Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
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.
Обнаружение экспрессии генов в различных типах клеток головного мозга , например, нейроны, астроциты, олигодендроциты, олигодендроцитов и микроглии предшественников, может быть затруднено из - за отсутствия конкретных первичных или вторичных антител для иммунологического окрашивания. Здесь мы опишем протокол для определения экспрессии трех различных генов в той же секции головного мозга с использованием двойной флуоресценции в гибридизация с двумя геноспецифических зондов с последующим иммунным окрашиванием с антителом высокой специфичностью , направленной против белка , кодируемого геном третьего. Aspartoacyclase (ООРА) генов, мутации которых могут привести к редкой человеческой болезни белой материи - болезнь Канавана - Считается , что выражается в олигодендроцитов и микроглии , но не в астроциты и нейроны. Тем не менее, до сих пор не установлена точная картина экспрессии ASPA в головном мозге. Этот протокол позволил нам определить, что ООРА выражается в субпопуляции зрелых олигодендроцитов ае он может быть как правило, применяется к широкому спектру исследований характера экспрессии генов.
Глиальные клетки, которые являются наиболее распространенными клеток в центральной нервной системе (ЦНС), включают в себя олигодендроцитов (в myelinating клетки центральной нервной системы), олигодендроциты предшественники (OPS, также известные как "NG2 клетки"), астроциты и микроглии. Существует растущий интерес к функции глиальных клеток и их потенциальной роли в неврологических заболеваний 1. Например, болезнь Канавана (CD) является наследственным нейродегенеративным заболеванием начиная с раннего детства с губчатой Leukodystrophy и прогрессирующей потерей нейронов, что приводит к смерти , как правило , до 10 лет , 2,3. Мутации в гене Aspartoacyclase (ООРА) , которые приводят к значительно сниженную активность ASPA 4 в КР были идентифицированы. ООРА представляет собой фермент , катализирующий деацетилирование N-ацетиласпартата (НАА), молекула высоко концентрированным в головном мозге, генерируя ацетат и аспартат 5-7. Многие пациенты CD показывают более высокие уровни NAA из-за отсутствия ООРА переменного токательность. Некоторые исследования предполагают , что НАА полученный ацетат может быть основным источником жирных кислот / липидов в головном мозге в процессе разработки и CD могут возникнуть в результате снижения синтеза миелина в процессе развития , вызванного отказом НАА быть разбиты 3,5,6.
ООРА встречается преимущественно в почках, печени и белого вещества головного мозга, а также учитывая важную роль в ООРА CD, сотовая экспрессия этого фермента в мозге было изучено несколько лабораторий. Глядя на ферментативную активность ООРА в головном мозге, более ранние исследования показали , что увеличение активности ООРА во время развития мозга параллельно временной ход миелинизации 8-10. На клеточном уровне, анализы для ферментативной активности, а также в гибридизация (МОГ) и иммуногистохимии (IHC) , в анализ позволяет предположить , что ООРА в основном экспрессируется в олигодендроциты в головном мозге , но не в нейронах или астроцитов 11-16. Несколько исследований показали, что ООРА может такжевыражается в микроглии в центральной нервной системе 12,14. До сих пор данные по экспрессии ООРА в ФОС ограничены. Согласно данным недавнего исследования , где Транскриптом различных типов клеток в коре головного мозга мыши , включая нейроны, астроциты, ФОС, новообразованных олигодендроцитов, myelinating олигодендроцитов, микроглии, эндотелиальные клетки, и перицитами анализировали с помощью РНК секвенирования 17, экспрессируется исключительно ООРА в олигодендроциты , в частности, в myelinating олигодендроциты (http://web.stanford.edu/group/barres_lab/brain_rnaseq.html). Несмотря на эти исследования по ООРА паттерна экспрессии в головном мозге, ряд неопределенностей, остаются.
Различные методы могут быть использованы для изучения паттернов экспрессии генов. IHC является широко используемый метод для определения функционального продукта (т.е. белок) генной экспрессии в срезах ткани. Несмотря на большую полезность, этот метод имеет свои ограничения, как его применение и специфичность могут быть тО наличии и специфичности антитела необходимо. Для сравнения, ISH имеет то преимущество, которое позволяет выявить экспрессию любого гена на уровне мРНК. Тем не менее, это может быть технически сложно использовать несколько зондов в то же время для того, чтобы локализовать экспрессию генов в специфических типах клеток. В этой статье мы опишем протокол сочетающую двойной РНК флуоресцентной гибридизации in - situ с флуоресцентной immunolabelling белка. Мы использовали этот набор методов для изучения характера экспрессии Aspa в мозге мыши. Этот метод позволяет точно Изучение экспрессии генов с использованием конфокальной микроскопии.
Заявление по этике:
Мышь нива и регулировать в соответствии с правилами Министерства внутренних дел Великобритании и руководств UCL комитет по этике, с соблюдением животных (научные процедуры) Закон 1986 Соединенного Королевства и ее изменение регламента 2012 года.
