Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
We report a concise procedure of fluorescence in situ hybridization (FISH) in the gonad and embryos of Caenorhabditis elegans for observing and quantifying repetitive sequences. We successfully observed and quantified two different repetitive sequences, telomere repeats and template of alternative lengthening of telomeres (TALT).
Telomere is a ribonucleoprotein structure that protects chromosomal ends from aberrant fusion and degradation. Telomere length is maintained by telomerase or an alternative pathway, known as alternative lengthening of telomeres (ALT)1. Recently, C. elegans has emerged as a multicellular model organism for the study of telomere and ALT2. Visualization of repetitive sequences in the genome is critical in understanding the biology of telomeres. While telomere length can be measured by telomere restriction fragment assay or quantitative PCR, these methods only provide the averaged telomere length. On the contrary, fluorescence in situ hybridization (FISH) can provide the information of the individual telomeres in cells. Here, we provide protocols and representative results of the method to determine telomere length of C. elegans by fluorescent in situ hybridization. This method provides a simple, but powerful, in situ procedure that does not cause noticeable damage to morphology. By using fluorescently labeled peptide nucleic acid (PNA) and digoxigenin-dUTP-labeled probe, we were able to visualize two different repetitive sequences: telomere repeats and template of ALT (TALT) in C. elegans embryos and gonads.
Теломер защищает хромосомные концы от аномальным слияния и деградации. Млекопитающим теломер состоит из G-богатых гексамерных повторами, TTAGGG и shelterin комплексов. Последовательность теломер повторение нематода аналогичны млекопитающих (TTAGGC). Большинство эукариоты используют теломеразы, чтобы добавить теломер повторы к их хромосомными концами. Тем не менее, 10 - 15% раковых клеток используют теломеразы независимый механизм, известный как альтернативной удлинению теломер (ALT) 3. Ранее мы сообщали , что теломер повторы и связанные с ней последовательности, названные в качестве Talt, были усилены в теломер теломераза мутантных линий , которые пережили критический стерильность 2.
Длина теломер была измерена с помощью количественной ПЦР или с помощью саузерн - блоттинга, что обеспечивает среднюю длину теломер общего 4,5,6,7. Прочитайте подсчет теломер повтора в целом данных секвенирования генома также является индикатором общего содержания теломер 8. Хотя Sinгле длину теломер Анализ (STELA) может обеспечить длину одной теломеры, она не может обеспечить пространственную информацию теломер 9. В то время как ПНТ-1 :: mCherry репортер белка обеспечивает пространственную информацию теломер в естественных условиях, он не может представлять длину двухцепочечных теломер, как и ПНТ-1 является одноцепочечной теломер - связывающего белка 10.
В то время как вышеупомянутые методы дают усредненную информацию повторяющихся последовательностей, флуоресцентная гибридизация (FISH) в позволяет наблюдать количество и пространственное распределение отдельных последовательностей , представляющих интерес на хромосомном уровне. Вместо очистки ДНК, ткани или клетки закрепляются, чтобы сохранить нативную пространственную информацию в рыбе. Таким образом, рыба является как количественный и качественный инструмент для наблюдения отдельных последовательностей повторов, таких как теломер повторяется.
Этот протокол обеспечивает эффективный способ для одновременного обнаружения как Teloпростые и другие повторы на основе улучшения из ранее описанных методов 11,12. C. личинки Элеганс или взрослые многоклеточный организм с высоко дифференцированных клеток. Неоднородность клеток препятствует на количественном анализе большого числа теломер пятен. Для того, чтобы максимально увеличить количество клеток, проанализированных, эмбрионы изолированы и распространяются на полилизиновых покрытые слайдами для рыб. Кроме того, этот протокол также может быть объединен с иммунофлюоресценции.
В качестве доказательства того, что работает протокол, мы покажем, что можно наблюдать и количественно две различные повторяющиеся последовательности. ДНК-зонд против TALT1 был сгенерирован с помощью простых ПЦР включения дигоксигенином дУТФ. Затем этот TALT1 зонд и флуоресцентно-меченного теломер ПНА зонд гибридизировали одновременно. Впоследствии дигоксигенина обнаружен каноническим методами иммунофлюоресценции. Мы представляем здесь репрезентативные изображения , где TALT1 локализуется с теломер в ТРТ-1 выжившие.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. этикетировочные Зонды с дигоксигенином дУТФ методом ПЦР
2. Подготовка Polylysine Покрытые Слайды
Примечание: Вся процедура занимает около 2 ч. Большинство шагов выполняются при комнатной температуре за исключением стадии сушки.
