A desnaturação de Slides para FISH <ol><li> Aplicar formamida 120 mL de 70% deionizada / 2X SSC para uma lamela de 24 x 60 mm. Toque no slide para a lamela. Desnaturar o slide a 80 ° C sobre uma placa quente durante 90 segundos. </li><li> De forma rápida e cuidadosamente deslizar para fora da lamela e colocar a corrediça em gelo frio de etanol a 70% durante 3 min, seguido de etanol a 90%, e 100% de etanol durante 3 minutos cada. Permitir que as lâminas para o ar seco. </li><li> Prepare uma câmara úmida, alinhando uma caixa de plástico com tampa e papel de seda molhado. O papel deve ser úmido, mas não saturado com água. </li><li> Numa câmara húmida, aplicam-se a mistura de sonda de pré-recozido do passo 4.1.3 para a área marcada sobre a lâmina, coberta com uma tampa 18 x 18 mm de deslizamento e incubar a 37 ° C durante 1 hora. </li></ol></li><li> Lavagens de pós-incubação <ol><li> Pré-aquecer a 50% de formamida / 2x SSC, 1x SSC, e 4x SSC / 0,1% de Tween-20 a 45 ° em; C num banho de água. </li><li> Retire cuidadosamente as lamelas e lavar as lâminas em pré-aquecido a 50% formamida / 2x SSC 3xfor 5 min cada, no escuro e tremendo. Lavar as lâminas em pré-aquecido 1x SSC 3xfor 5 min cada, tremendo. Finalmente, lava as lâminas em pré-aquecido 4x SSC / 0,1% de Tween-20 3xfor 5 min cada. </li><li> Coloração das lâminas por 3 min em DAPI em uma luz protegida vidro slide-coloração jar. </li><li> Lavar as lâminas por 5 min em 2x SSC, tremendo. Aplicar 35 l de Mowiol meio de montagem, cubra com 24 x 60 mm lamelas e armazenar os slides a 4 ° C. </li></ol></li></ol> 5 Análise microscópica dos cromossomas <ol><li> Analisar os slides metafase utilizando um microscópio de epi-fluorescência padrão. Use uma plataforma de imagem com uma fase automatizada, como a plataforma MetaSystems Metafer para obter melhores resultados. Para cada metafase, recolher uma imagem de fluorescência para visualizar DAPI cromossomas, e uma imagem com o sinal fluorescente do telómero probe. (Por exemplo, outros Cy3- Fluors estão disponíveis e funcionam igualmente bem.) </li><li> Sobreponha as imagens com um programa de análise de imagem e analisar. </li></ol>

<ol>
	<li>Sancar, A., Lindsey-Boltz, L. A., Unsal-Kacmaz, K., Linn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+mammalian+DNA+repair+and+the+DNA+damage+checkpoints.">Molecular mechanisms of mammalian DNA repair and the DNA damage checkpoints.</a> Ann Rev Biochem. 73, 39-85 (2004).</li><li>Sperka, T., Wang, J., Rudolph, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+damage+checkpoints+in+stem+cells,+ageing+and+cancer.">DNA damage checkpoints in stem cells, ageing and cancer.</a> Nature reviews Mol Cell Biol. 13 (9), 579-590 (2012).</li><li>Alexandrov, L. B., 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=Signatures+of+mutational+processes+in+human+cancer.">Signatures of mutational processes in human cancer.</a> Nature. 500 (7463), 415-421 (2013).</li><li>Bunting, S. 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=53BP1+inhibits+homologous+recombination+in+Brca1-deficient+cells+by+blocking+resection+of+DNA+breaks.">53BP1 inhibits homologous recombination in Brca1-deficient cells by blocking resection of DNA breaks.</a> Cell. 141 (2), 243-254 (2010).</li><li>Padilla-Nash, H. M., Barenboim-Stapleton, L., Difilippantonio, M. 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Os autores não têm interesses conflitantes.

Considerando que os linfócitos B activados são particularmente adequados para a preparação de barrar cromossómicas mitóticas, outros tipos de células podem também ser utilizados. Linfócitos T partilhar muitas das vantagens de células B, uma vez que podem ser purificadas a partir dos gânglios linfáticos ou do baço, e têm um elevado índice mitótico, quando estimulada por crescimento em meio contendo mitogénios adequadas 8. As células-tronco embrionárias (células ES) também são adequados pa...