Примечание: Все решения должны быть сделаны с диэтилпирокарбонат (DEPC) - обрабатывают водой, чтобы уничтожить любые остаточные РНКазы. Для лечения DEPC, добавьте DEPC (1 мл на литр), энергично встряхивают, пока все DEPC глобулы не исчезли затем автоклав ухудшить DEPC.
1. РНК зонд Синтез
2. Перфузия, Фиксирование и тканей Коллекция
3. Cryosectioning
4. Гибридизация
5. Визуализация FITC зонда
6. Визуализация DIG Probe
7. Иммуногистохимия
8. Монтажное
В данной статье описывается метод двойной ISH флуоресценции с последующим immunolabelling в разделах мозга мыши. Краткое описание этого протокола показан на рисунке 1. Первым шагом было синтезировать зонды , специфичные к Aspa и MBP (основной белок миелина). Для ?...
Этот протокол предусматривает процедуру шаг за шагом для двойной РНК гибридизация с последующим иммунным окрашиванием. Мы использовали этот протокол для подтверждения того, что Aspa выражается в зрелых олигодендроцитов в нескольких областях мозга.
Эта процеду...
The authors declare that they have no competing financial interests.
Work in the authors' laboratories was supported by the UK Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BB/J006602/1 and BB/L003236/1), the Wellcome Trust (WT100269MA) and the European Research Council (ERC, "Ideas" Programme 293544). SJ was supported by an EMBO long-term fellowship. The authors thank Stephen Grant for his technical assistance.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
QIAprep Miniprep | Qiagen | 27104 | |
Deionized formamide | Sigma | F9037 | for ISH blocking buffer |
Sodium chloride | Sigma | S3014 | |
Trizma Base | Sigma | T1503 | |
Hydrochloric acid | VWR International | 20252.290 | |
Sodium phosphate monobasic anhydrous | Sigma | S8282 | |
Sodium phosphate dibasic dihydrate | Sigma | 30435 | |
Yeast tRNA | Roche | 10109495001 | |
50x Denhardt's solution | Life Technologies | 750018 | |
Dextran sulfate | Sigma | D8906 | |
Aspa cDNA clone | Source Bioscience | IRAVp968C0654D | |
SalI | New England Biolabs | R0138 | |
Sodium acetate | Sigma | S2889 | |
Equilibrated phenol | Sigma | P4557 | |
Chloroform | Sigma-Aldrich | C2432 | |
Isoamyl alcohol | Aldrich | 496200 | |
Ethanol | VWR International | 20821.321 | |
T7 RNA polymerase | Promega | P4074 | |
Transcription buffer | Promega | P118B | |
100 mM DTT | Promega | P117B | |
UTP-DIG NTP mix | Roche | 11277073910 | |
Rnasin | Promega | N251B | |
Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | |
Filter paper | Fisher scientific | 005479470 | |
Sucrose | Sigma | 59378 | |
Diethyl pyrocarbonate | Sigma | D5758 | |
Pentobarbitone | Animalcare Ltd | BN43054 | |
Dissecting scissors | World Precision Instruments | 15922 | |
25 gauge needle | Terumo | 300600 | |
Peristaltic pump | Cole-Parmer Instrument Co. Ltd | WZ-07522-30 | |
Iris scissors | Weiss | 103227 | |
No.2 tweezers | World Precision Instruments | 500230 | |
Coronal Brain Matrix | World Precision Instruments | RBMS-200C | |
Razor blade | Personna Medical | PERS60-0138 | |
OCT medium | Tissue tek | 4583 | |
Cryostat/microtome | Bright | ||
Superfrost plus slides | Thermo Scientific | J1800AMNZ | |
Sodium citrate | Sigma | S4641 | for 65 °C wash buffer |
Formamide | Sigma-Aldrich | F7503 | |
Tween-20 | Sigma-Aldrich | P1379 | |
Coverslips | VWR International | 631-0146 | |
Coplin Jar | Smith Scientific Ltd | 2959 | |
Blocking reagent | Roche | 11096176001 | |
Heat-inactivated sheep serum | Sigma | S2263 | |
Hydrophobic pen | Cosmo Bio | DAI-PAP-S | 1:500 |
α-FITC POD-conjugated antibody | Roche | 11426346910 | |
TSA™ Plus Fluorescein System | Perkin Elmer | NEL741001KT | 1:1,500 |
α-DIG AP-conjugated | Roche | 11093274910 | |
Fast red tablets | Roche | 11496549001 | |
.22 µM filter | Millex | SLGP033RS | |
α-Olig2 Rabbit antbody | Millipore | AB9610 | |
Alexa Fluor® 647-conjugated α-rabbit antibody | Life technologies | A-31573 | 1:1,000 |
bisBenzimide H 33258 | sigma | B2883 | |
Mounting medium | Dako | S3023 | |
Leica SP2 confocal microscope | Leica |
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