Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Мы установили флуоресцентной гибридизации протокола месте в для обнаружения упорной вирусной ДНК генома в пределах срезов ткани животных моделях. Этот протокол позволяет изучение инфекционного процесса по codetection вирусного генома, его РНК продуктов, а также вирусными или клеточными белками в пределах отдельных клеток.
Одноместный клеток codetection гена, его продуктом РНК и клеточные регуляторные белки имеет решающее значение для изучения регуляции экспрессии генов. Это вызов в области вирусологии, в частности для применения в атомной тиражирование стойких вирусов ДНК, которые включают модели животных для их изучения. Вирус простого герпеса типа 1 (HSV-1) устанавливает пожизненное латентной инфекции в периферических нейронах. Латентный вирус служит резервуаром, из которого он реактивирует и вызывает новую герпетической эпизод. Клеточной биологии ВПГ-1 задержки еще малопонятным, отчасти из-за отсутствия методов обнаружения ВПГ-1 геномов на месте в животных моделях. Мы описываем ДНК-люминесцентные в гибридизация (FISH) подход эффективно обнаруживать низким копирования вирусных геномов внутри разделов нейронных тканей от инфицированных животных моделях. Метод основан на основе термической антигена разоблачения, и непосредственно меченые самодельные ДНК-зонды, или коммерчески доступные датчики. Мы разработали тройную СтаиНин подход, сочетающий ДНК-FISH с РНК-FISH и иммунофлюоресценции, используя усиление сигнала пероксидазную основе для размещения каждое требование окрашивания. Основным усовершенствованием является возможность получения в течение 10 мкм срезов тканей, низкофоновых сигналов, которые могут быть отображены с высоким разрешением с помощью конфокальной микроскопии и широким полем обычной эпифлуоресцентной. Кроме того, тройной окрашивание работал с широким спектром антител, направленных против клеточных и вирусных белков. Полный протокол занимает 2,5 дня, чтобы разместить антитела и проникающий зонд в ткани.
Вирус простого герпеса типа 1 (HSV-1) является постоянным человеческий вирус нейротропным, установление долгосрочного латентной инфекции в нейронах тройничного ганглиев (ТГ) периферической нервной системы, от которой он реактивирует периодически копировать и распространяться. ВПГ-1 геном является 150 кб днДНК локализация в ядре принимающей нейрона, где он остается как MultiCopy chromatinized плазмиды, которые не интегрироваться в принимающих-геном клетки 1,2. Во время задержки, генетический программа ВПГ-1 репликативной цикл сильно подавлены, и экспрессия гена ограничена латентного связанных транскрипта (LAT) локуса, от латентного установления к инициации реактивации 3. LAT выдает длинный 8.5 KB некодирующих РНК обработанный в крупный 2 кб стабильной лассо, и несколько микроРНК 4-7. ВПГ-1 задержки, таким образом, характеризуется наличием вирусной геномной ДНК, РНК LAT, а также отсутствие обнаруживаемых репликативных белков цикла.
