Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Данио рерио недавно использовались как в естественных условиях система моделей для изучения времени репликации ДНК в процессе разработки. Вот подробные протоколы для использования данио рерио эмбрионов для синхронизации репликации профилей. Этот протокол может быть легко адаптирована для изучения времени репликации в мутантов, типы отдельных клеток, болезни моделей и других видов.
Синхронизация репликации ДНК является важной характеристикой сотовой, экспонирование существенные отношения с Структура хроматина, транскрипция и скорости мутации ДНК. Изменения в сроках репликации происходят во время разработки и в рак, но времени репликации роль играет в развитии и заболевания не известна. Данио рерио недавно были созданы как в естественных условиях модель системы для изучения времени репликации. Вот подробные протоколы для использования данио рерио для определения сроков репликации ДНК. После сортировки клеток эмбрионов и взрослых рыбок данио, могут быть построены с высоким разрешением шаблоны времени репликации ДНК генома общесистемной путем определения изменений в ДНК копировать количество путем анализа последовательности данных следующего поколения. Данио рерио модель системы позволяет для оценки изменений времени репликации, которые происходят в естественных условиях на протяжении развития и может также использоваться для оценки изменений в типы отдельных клеток, модели заболеванием или мутантных линий. Эти методы позволят исследования, изучение механизмов и детерминанты репликации сроков создания и обслуживания во время разработки, сроки репликации роль играет в мутации и tumorigenesis и последствия нарушается время репликации по развитию и болезни.
Для клетки к делению успешно они должны сначала точно и добросовестно повторить их весь геном. Геном дублирования в шаблоне воспроизводимость, известный как ДНК репликации сроки программы1. Синхронизация репликации ДНК соотносится с организации хроматина, эпигенетических меток и ген выражение2,3. Изменения в сроках репликации происходят на протяжении всего развития и значительно, относящиеся к транскрипционный анализ программ и изменения знаков хроматина и организации4,5. Кроме того репликация сроков связан с мутационного частот, и изменения в сроках наблюдаются в различных видах рака6,,78. Несмотря на эти замечания механизмы и факторы репликации сроков создания и регулирования по-прежнему в основном неизвестны и роль он играет в развитии и болезнь является неопределенным. Кроме того до недавно генома репликацией времени изменения, которые происходят на протяжении всего развития позвоночных только были изучены в модели культуры клеток.
Данио рерио, данио рерио, хорошо подходят для изучения репликации сроков в vivo во время разработки, как брачные пары может принести сотни эмбрионов, которые развиваются быстро с много сходства с млекопитающих развития9, 10. Кроме того на протяжении развития данио рерио, есть изменения клеточного цикла, организации хроматина и transcriptional программы, использующие отношения с ДНК репликации времени11. Данио рерио являются также отличным генетическим модели, как они особенно поддаются манипуляции трансгенез, мутагенеза и целевых мутации, и генетические экраны определили многих генов, необходимых для развития позвоночных12. Таким образом данио рерио может использоваться для идентификации генов, участвующих в репликации сроков создания и обслуживания и наблюдать последствия дерегулирования времени репликации на позвоночных развития. Трансгенные линии может также использоваться для оценки времени репликации из типов клеток отдельных, изолированных в различные области развития timepoints, или в условиях заболевания. Важно отметить, что существуют различные модели данио рерио болезней человека, который может использоваться для изучения роли репликации сроков в болезни формирования и прогрессии9,,1314.
Недавно первый профили синхронизации репликации были получены от данио рерио, утвердив его в качестве модельной системы для изучения времени в vivo15репликации. Для этого, клетки были собраны от zebrafish эмбриона на нескольких стадиях развития и в типе ячейки, изолированных от взрослых рыбок данио. Клетки были затем сортируются по СУИМ (сортировки активирован флуоресценции клеток) на основе содержимого ДНК для изоляции населения фазы G1 и S. Используя пример G1 как элемент номер копии, скопируйте номер вариации в S-фазе населения были определены и используются для определения относительной репликации времени16. Изменения в сроках репликации можно непосредственно сравнить между различными развития образцов и типов клеток, и это было использовано для определения изменения в репликации сроков, которые происходят в естественных условиях на протяжении развития позвоночных. Этот метод предлагает несколько преимуществ над другими геномной методами, главным образом что оно не требует маркировки с тимидина аналогов или иммунопреципитации ДНК4,6.
Вот подробные протоколы к профиль ДНК генома общесистемной репликации сроков на высокого разрешения в данио рерио. Эти протоколы были использованы для определения отношения с геномных и эпигенетических функций в геноме данио рерио, а также профилировать изменения в этих отношениях, которые происходят на протяжении всего развития. Эти протоколы являются также легко адаптируется к изучать изменения в сроках репликации в мутантных штаммов данио рерио и модели заболеванием. Кроме того эти методы предоставляют основу, которая может быть расширена после изучения времени репликации в типах конкретных клеток, сортируя первый из типов индивидуальных клеток от данио рерио. Данио рерио может служить отличным в vivo модель системы для изучения времени репликации и в конечном итоге выявить биологические функции этой важной чертой эпигеномные.
Все животные были обработаны в строгом соответствии с протоколами, утвержденных Оклахома медицинских исследований Фонда институционального животное уход и использование Комитетом.
1. Настройка взрослых рыбок данио для разведения
2. Временный вязки - сбор, сортировка и жилье zebrafish эмбриона для экспериментов
3. Dechorionate, deyolk и исправить zebrafish эмбриона
Примечание: Этот раздел протокола предназначен для эмбрионов до 48 h пост оплодотворение (hpf). Существует не нужно удалять chorions эмбрионов на более поздних стадиях развития (после 48 hpf), как они часто естественно упасть. Нет необходимости deyolk или удалить chorions рыбы старше 5 дней после оплодотворения (dpf).