A correction was made to: Rapid Analysis of Chromosome Aberrations in Mouse B Lymphocytes by PNA-FISH.&#160;Table 1 (the list of solutions to prepare) was omitted from the Protocol section. The contents of Table 1 are as follows:
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Solution</td>
			<td>Reagents</td>
			<td>Comments</td>
			<td>Storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">B Cell Wash Buffer</td>
			<td>500 ml 1x Hanks Balanced Salt Solution</td>
			<td rowspan="3">Filter through 0.22 &#956;m stericup filtration unit</td>
			<td rowspan="3">4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml 50 &#176;C heat inactivated FCS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml 100x Pen/Strep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="8">B Cell Medium</td>
			<td>418.5 ml RPMI-1640</td>
			<td rowspan="8">Filter through 0.22 &#956;m stericup filtration unit</td>
			<td rowspan="8">4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml 50 &#176;C heat inactivated FCS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml 100x Pen/Strep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml glutamine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml nonessential amino acids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml sodium pyruvate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.8 ml 14.2 M 2-mercaptoethanol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml 1M HEPES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fixative</td>
			<td>3:1 v/v methanol/glacial acetic acid</td>
			<td></td>
			<td>Make fresh</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">0.075 M KCl</td>
			<td>1.395 g KCl</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2">Room Temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250 ml distilled H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">FISH Master Mix</td>
			<td>40 ml 50% Dextran sulfate</td>
			<td rowspan="3">Vortex the solution and leave in a shaking platform overnight</td>
			<td rowspan="3">Aliquot and store at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 ml 20x SSC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40 ml sterile distilled H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">70% Formamide/2x SSC</td>
			<td>10 ml 20x SSC</td>
			<td rowspan="3">Adjust to pH 7 with 1M HCl</td>
			<td rowspan="3">Aliquot and store at -20 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 ml distilled H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 ml deionized formamide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">0.01 M HCl</td>
			<td>1 ml 1M HCl</td>
			<td rowspan="2">Adjust to pH 2.0</td>
			<td rowspan="2">Room Temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>99 ml distilled H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">1x PBS/MgCl2</td>
			<td>50 ml 1M MgCl2</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2">Room Temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>950 ml 1x PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">50% Formamide/2x SSC</td>
			<td>20 ml 20x SSC</td>
			<td rowspan="3">Adjust to pH 7.25 
			Formamide used in this step does not have to be deionized.</td>
			<td rowspan="3">Make fresh</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>80 ml distilled H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 ml formamide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">4x SSC/0.1% Tween20</td>
			<td>50 ml 20x SSC</td>
			<td rowspan="3"></td>
			<td rowspan="3">Room Temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 ml distilled H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250 &#956;l Tween20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">DAPI staining solution (80 ng/ml)</td>
			<td>40 &#956;l 0.2mg/ml DAPI stock</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2">4 &#176;C in light protected staining jar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100 ml 2x SSC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="5">Mowiol Mounting Medium</td>
			<td>6 g glycerol</td>
			<td rowspan="5">Incubate at 50 &#176;C with stirring for 2hrs</td>
			<td rowspan="5">Aliquot and store at 4 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.4 g Mowiol 4-88</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 ml distilled H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12 ml 0.2 M TrisCl pH 8.5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>230 &#956;l 1% Thimerosal (w/v in water)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Table 1. List of solutions.&#160;

A correction was made to: Rapid Analysis of Chromosome Aberrations in Mouse B Lymphocytes by PNA-FISH.

Erratum: Rapid Analysis of Chromosome Aberrations in Mouse B Lymphocytes by PNA-FISH