ontent "> Животные модели, преимущественно мыши и кролика, экспериментальные модели Резюмируя несколько особенностей задержки в человека. Одним из главных интересов этих моделей является то, что они позволяют изучать физиологические аспекты HSV-1 задержки в иммунокомпетентных. За последние десятилетия , много экспериментальных инструментов, таких как генетически модифицированных вирусов и мышей, были разработаны для изучения физиологии, генетики и клеточной биологии HSV-1 задержки, из животных тканей. До сих пор вирусной геномной ДНК не была обнаружена и количественно с помощью саузерн-блоттинга и КПЦР от диссоциации ТГ. Тем не менее, в настоящее время нет доступный метод для выявления ВПГ-1 геном на в гибридизация на срезах тканей 8. Следовательно, задержка обычно начисленных на гистологических срезах путем выявления LAT РНК с помощью РНК в гибридизация, а не вирусная обнаружения генома. Потому что это было невозможно охарактеризовать инфицированные клетки в зависимости от наличия вирусных геномов, Тхис техническим ограничением была главным недостатком к анализу многими аспектами принимающей антивирусных взаимодействий, таких как отношения между вирусного генома и клеточной и генной экспрессии вирусного или клеточного иммунного ответа хозяина 9,10.Самое главное, что неоднородность клетки к клетке из латентной инфекции остается относительно неисследованными и было показано, что одним из ключевых элементов задержки на мышах и в человеческих чувств нейронов ганглиев, имплантированных в SCID мышей 11-17. Как правило, было показано, кПЦР, что геном число копию HSV-1 в клетке колеблется от 5 до нескольких сотен. Хотя LAT появляется как ключевой регулятор латентности и реактивации, КПЦР данные о изолированных нейронов и в месте ПЦР показал, что только часть латентно инфицированных нейронов, по цене от 30%, выражает LAT локус 11,12,18-21. Как клетка-хозяин и сотовый среда, в воздействии ткани о создании латентного вируса ивыражение вирусный ген, остается неясным. Здесь мы опишем надежную люминесцентные в гибридизация (FISH) метод для эффективного обнаружения низкого копирования HSV-1 геномной ДНК в животных секциях нервной ткани. Такой метод был разработан и используется нами, чтобы получить доступ к высоким разрешением микроскопии изображений, которая необходима для изучения взаимодействия вирусного генома с клеткой-хозяином внутри ядерных компонентов 22. Кроме того, мы опишем метод множественного окрашивания для одновременного обнаружения вирусной ДНК с РНК и белков, что является уникальным инструментом для описания вирус-хозяин взаимодействий, которые регулируют экспрессию вирусных генов. Способ также может применяться для широкого диапазона испытаний, требующих обнаружения HSV-1 латентного генома, например, количественной зараженные нейроны в большом количестве секций. Ключевым шагом является применение антиген лечение извлечения сделать вирусная ДНК доступной для гибридизации. Таким образом, этот протокол также может быть эффективным для обнаружениядругих вирусов двухцепочечной ДНК, которые в настоящее время не обнаружено обычными подходов ДНК-промысел в тканях животных.
Этот метод был использован в исследовании, опубликованном ранее 22. Для общем фоне и описание обычного манипулирования на ISH, IF и рыбу, мы предлагаем следующую доступную литературу 23.
1. Животное Инфекция
Все процедуры, связанные с экспериментальных животных соответствовали этическим вопросам из Ассоциации по исследованиям в области зрения и офтальмологии (ARVO) Заявление на использование животных в научных исследованиях, и они были одобрены местным комитетом по этике УПО-3296-CNRS, по в соответствии с Европейским сообществом Директива Совета 86/609/EEC. Все животные получали неограниченный доступ к пище и воде.
Способ инфекции мыши с HSV-1 описано ниже был использован в ранее опубликованных исследований 24-26.
2. Мышь перфузии-фикс
3. Т.Г. Уборочная
4. Cryosection Подготовка
5. ВПГ-1 Маркировка зонд
Протокол, описанное ниже для обнаружения HSV-1 генома ДНК FISH был успешно использован с двумя типами датчиков. Первым из них является самодельным Су3 меченных флуоресцентного зонда, который подходит для тонкой анализа ядерной организации в отдельных клетках, по большом увеличении флуоресцентной микроскопии. Второй является коммерчески доступным биотинилированного зонда, который может быть комбинироватьг с усилением сигнала пероксидазой основе, чтобы обеспечить светлое сигнал. Последний подходит для идентификации и количественного определения вируса, содержащего нейроны при малом увеличении в цельной части, и для анализа HSV-1 шаблонов генома. Конечные пользователи должны оценить, какой подход лучше всего подходит цель их изучения. Коммерчески доступный зонд перечислены в разделе реагента, а также подготовка самодельного зонда описан ниже.