4. окрашивание ДНК и СУИМ, сортировка эмбрионов
Примечание: Этот раздел протокола предназначен для эмбрионов на 1 dpf.
5. ДНК изоляции, RNase лечение и очищение дна
6. Подготовка библиотек ДНК и следующего поколения последовательности
Примечание: G1 копии номер эталонного образца для каждого биологического источника требуется для каждого запуска последовательности (т.е. WT, мутант, трансгенных, клеточная линия, и т.д.). Сравните все образцы фазы S из того же источника биологического в же последовательность запуска в одной и той же ссылке G1. Запустите по крайней мере два биологических реплицирует каждого образца для обеспечения согласованности между выборками.
7. Анализ последовательности данных
Примечание: Инструкции в этом разделе предназначены в качестве ориентира для анализа. Используйте дополнительные методы для выравнивания последовательности, фильтрацию, обработку, и т.д. Этот раздел протокола будет заниматься предпочтительным методом анализа в этой работе. Если используются дополнительные методы, настройте параметры и функции с учетом этих целей. Ниже команды вводятся в Ubutnu или Mac терминал, с установлены соответствующие пакеты.
Использование опубликованных репликации данных об использовании времени, представитель репликации синхронизация профилей и меры контроля качества предоставляются15. Первые шаги обработки включают выравнивание данных секвенирования генома, расчет чте?...
Данио рерио предоставляют новый и уникальный в естественных условиях модельной системы для изучения времени репликации ДНК. Когда приурочен вязки выполняются как подробно этот экспериментальный протокол, тысячи эмбрионы могут быть собраны в один день для экспериментов. Эти эмбр...
Авторы не имеют ничего сообщать.
Эта работа была поддержана национального института Генеральной медицинских наук национальных институтов здравоохранения посредством грантов 5P20GM103636-02 (включая поддержку основной поток цитометрии) и 1R01GM121703, а также награды от Оклахома центр для взрослых стволовых клеток Исследования.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
NaCl | Fisher Scientific | BP358-10 | |
KCl | Fisher Scientific | P217-500 | |
CaCl2 | Fisher Scientific | C79-500 | |
MgSO4 | EMD Millipore | MMX00701 | |
NaHCO3 | Fisher Scientific | BP328-500 | |
Pronase | Sigma | 10165921001 | protease solution |
Phosphate buffered saline (PBS) | Sigma | D1408 | |
Ethanol (EtOH) | KOPTEC | V1016 | |
Bovine serum albumin (BSA) | Sigma | A9647-100G | |
Propidium Iodide (PI) | Invitrogen | P3566 | |
Tris-HCl | Fisher Scientific | BP153-500 | |
EDTA | Sigma | E9844 | |
SDS | Santa Cruz | sc-24950 | |
Proteinase K | NEB | P8107S | |
Phenol:Chloroform | Sigma | P3803-100ML | |
Sodium acetate | J.T.Baker | 3470 | |
Glycogen | Ambion | AM9510 | |
RNase A | Thermo Scientific | EN0531 | |
Quanit-iT | Invitrogen | Q33130 | Reagents for fluorescence-based DNA quantification |
Covaris AFA microTUBE | Covaris | 520045 | specialized tube for sonication |
Covaris E220 Sonicator | Covaris | E220 | focused ultrasonicator |
Agilent 4200 Tapestation | Agilent | G2991AA | automated electrophoresis machine |
D1000 ScreenTape | Agilent | 5067-5582 | Reagents for automated electrophoresis machine |
NEBNext Ultra DNA Library Prep Kit for Illumina | NEB | Cat#E7370L | DNA library preparation kit |
NEBNext Multiplex Oligos Kit for Illumina (Index Primers Set 1) | NEB | Cat#E7335S | multiplex oligos for DNA library preparation kit |
NEBNext Multiplex Oligos Kit for Illumina (Index Primers Set 2) | NEB | Cat#E7500S | additional multiplex oligos for DNA library preparation kit |
NEBNext Library Quant Kit for Illumina | NEB | E7630L | quantification kit for library preparation |
Agencourt AMPure XP beads | Beckman Coulter | A63882 | magnetic beads |
Illumina HiSeq 2500 | Illumina | SY–401–2501 | next generation DNA sequencing platform |
40 µm Falcon Nylon Cell Strainer | Fisher Scientific | 08-771-1 | |
VWR Disposable Petri Dish 100 x 25 mm | VWR | 89107-632 | |
6.0 mL Syringe for Nichiryo Model 8100 | VWR | 89078-446 | |
Posi-Click Tubes, 1.7 mL, Natural Color | Denville Scientific | C2170 (1001002) | Dnase/Rnase free |
Vortex Genie 2 | Scientific Industries | SI-0236 | |
Wash Bottles | VWR | 16650-022 | Low-Density Polyethylene, Wide Mouth |
Strainer | VWR | 470092-440 | 6.9 cm, fine mesh |
Corssing tank | Aquaneering | ZHCT100 | individual breeding tank |
iSpawn | Techniplast | N/A | large breeding tank |
FACSAria II | BD biosciences | N/A | cell sorting machine |
Wild M5a steromicroscope | Wild Heerbrugg | N/A | dissecting microscope |
Qubit 3 Fluorometer | Thermo Scientific | Q33216 | quantitative fluorescence-based method for determining DNA concentration |
Matlab | Mathworks | version 2017a | |
Matlab Statistics Toolbox | Mathworks | version 11.1 | |
Matlab Curve Fitting Toolbox | Mathworks | version 3.5.5 |
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