O cancro é causado pela acumulação de mutações que afectam os genes que regulam o crescimento de células normais. A mutação é uma conseqüência de alterações na estrutura e seqüência do genoma causada por danos ao DNA. Danos do ADN pode ocorrer através de uma variedade de processos, incluindo agentes exógenos, tais como radiação ionizante e, como um subproduto do metabolismo celular normal, tal como a desaminação espontânea de bases de nucleótidos que ocorram danos ou por contacto com espécies de oxigénio reactivas 1. Embora as células de mamíferos possuem uma gama de actividades de reparação, que pode reverter danos ao DNA ou restaurar a seqüência em locais de quebra, no entanto, mutações se acumulam ao longo do tempo de vida de uma célula. Danos de DNA pode, além disso, contribuir para a senescência e a perda de potência de células-tronco, dois processos que estão associados com a doença associada ao envelhecimento 2. Compreender a reparação de danos ao DNA é, portanto, de importância central na abordagem de dois sinalquestões ificant em saúde pública. Uma evidência crescente sugere que as vias de reparação do ADN de mamíferos pode contribuir para a evolução do genoma de células de cancro de 3,4, o que torna ainda mais fundamental para compreender os processos envolvidos na supressão da mutação a nível molecular. A visualização direta de aberrações cromossômicas é um meio poderoso e quantitativos de determinar a extensão da instabilidade genômica em um tipo particular de célula. Cromossomos condensados ​​de células em metáfase pode ser isolado e inspecionados utilizando luz ou microscopia fluorescente. Tais abordagens citogenéticas têm sido, na prática há várias décadas e pode ser utilizado para demonstrar a aparência de translocação ou de determinados tipos de aberrações cromossómicas relacionadas com a perda de actividade de reparação de ADN. O protocolo presta-se a várias extensões possíveis: os cromossomas podem ser marcadas com sondas para cariotipagem espectral (CÉU) ou multicolor hibridização in situ fluorescente(MFISH) para identificar translocações 5,6. Essas técnicas também permitem a frequência de translocações cromossômicas ea estrutura de translocações cromossômicas complexas para ser determinada, que fornece informações adicionais para além do que é possível com este protocolo. Alternativamente, as sondas específicas para a sequência pode ser gerada e utilizada para testar a frequência de quebra de ADN em locais genómicos seleccionados 7. Neste protocolo, descrevemos a preparação do cromossomo metaphase espalha a partir de linfócitos B. Um ácido nucleico (PNA) péptido sonda fluorescente marcada por repetições teloméricas é utilizado, de forma eficiente, que marca telómeros em cromossomas da metafase espalha Este protocolo tem várias vantagens. As células B podem ser induzidas a crescer em alto índice mitótico de modo que os diferenciais de alta qualidade pode ser produzido de forma consistente. Células B de camundongos geneticamente modificados também são muito menos propensos a conter mutações genéticas secundárias que podem confundir a análise da contribuiçãode genes específicos para a integridade genómica. A abordagem PNA-FISH pode ser concluído em um dia, e permite marcar mais precisa de quebras cromossômicas. Usando essa abordagem, particularmente em combinação com equipamento específico descrito no presente protocolo, é possível produzir muito consistentes, spreads de alta qualidade e analisar rapidamente a taxa eo tipo de instabilidade genômica.

<table><tbody><tr><td>50% Dextran sulfate</td><td>Intergen</td><td>S4030</td><td></td></tr><tr><td>Deionized formamide</td><td>Ambion</td><td>9342</td><td></td></tr><tr><td>Pepsin (5 g)</td><td>Sigma</td><td>P 6887&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>FCS</td><td>Gemini</td><td>100-106</td><td></td></tr><tr><td>LPS (100 mg)</td><td>Sigma</td><td>L2630</td><td></td></tr><tr><td>IL-4 (5 &amp;mu;g)</td><td>Sigma</td><td>I1020</td><td></td></tr><tr><td>PNA Telomere Probe</td><td>PNA Bio Inc</td><td>F1002</td><td>(CCCTAACCCTAACCCTAA)</td></tr><tr><td>Colcemid</td><td>Roche</td><td>295892</td><td></td></tr><tr><td>Mowiol 4-88</td><td>Sigma</td><td>81381-50g</td><td></td></tr><tr><td>CD43 (ly-48_) micro-beads</td><td>Miltenyl Biotec.</td><td>130-049-801</td><td></td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma</td><td>32670-5MG</td><td></td></tr><tr><td>Eclipse E800</td><td>Nikon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AxioImager.Z2</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CDS-5 Cytogenetic Drying Chamber</td><td>Thermotron</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

rapid analysis of chromosome aberrations in mouse b lymphocytes by pna-fish

Reparo do DNA defeituoso leva ao aumento da instabilidade genômica, que é a causa de mutações que levam à tumorigênese. A análise da frequência e tipo de aberrações cromossômicas em diferentes tipos de células permite defeitos nas vias de reparo de DNA a ser elucidado. Biologia de reparo do DNA em mamíferos Entendimento foi muito ajudado pela produção de camundongos com nocautes em genes específicos. O objetivo deste protocolo é quantificar instabilidade genômica em linfócitos B de ratinho. Rotulagem dos telômeros, utilizando sondas PNA-FISH (ácido nucleico peptídico - hibridização in situ fluorescente) facilita a análise rápida de instabilidade genômica dos spreads metáfase de cromossomos. As células B têm vantagens específicas em relação a fibroblastos, porque eles têm ploidia normal e um índice mitótico elevado. Cultura de curto prazo das células B, portanto, permite a medição precisa da instabilidade genômica em uma população celular primária que é susceptível de ter menos mutação genética secundários do que o que é normalmente encontrado em fibroblastos transformados ou linhas celulares de doentes.