6. ДНК-FISH
На рисунке 1 показан обзор основных шагов протокола ДНК-FISH, и как выполнить ДНК-FISH в рамках многократного эксперимента окрашивания в codetect РНК и белка, как описано в Протоколы 7-9.
7. Двойной РЫБЫ РНК-ДНК
См. рисунок 1, зеленые ящики для обзора.
Для кратногоокрашивания процедуры, включая в шаге РНК-FISH, как правило, рекомендуется сначала выполнить обнаружение РНК в качестве такого цели чувствителен к деградации РНКазой и химикатов. Кроме того, процедура ДНК-FISH включает процедуры, которые снижают эффективность других окрашивания. Для РНК-FISH, мы выбрали фермент подход обнаружения (Tyramide Усиление сигнала (TSA), используя биотинилированных зондов и пероксидазу (HRP) в сочетании стрептавидином). АСП на основе флуоресцентной tyramide подложки (см. таблицу реагентов для деталей), который ковалентно связан с тканью с помощью реакции ферментативного пероксидаза. Сигнал РНК-РЫБА, таким образом, сохраняется в течение ДНК-FISH.
8. РЫБЫ Иммуно-ДНК
См. рисунок 1, фиолетовые ящики для обзора.
Подобно РНК-ДНК-FISH, рекомендуется выполнить сначала иммунофлюоресценции, так как ДНК-FISH, вероятно, денатурации белков и предотвращения их обнаружения антител. Качество иммунофлуоресцентного сигнала сильно зависит от характеристик антитела, и несколько антитела должны быть проверены, когда это возможно. Эпитоп разоблачение выполняется один раз перед иммунофлюоресценции улучшить как обнаружение белка и ДНК-FISH. Чтобы сохранить иммунофлюоресценции сигнал на образце во время процедуры ДНК-FISH необходимо COValently связать его с ткани. Мы приведем здесь два подхода, которые обеспечили хорошие результаты в наших руках, антитела после фиксации и tyramide обоснованное выявление (см. шаг 8.5). Выбор должен быть обусловлен предварительных испытаний для каждой пары цель / антител.
9. Двойной ДНК-РНК FISH В сочетании с иммунофлуоресценции
См. рисунок 1, оранжевые ящики для обзора.
РНК-РЫБА выполняется в первую очередь, а затем иммунофлюоресценции, и, наконец, ДНК-FISH. Если иммунофлюоресценции обнаруживается реакции tyramide, он является ключевым, чтобы утолить полностью деятельность HRP на стадии РНК-FISH с Н 2 О 2, и чтобы убедиться, что тушение эффективно. Это делается с помощью одного слайда в качестве контроля "нет первичного антитела".
Поскольку этанол на основе обезвоживание является вредным для некоторых белков растворителей чувствительны, этот шаг РНК-FISH может ингибировать иммунофлюоресценции. Если это так, РНК-FISH может быть выполнена WIth альтернативный протокол, как описано ниже в stpe 9,3.
10. Презентация Монтаж и обработка изображений
После нескольких месяцев тщательного тестирования, мы обнаружили, что на основе термической химической разоблачение сделал скрытая ВПГ-1 геном доступны для люминесцентных в гибридизация. В процессе, мы попробовали различные разоблачения процедуры, и только тепловые основе лечен...
Протокол, описанный здесь позволяет обнаружить ВПГ-1 латентной генома в нейронах мыши секциях нервной ткани. Наше понимание путей регуляции экспрессии вирусного гена была ограничена отсутствием метода для выявления ВПГ-1 геномной ДНК на месте внутри нейронов тканей. Информация о ...
Авторы заявляют каких конкурирующих финансовых интересов.
Мы благодарим Н. Sawtell (Hospital Medical Center Цинциннати Детская, Цинциннати, Огайо, США), С. Efstathiou (Кембриджский университет, Великобритания) и Джеймс Хилл (ЛГУ Health Sciences Center, Новый Орлеан, США) за предоставление образцов из ВПГ-1 -инфицированных мышей и кроликов, соответственно, и для реагентов; Х. Масумото (Kazusa НИИ ДНК, Чиба, Япония) и С. Khochbin (Institut Albert Bonniot, Гренобль, Франция) за полезные обсуждения.