3. Закрепление Worms на предметном стекле (Рисунок 1)
4. Закрепление и пермеабилизирующего
5. Гибридизация Фиксированные клетки
6. Моет и Иммунофлуоресценции
7. Монтаж и наблюдение
8. Количественное теломер сигнала
Примечание: Количественное было сделано , как описано ранее 16. Все изображения, которые должны быть сравнены должны быть приняты с той же установкой, включая время экспонирования и источника света.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Ранее сообщалось , что ALT выживших может выйти из теломераза-дефицитных мутантов, ТРТ-1 (ok410), на низкой частоте Реплицируя внутренне локализован 'Шаблон ALT' (Talt) последовательности для поддержания теломер 2. Использование ПНК зонда, мы смогли визуализирова...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Основным преимуществом нашего протокола является простота процедуры без заметного ущерба морфологии клеточной структуры. Несколько шагов были оптимизированы для C. Элеганс FISH в этом протоколе. Критические шаги для успешного рыбы включают маркировку зондов, фиксация эмбрионов и ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
The authors have nothing to disclose.
Mutant worm strains were kindly provided by the Caenorhabditis Genetics Center. This research was supported by a grant of the Korea Health Technology R&D Project through the Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), funded by the Ministry of Health & Welfare, Republic of Korea (grant number: HI14C1277).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
PNA probe | PANAGENE | custom order | |
Anti-Digoxigenin-Fluorescein, Fab fragments | Roche | 11207741910 | use 1:200 diluted in PBST |
Digoxigenin-dUTP | Roche | 11573152910 | |
Bovine serum albumin | SIGMA-ALDRICH | A-7906 | |
Paraformaldehyde | SIGMA-ALDRICH | P-6148 | prepare 4% paraformaldehyde by heating in DW with few drops of NaOH. add 0.1 volume of 10x PBS. |
Vectashield | Vector Laboratories | H-1200 | |
Hybridizaiton solution | 3x SSC, 50% formamide, 10% (w/v) dextran sulfate, 50 μg/ml heparin, 100 μg/ml yeast tRNA , 100 μg/ml sonicated salmon sperm DNA | ||
Hybridizaiton wash solution | 2x SSC, 50% formamide | ||
Formamide | BIONEER | C-9012 | toxic |
Methanol | Carlo Erba | ||
Acetone | Carlo Erba | ||
Heparin | SIGMA-ALDRICH | H3393 | make 10 mg/ml for stock solution |
Dextran sulfate | SIGMA-ALDRICH | 67578 | |
10x PBS | For 1 L DW : 80 g NaCl, 2.0 g KCl, 27 g Na2HPO4•7H2O, 2.4 g KH2PO | ||
PBST | 1x PBS, 0.1% tween-20 | ||
Polysorbate 20 | SIGMA-ALDRICH | P-2287 | Commercial name is Tween-20 |
Poly-L-Lysine solution (0.1% w/v) | SIGMA-ALDRICH | P-8920 | prepare fresh 0.01% w/v solution before use |
M9 | 3 g KH2PO4, 6 g Na2HPO4, 5 g NaCl, 1 ml 1 M MgSO4, H2O to 1 L | ||
Bleaching solution | 20% sodium hypochlorite, 0.5 M KOH | ||
Antibody buffer | 1x PBST, 1 mM EDTA, 0.1% BSA, 0.05% Sodium azide (toxic) | ||
Blocking solution | Antibody buffer with 5% bovine serum albumin (BSA) | ||
illustra Microspin G-50 | GE healthcare | 27-53310-01 | |
20x SSC | To make 1 L, 175.3 g of NaCl, 88.2 g of sodium citrate, H2O to 1 L, adjust pH to 7.0 | ||
2x SSCT | 2x SSC, 0.1% tween-20 | ||
10x digoxigenin-dUTP mix | 1 mM dATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 0.65 mM dTTP, 0.35 mM DIG-11-dUTP | ||
PCR purification columns | Cosmo genetech | CMR0112 | |
Glass cleaner / ULTRA CLEAN | Dukssan pure chemicals | 8AV721 | |
Multi-well glass slide | MP biomedicals | 96041205 | |
Nematode growth media | To make 1 L, 3 g of NaCl, 17 g of agar, 2.5 g of peptone, H2O to 974 ml. Autoclave and cool the flask. Add 1 ml of 1 M CaCl2, 1 ml of 4 mg/ml cholesterol in ethanol, 1 ml of 1 M MgSO4, 25 ml of 1 M KPO4. | ||
Levamisole | SIGMA-ALDRICH | 196142 | |
Razor | Feather | blade No. 11 | |
Rnase A | Enzynomics | ||
BSA | SIGMA-ALDRICH | A7906 | |
Confocal microsope | Zeiss | LSM 510 | EC Plan-Neofluar 100X was used as objective lens. |
Humid chamber | Plastic box filled with paper towel soaked in DW | ||
Image Analysis Software | Dr. Peter Landsdorp | TFL-telo | http://www.flintbox.com/public/project/502 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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