Cromossomos metafásicos derivadas de uma célula devem formar um conjunto discreto contendo 40 cromossomos (se estiver usando células de camundongo) (Figura 1A). Cada cromossoma tem um centrómero em uma extremidade, que é visível como uma esfera de luz azul. Em cromossomos normais, dois sinais dos telômeros são vistos no fim das cromátides e dois sinais de cada centrômero. Os núcleos interfásicos vai estar presente na lâmina bem. Estes serão visíveis como esferas azuis, com os sinais dos t...

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Rapid Analysis of Chromosome Aberrations in Mouse B Lymphocytes by PNA-FISH

Vias de reparo de DNA são essenciais para a manutenção da integridade genômica e mutação prevenção e câncer. O objetivo deste protocolo é quantificar instabilidade genômica por observação direta de aberrações cromossômicas em metáfase se espalha a partir de células de rato B usando hibridização in situ fluorescente (FISH) para repetições de DNA telomérico.

Rápida análise de aberrações cromossômicas em linfócitos B mouse por PNA-FISH

Defective DNA repair leads to increased genomic instability, which is the root cause of mutations that lead to tumorigenesis. Analysis of the frequency ...

rapid-analysis-chromosome-aberrations-mouse-b-lymphocytes-pna

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

16.9K visualizações.  Rutgers, the State University of New Jersey.  Vias de reparo de DNA são essenciais para a manutenção da integridade genômica e mutação prevenção e câncer. O objetivo deste protocolo é quantificar instabilidade genômica por observação direta de aberrações cromossômicas em metáfase se espalha a partir de células de rato B usando hibridização in situ fluorescente (FISH) para repetições de DNA telomérico. 

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Analysis of the Ambient Particulate Matter-induced Chromosomal Aberrations Using an In Vitro System

Exposure to particulate matter (PM) is a major world health concern, which may damage various cellular components, including the nuclear genetic material. To assess the impact of PM on nuclear genetic integrity, structural chromosomal aberrations are scored in the metaphase spreads of mouse RAW264.7 macrophage cells. PM is collected from ambient air with a high volume total suspended particles sampler. The collected material is solubilized and filtered to retain the water-soluble, fine portion. The particles are characterized for chemical composition by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Different concentrations of particle suspension are added onto an in vitro culture of RAW264.7 mouse macrophages for a total exposure time of 72 hr, along with untreated control cells. At the end of exposure, the culture is treated with colcemid to arrest cells in metaphase. Cells are then harvested, treated with hypotonic solution, fixed in acetomethanol, dropped onto glass slides and finally stained with Giemsa solution. Slides are examined to assess the structural chromosomal aberrations (CAs) in metaphase spreads at 1,000X magnification using a bright-field microscope. 50 to 100 metaphase spread are scored for each treatment group. This technique is adapted for the detection of structural chromosomal aberrations (CAs), such as chromatid-type breaks, chromatid-type exchanges, acentric fragments, dicentric and ring chromosomes, double minutes, endoreduplication, and Robertsonian translocations in vitro after exposure to PM. It is a powerful method to associate a well-established cytogenetic endpoint to epigenetic alterations.

Analysis of the Ambient Particulate Matter-induced Chromosomal Aberrations Using an In Vitro System

This protocol describes techniques for the quantification and characterization of chromosomal aberrations in vitro in RAW264.7 mouse macrophages after treatment with ambient air particulate matter.

Análise da aberrações cromossômicas induzidas Matéria Ambient Particulate Usando um<em&gt; In Vitro</em&gt; Sistema

Exposure to particulate matter (PM) is a major world health concern, which may damage various cellular components, including the nuclear genetic material. ...

Genética

Detection of Inter-chromosomal Stable Aberrations by Multiple Fluorescence In Situ Hybridization (mFISH) and Spectral Karyotyping (SKY) in Irradiated Mice

Ionizing radiation (IR) induces numerous stable and unstable chromosomal aberrations. Unstable aberrations, where chromosome morphology is substantially compromised, can easily be identified by conventional chromosome staining techniques. However, detection of stable aberrations, which involve exchange or translocation of genetic materials without considerable modification in the chromosome morphology, requires sophisticated chromosome painting techniques that rely on in situ hybridization of fluorescently labeled DNA probes, a chromosome painting technique popularly known as fluorescence in situ hybridization (FISH). FISH probes can be specific for whole chromosome/s or precise sub-region on chromosome/s. The method not only allows visualization of stable aberrations, but it can also allow detection of the chromosome/s or specific DNA sequence/s involved in a particular aberration formation. A variety of chromosome painting techniques are available in cytogenetics; here two highly sensitive methods, multiple fluorescence in situ hybridization (mFISH) and spectral karyotyping (SKY), are discussed to identify inter-chromosomal stable aberrations that form in the bone marrow cells of mice after exposure to total body irradiation. Although both techniques rely on fluorescent labeled DNA probes, the method of detection and the process of image acquisition of the fluorescent signals are different. These two techniques have been used in various research areas, such as radiation biology, cancer cytogenetics, retrospective radiation biodosimetry, clinical cytogenetics, evolutionary cytogenetics, and comparative cytogenetics.

Detection of Inter-chromosomal Stable Aberrations by Multiple Fluorescence In Situ Hybridization mFISH and Spectral Karyotyping SKY in Irradiated Mice

The present protocol describes the usefulness of multiple fluorescence in situ hybridization (mFISH) and spectral karyotyping (SKY) in identifying inter-chromosomal stable aberrations in the bone marrow cells of mice after exposure to total body irradiation.

Detecção de Inter-aberrações cromossômicas estáveis ​​por fluorescência múltipla<em&gt; In Situ</em&gt; Hibridização (mFISH) e Spectral Cariotipagem (SKY) em ratos irradiados

Ionizing radiation (IR) induces numerous stable and unstable chromosomal aberrations. Unstable aberrations, where chromosome morphology is substantially ...

FISH for Pre-implantation Genetic Diagnosis 

Pre-implantation genetic diagnosis (PGD) is an established alternative to pre-natal diagnosis, and involves selecting pre-implantation embryos from a cohort generated by assisted reproduction technology (ART). This selection may be required because of familial monogenic disease (e.g. cystic fibrosis), or because one partner carries a chromosome rearrangement (e.g. a two-way reciprocal translocation). PGD is available for couples who have had previous affected children, and/or in the case of chromosome rearrangements, recurrent miscarriages, or infertility. Oocytes aspirated following ovarian stimulation are fertilized by in vitro immersion in semen (IVF) or by intracytoplasmic injection of an individual spermatozoon (ICSI). Pre-implantation cleavage-stage embryos are biopsied, usually by the removal of a single cell on day 3 post-fertilization, and the biopsied cell is tested to establish the genetic status of the embryo. Fluorescence in situ hybridization (FISH) on the fixed nuclei of biopsied cells with target-specific DNA probes is the technique of choice to detect chromosome imbalance associated with chromosome rearrangements, and to select female embryos in families with X-linked disease for which there is no mutation-specific test. FISH has also been used to screen embryos for spontaneous chromosome aneuploidy (also known as PGS or PGD-AS) in order to try and improve the efficiency of assisted reproduction; however, the predictive value of this test using the spreading and FISH technique described here is likely to be unacceptably low in most people's hands and it is not recommended for routine clinical use. We describe the selection of suitable probes for single-cell FISH, spreading techniques for blastomere nuclei, and in situ hybridization and signal scoring, applied to PGD in a clinical setting.

FISH for Pre-implantation Genetic Diagnosis

This article describes the selection of suitable probes for single-cell FISH, spreading techniques for blastomere nuclei, and in situ hybridization and signal scoring, applied to pre-implantation genetic diagnosis (PGD) in a clinical setting.

FISH para diagnóstico pré-implantação Genética

Pre-implantation genetic diagnosis (PGD) is an established alternative to pre-natal diagnosis, and involves selecting pre-implantation embryos from a ...

Medicina

Preparation of Meiotic Chromosome Spreads from Zebrafish Spermatocytes

Meiosis is the key cellular process required to create haploid gametes for sexual reproduction. Model organisms have been instrumental in understanding the chromosome events that take place during meiotic prophase, including the pairing, synapsis, and recombination events that ensure proper chromosome segregation. While the mouse has been an important model for understanding the molecular mechanisms underlying these processes, not all meiotic events in this system are analogous to human meiosis. We recently demonstrated the exciting potential of the zebrafish as a model of human spermatogenesis. Here we describe, in detail, our methods to visualize meiotic chromosomes and associated proteins in chromosome spread preparations. These preparations have the advantage of allowing high resolution analysis of chromosome structures. First, we describe the procedure for dissecting testes from adult zebrafish, followed by cell dissociation, lysis, and spreading of the chromosomes. Next, we describe the procedure for detecting the localization of meiotic chromosome proteins, by immunofluorescence detection, and nucleic acid sequences, by fluorescence in situ hybridization (FISH). These techniques comprise a useful set of tools for the cytological analysis of meiotic chromatin architecture in the zebrafish system. Researchers in the zebrafish community should be able to quickly master these techniques and incorporate them into their standard analyses of reproductive function.

Nuclear surface spreads are an indispensable tool for studying chromosome events during meiosis. Here we demonstrate a method to prepare and visualize meiotic chromosomes during prophase I from zebrafish spermatocytes.

Preparação do Cromossomo Meioético Se espalha de espermatocitocitos de zebrafish

Meiosis is the key cellular process required to create haploid gametes for sexual reproduction. Model organisms have been instrumental in understanding ...

Zebrafish Model of Neuroblastoma Metastasis

Zebrafish has emerged as an important animal model to study human diseases, especially cancer. Along with the robust transgenic and genome editing technologies applied in zebrafish modeling, the ease of maintenance, high-yield productivity, and powerful live imaging altogether make the zebrafish a valuable model system to study metastasis and cellular and molecular bases underlying this process in vivo. The first zebrafish neuroblastoma (NB) model of metastasis was developed by overexpressing two oncogenes, MYCN and LMO1, under control of the dopamine-beta-hydroxylase (d&#946;h) promoter. Co-overexpressed MYCN and LMO1 led to the reduced latency and increased penetrance of neuroblastomagenesis, as well as accelerated distant metastasis of tumor cells. This new model reliably reiterates many key features of human metastatic NB, including involvement of clinically relevant and metastasis-associated genetic alterations; natural and spontaneous development of metastasis in vivo; and conserved sites of metastases. Therefore, the zebrafish model possesses unique advantages to dissect the complex process of tumor metastasis in vivo.

This paper introduces the method of developing, characterizing, and tracking in real-time the tumor metastasis in zebrafish model of neuroblastoma, specifically in the transgenic zebrafish line with overexpression of MYCN and LMO1, which develops metastasis spontaneously.

Modelo de Zebrafish de Metástase neuroblastoma

Zebrafish has emerged as an important animal model to study human diseases, especially cancer. Along with the robust transgenic and genome editing ...

Pesquisa do câncer

Chromosomics: Detection of Numerical and Structural Alterations in All 24 Human Chromosomes Simultaneously Using a Novel OctoChrome FISH Assay

Fluorescence in situ hybridization (FISH) is a technique that allows specific DNA sequences to be detected on metaphase or interphase chromosomes in cell nuclei1. The technique uses DNA probes with unique sequences that hybridize to whole chromosomes or specific chromosomal regions, and serves as a powerful adjunct to classic cytogenetics. For instance, many earlier studies reported the frequent detection of increased chromosome aberrations in leukemia patients related with benzene exposure, benzene-poisoning patients, and healthy workers exposed to benzene, using classic cytogenetic analysis2. Using FISH, leukemia-specific chromosomal alterations have been observed to be elevated in apparently healthy workers exposed to benzene3-6, indicating the critical roles of cytogentic changes in benzene-induced leukemogenesis. 
Generally, a single FISH assay examines only one or a few whole chromosomes or specific loci per slide, so multiple hybridizations need to be conducted on multiple slides to cover all of the human chromosomes. Spectral karyotyping (SKY) allows visualization of the whole genome simultaneously, but the requirement for special software and equipment limits its application7. Here, we describe a novel FISH assay, OctoChrome-FISH, which can be applied for Chromosomics, which we define here as the simultaneous analysis of all 24 human chromosomes on one slide in human studies, such as chromosome-wide aneuploidy study (CWAS)8. The basis of the method, marketed by Cytocell as the Chromoprobe Multiprobe System, is an OctoChrome device that is divided into 8 squares, each of which carries three different whole chromosome painting probes (Figure 1). Each of the three probes is directly labeled with a different colored fluorophore, green (FITC), red (Texas Red), and blue (Coumarin). The arrangement of chromosome combinations on the OctoChrome device has been designed to facilitate the identification of the non-random structural chromosome alterations (translocations) found in the most common leukemias and lymphomas, for instance t(9;22), t(15;17), t(8;21), t(14;18)9. Moreover, numerical changes (aneuploidy) in chromosomes can be detected concurrently. The corresponding template slide is also divided into 8 squares onto which metaphase spreads are bound (Figure 2), and is positioned over the OctoChrome device. The probes and target DNA are denatured at high-temperature and hybridized in a humid chamber, and then all 24 human chromosomes can be visualized simultaneously. 
OctoChrome FISH is a promising technique for the clinical diagnosis of leukemia and lymphoma and for detection of aneuploidies in all chromosomes. We have applied this new Chromosomic approach in a CWAS study of benzene-exposed Chinese workers8,10.

A novel fluorescence in situ hybridization (FISH) method that simultaneously examines both numerical and structural chromosome alterations, particularly the specific chromosomal translocations associated with leukemia and lymphoma, of all 24 human chromosomes on a single device in one hybridization, is described.

Chromosomics: Detecção de alterações numéricas e estruturais em todos os 24 cromossomos humanos ao mesmo tempo usando um ensaio de FISH Novel OctoChrome

Fluorescence in situ hybridization (FISH) is a technique that allows specific DNA sequences to be detected on metaphase or interphase chromosomes in cell ...

Biologia

Combined Immunofluorescence and DNA FISH on 3D-preserved Interphase Nuclei to Study Changes in 3D Nuclear Organization

Fluorescent in situ hybridization using DNA probes on 3-dimensionally preserved nuclei followed by 3D confocal microscopy (3D DNA FISH) represents the most direct way to visualize the location of gene loci, chromosomal sub-regions or entire territories in individual cells. This type of analysis provides insight into the global architecture of the nucleus as well as the behavior of specific genomic loci and regions within the nuclear space. Immunofluorescence, on the other hand, permits the detection of nuclear proteins (modified histones, histone variants and modifiers, transcription machinery and factors, nuclear sub-compartments, etc). The major challenge in combining immunofluorescence and 3D DNA FISH is, on the one hand to preserve the epitope detected by the antibody as well as the 3D architecture of the nucleus, and on the other hand, to allow the penetration of the DNA probe to detect gene loci or chromosome territories 1-5. Here we provide a protocol that combines visualization of chromatin modifications with genomic loci in 3D preserved nuclei.

Here we describe a protocol for simultaneous detection of histone modifications by immunofluorescence and DNA sequences by DNA FISH followed by 3D microscopy and analyses (3D immuno-DNA FISH).

Imunofluorescência combinados e FISH DNA em 3D preservado núcleos interfásicos para estudar mudanças na organização nuclear 3D

Fluorescent in situ hybridization using DNA probes  on 3-dimensionally preserved nuclei followed by 3D confocal microscopy (3D DNA  FISH) represents the ...

Analysis of Somatic Hypermutation in the JH4 intron of Germinal Center B cells from Mouse Peyer's Patches

Within the germinal centers of lymphoid organs, mature B cells alter their expressed immunoglobulin (Ig) by introducing untemplated mutations into the variable coding exons of the Ig heavy and light chain gene loci. This process of somatic hypermutation (SHM) requires the enzyme activation-induced cytidine deaminase (AID), which converts deoxycytidines (C), into deoxyuridines (U). Processing the AID-generated U:G mismatches into mutations by the base excision and mismatch repair pathways introduces new Ig coding sequences that may produce a higher affinity Ig. Mutations in AID or DNA repair genes can block or significantly alter the types of mutations observed in the Ig loci. We describe a protocol to quantify JH4 intron mutations that uses fluorescence activated cell sorting (FACS), PCR, and Sanger sequencing. Although this assay does not directly measure Ig affinity maturation, it is indicative of mutations in Ig variable coding sequences. Additionally, these methods utilize common molecular biology techniques which&#160;analyze&#160;mutations in Ig sequences of multiple B cell clones. Thus, this assay is an invaluable tool in the study of SHM and Ig diversification.

Presented here is an assay to quantify somatic hypermutation within the immunoglobulin heavy chain gene locus using germinal center B cells from mouse Peyer&#8217;s patches.

Análise da Hipermutação Somática no JH4 intron de células do Centro Germinal B das Patches de Mouse Peyer

Within the germinal centers of lymphoid organs, mature B cells alter their expressed immunoglobulin (Ig) by introducing untemplated mutations into the ...

Imunologia e Infecção

Robust 3D DNA FISH Using Directly Labeled Probes

3D DNA FISH has become a major tool for analyzing three-dimensional organization of the nucleus, and several variations of the technique have been published. In this article we describe a protocol which has been optimized for robustness, reproducibility, and ease of use. Brightly fluorescent directly labeled probes are generated by nick-translation with amino-allyldUTP followed by chemical coupling of the dye. 3D DNA FISH is performed using a freeze-thaw step for cell permeabilization and a heating step for simultaneous denaturation of probe and nuclear DNA. The protocol is applicable to a range of cell types and a variety of probes (BACs, plasmids, fosmids, or Whole Chromosome Paints) and allows for high-throughput automated imaging. With this method we routinely investigate nuclear localization of up to three chromosomal regions.

We describe a robust and versatile protocol for analyzing nuclear architecture by 3D DNA FISH using directly labeled fluorescent probes.

Robust FISH DNA 3D utilizando sondas Diretamente rotuladas

3D DNA FISH has become a major tool for  analyzing three-dimensional organization of the nucleus, and several variations  of the technique have been ...

Isolating Malignant and Non-Malignant B Cells from lck:eGFP Zebrafish

Zebrafish (Danio rerio) are a powerful model to study lymphocyte development. Like mammals, D. rerio possess an adaptive immune system that includes B and T lymphocytes. Studies of zebrafish lymphopoiesis are difficult because antibodies recognizing D. rerio cell surface markers are generally not available, complicating isolation and characterization of different lymphocyte populations, including B-lineage cells. Transgenic lines with lineage-specific fluorophore expression are often used to circumvent this challenge. The transgenic lck:eGFP line has been used to study D. rerio T cell development, and has also been utilized to model T cell development and acute lymphoblastic leukemia (T-ALL). Although lck:eGFP fish have been widely used to analyze the T-lineage, they have not been used to study B cells. Recently, we discovered that many zebrafish B cells also express lck, albeit at lower levels. Consequently, lck:eGFP B cells likewise express low levels of GFP. Based on this finding, we developed a protocol to purify B-lineage cells from lck:eGFP zebrafish, which we report here. Our method describes how to utilize a fluorescent-activated cell sorter (FACS) to purify B cells from lck:eGFP fish or related lines, such as double-transgenic rag2:hMYC; lck:eGFP fish. In these lines, B cells, particularly immature B cells, express GFP at low but detectable levels, allowing them to be distinguished from T cells, which express GFP highly. B cells can be isolated from marrow, thymus, spleen, blood, or other tissues. This protocol provides a new method to purify D. rerio B cells, enabling studies focused on topics like B cell development and B lymphocyte malignancies.

Isolating Malignant and Non-Malignant B Cells from lck:eGFP Zebrafish

Transgenic lck:eGFP zebrafish express GFP highly in T lymphocytes, and have been used to study T cell development and acute lymphoblastic leukemia. This line can be used to study B cells, which express lck at lower levels. This protocol describes purification of malignant and non-malignant B cells from lck:eGFP zebrafish.

Isolando a maligna e as células B não-maligna do lck:eGFP Zebrafish

Zebrafish (Danio rerio) are a powerful model to study lymphocyte development. Like mammals, D. rerio possess an adaptive immune system that includes B and ...

Rápida análise de aberrações cromossômicas em linfócitos B mouse por PNA-FISH

Resumo

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Capítulos neste vídeo

Análise da aberrações cromossômicas induzidas Matéria Ambient Particulate Usando um

Detecção de Inter-aberrações cromossômicas estáveis por fluorescência múltipla

FISH para diagnóstico pré-implantação Genética

Preparação do Cromossomo Meioético Se espalha de espermatocitocitos de zebrafish

Modelo de Zebrafish de Metástase neuroblastoma

Chromosomics: Detecção de alterações numéricas e estruturais em todos os 24 cromossomos humanos ao mesmo tempo usando um ensaio de FISH Novel OctoChrome

Imunofluorescência combinados e FISH DNA em 3D preservado núcleos interfásicos para estudar mudanças na organização nuclear 3D

Análise da Hipermutação Somática no JH4 intron de células do Centro Germinal B das Patches de Mouse Peyer

Robust FISH DNA 3D utilizando sondas Diretamente rotuladas

Isolando a maligna e as células B não-maligna do lck:eGFP Zebrafish

Rápida análise de aberrações cromossômicas em linfócitos B mouse por PNA-FISH

Resumo

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Detecção de Inter-aberrações cromossômicas estáveis ​​por fluorescência múltipla

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Chromosomics: Detecção de alterações numéricas e estruturais em todos os 24 cromossomos humanos ao mesmo tempo usando um ensaio de FISH Novel OctoChrome

Imunofluorescência combinados e FISH DNA em 3D preservado núcleos interfásicos para estudar mudanças na organização nuclear 3D

Análise da Hipermutação Somática no JH4 intron de células do Centro Germinal B das Patches de Mouse Peyer

Robust FISH DNA 3D utilizando sondas Diretamente rotuladas

Isolando a maligna e as células B não-maligna do lck:eGFP Zebrafish

Detecção de Inter-aberrações cromossômicas estáveis por fluorescência múltipla