Эта работа финансировалась за счет грантов от Национального центра де-ла-Научных Исследований (CNRS) (программа ATIP, к ЛП, http://www.cnrs.fr), Национальное агентство исследований Французский (ANR) (ANR-05-MIIM- 008-01, CENTROLAT, http://www.agencenationale-recherche.fr ), FINOVI Фонд ( http://www.finovi.org/:fr:start ), LabEX DEVweCAN (ANR-10-LabX-61 ) из Университете Лиона, в рамках программы "Investissemenц d'Avenir "(ANR-11-IDEX-0007) управляется ANR ( http://www.agence-nationale-recherche.fr ), l'Association Pour La Recherche Контр ле Рак (АРК-7979 и ARC- 4910, http://www.arc-cancer.net ), ла Лига Nationale Контр ле Рак (LNCC, http://www.ligue-cancer.net ), и инков (программа EPIPRO, http://www.e -cancer.fr ). ФК и ЛП CNRS исследователи.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Balb/c mice | Janvier, France | 6 week-old females | |
HSV-1 strains | SC16 strain (wild type) | See Labetoule, M. et al. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci 44, 217–225 (2003) for details on HSV-1 strain and virus stock preparation. | |
Ketamine hydrochloride | Sigma | K2753 | Intraperitoneal injection of a solution containing Ketamine (100mg/kg) and Xylazine (10mg/kg) |
Xylazine hydrochloride | Sigma | X1251 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma | 158127 | Suspend 4 g of PFA in 90 ml of water. Add 50 µl of 1N NaOH, and heat at 60 °C in a water bath with agitation. PFA dissolves in about 30 min. Add 10 ml of 10x PBS. This solution can be prepared in advance and stored at -20 °C in 5 ml tubes. Caution. Manipulate under a fume hood. |
Physiological Saline | Sigma | 07982-100TAB-F | |
1x PBS, pH 7.4 (sterile) | Life Technologies | 10010-015 | |
Sucrose | Sigma | 84100 | Prepare a 20% sucrose solution in 1x PBS. |
Cryosectionning embedding medium - Tissue-Tek OCT Compound | SAKURA | 4583 | |
Large vector DNA purification kit | Qiagen | 12462 | To purify Cosmid or BAC vector containing HSV-1 genome and store at -20 °C |
Nick translation kit | Roche Applied Sciences | 10 976 776 001 | |
Cy3-dCTP | GE Healthcare | PA53021 | Protect from light |
0.5 M EDTA | Sigma | E6758 | |
G50 Mini spin column | GE Healthcare | 27-5330-01 | |
Salmon sperm DNA 10 mg/ml | Invitrogen Life Technologies | 15632-011 | |
Ethanol molecular biology grade | Sigma | 87047 | Prepare a 70% solution |
Salmon sperm DNA | Invitrogen Life Technologies | 15632-011 | |
Formamid Molecular biology grade | Sigma | F9037 | Caution. Manipulate under fume hood. |
HSV-1 biotinylated commercial probe | Enzo Life Sciences | ENZ-40838 | |
ImmEdge hydrophobic pen | Vector Laboratories | H-4000 | |
20x Saline Sodium Citrate (SSC) | Sigma | S6639 | Prepare a 2x SSC solution in ddH20. |
Triton X-100 | Sigma | T8787 | Prepare a 10% stock solution in water and store at +4 °C. Prepare the 0.5% solution in 1x PBS right before use. |
10 mM Sodium citrate pH 6.0 | Sigma | S1804 | Prepare a 100 mM stock solution (10x). Weigh 10.5 g of citric acid (MW 210.14). Caution, irritant and toxic, wear appropriate mask and gloves), and dissolve in 400 ml water. Adjust pH at 6.0 with 1 N NaOH (caution, irritant, wear gloves). Adjust to 500 ml with distilled water. Dilute 10x in distilled water before use. |
Acetic Acid | Sigma | 320099 | |
Methanol, molecular biology grade | Sigma | 322415 | |
Dextran sulfate - MW 500,000 | Euromedex | EU0606-A | |
Denhardt's solution (100x) | Euromedex | 1020-A | |
Rubber Cement "FixoGum" | Marabut | 290110000 | |
DNA purification kit - Qiaquick PCR purification kit | Qiagen | 28104 | |
T7 in vitro transcription kit | Ambion Life Technologies | AM1314 | |
Biotin-16-UTP | Roche Applied Sciences | 11388908910 | |
RNA purification minicolumn | Qiagen | 73404 | |
Ribonucleoside Vanadyl Complex | New England Biolabs | S1402S | |
H2O2 | Sigma | H3410 | Prepare a 3% solution in distilled water. Store at +4 °C and protect from light. |
Yeast tRNA | Invitrogen | 15401011 | prepare a 10 mg/ml solution in RNAse free water |
Normal Goat Serum | Invitrogen | PCN5000 | |
Primary antibodies | any supplier | The following primary antibodies were used in the result section: anti-mouse CENP-A (rabbit mAb C51A7, Cell Signaling Technologies), and anti-ATRX H-300 (Santa Cruz Biotechnology) | |
Secondary fluorescent antibodies | Invitrogen Life Technologies | The fluorescent secondary antibodies routinely used in our protocol are Alexa Fluor labeled goat antibodies (IgG H+L). The antibody used in the result section is an anti-rabbit goat antibody labaled with Alexa Fluor 488 (reference A11001) | |
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit - Streptavidin + Alexa Fluor 350 (blue fluorescence) | Invitrogen Life Technologies | #T20937 | TSA kits are also available from Perkin Elmer |
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit - Streptavidin + Alexa Fluor 488 (green fluorescence) | Invitrogen Life Technologies | #T20932 | |
Hoechst 33342 | Invitrogen Life Technologies | H3570 | Prepare a 0.5 µg/ml solution in 1x PBS immediately before use. Discard the remaining solution. |
22 mm x 50 mm coverslip. n°1.5 glass | Electron Microscopy Sciences | 72204-04 | |
Mounting medium with anti-fading agent - VECASHIELD | Vector Laboratories | H-1000 | Another conventional product is Fluoromount G from Electron Microscopy Science |
Superfrost glass slides | FisherScientific | 12-550-15 | |
Equipment/Material | Company | Reference | Note |
Needle for infection | Glass micropipette hot drawn. Custom made. | ||
Dissection equipment | Moria, France | Microsurgical scissors and forceps | |
Peristaltic pump | Cole Palmer Instruments | Easyload Masterflex | |
Microsyringe pump device (Nano Pump) | kdScientific | KDS310 | |
Cryostat | Leica France | CM 1510-1 | |
-80 °C freezer | Sanyo | Ultra Low -80 °C | |
Domestic microwave oven | |||
Dry block heater | Eppendorf | 022670204 | |
Incubator Slide moat | Boekel Scientific | 240000 | |
Coplin Jar | Dominique Dutscher | 68512 | |
Staining glass container | Dominique Dutscher | 68506 | |
Fluorescent microscope | Zeiss | The images presented in the result section were collected with a Zeiss AxioObserver with objective 40X LD NeoFluor N.A 0.6, and 100X PlanApochromat N.A 1.3. Filter set #38, #43, and #43. HXP 120 fluorescence light source. Photometrics CoolSNAP HQ2 CCD camera. Signal will be more easily observed on a recent high efficiency microscope such as Zeiss AxioImager/AxioObserver series, Nikon Ti-E/Ni-E series or Leica DM/DMI6000 series |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены