Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Gen fonksiyonu, başka bir gen tarafından tazminat varsa, fonksiyon kaybı-deneylerde gizlenmiş olabilir. Zebrafish modeli canlı embriyolarının gibi fonksiyonel fazlalık ortaya çıkarmak için nispeten yüksek bir verimlilik anlamına gelir sağlar.
Embriyogenez sırasında Gen fonksiyonu genellikle fare hedef mutagenez (nakavt), örneğin, fonksiyon kaybı-deneyleri ile tanımlanır. Zebra balığı modeli gen-spesifik antisens morpholinos mikroenjeksiyon kullanarak, etkili ters genetik teknikler geliştirilmiştir. Morpholinos embriyogenez (demonte) inhibe çeviri sırasında birkaç gün ya da ekleme, geçici olarak belirli bir baz eşleşme ve blok gen fonksiyonu ile bir mRNA'nın hedef. Ancak, fare ya da Zebra balığı gibi omurgalıların, bazı genlerin fonksiyonlarının kaybı telafi başka bir genin varlığı nedeniyle bu yaklaşımlar tarafından gizlenmiş olabilir. Bu, aynı gelişmekte olan dokularda ifade edilir kızkardeşi genleri içeren gen aileler için özellikle doğrudur. Zebra balığı, fonksiyonel tazminat morpholinos co-enjeksiyon, nispeten yüksek verimli bir şekilde test edilebilir, bu genlerin aynı anda hedef demonte. Aynı şekilde, morpholinos kullanarak, herhangi iki gen arasındaki genetik bir etkileşim alt-eşik seviyelerinde birlikte, hem genler demonte tarafından ortaya olabilir. Örneğin, morpholinos ne bireysel demonte bir fenotip oluşturduğu gibi titre edilebilir. Bu koşullar altında, hem de morpholinos ko-enjeksiyon bir fenotipe neden varsa, genetik bir etkileşim göstermiştir. Burada birbiriyle ilişkili iki GATA transkripsiyon faktörleri bağlamında nasıl göstermek için fonksiyonel fazlalık göstermektedir. GATA faktörler kalp atalarıdır tanımlanması için gerekli olan, ancak bu sadece Gata5 ve Gata6 kaybı ortaya çıkar. Biz, mikroenjeksiyon deneyleri yürütmek, morpholinos doğrulamak ve cardiogenesis için telafi fenotip değerlendirmek nasıl göstermektedir.
Buradaki amacımız, kardiyomiyosit atalarıdır belirtimi için iki transkripsiyon faktörleri fonksiyonel fazlalık test etmektir. Faktörlerin birbiriyle ilişkili iki gata5 ve gata6 genler tarafından kodlanan ve onların göreceli fonksiyonları 1 anlamak için zebrafish bir model kullanılarak . Bizim stratejimiz, gen fonksiyonu morpholinos 2 kullanarak engellemek için . Biz morpholinos bir ya da diğer gen döllenmiş yumurta içine enjekte ve embriyonik fenotip hem morpholinos ile eş zamanlı olarak enjekte yumurta elde edilen embriyolar ile karşılaştırmak. Fenotipleri değerlendirilmesi basitleştirmek için, biz kardiyomiyositlerde GFP ifade transgen taşıyan balıktan elde edilen yumurta kullanın.
1. Adım. Mikroenjeksiyon için hazırlanması.
A) ayarlama balık üreyen
Enjeksiyonu önce akşam, tek tek erkek ve kadın yetişkin balık (yaş 3-18 ay) çift ertesi sabaha kadar bölme ile ayrılmış damızlık tanklarının içine yerleştirilir. Biz genellikle 10-20 çift balık kurdu, ve ne olursa olsun, yumurta mı, resmi olarak bu fekondite korumak için haftada bir kez evlendirilen vardır. Ayırt kardiyomiyositlerde tanımlamak için basit bir okuma sağladığından, egfp: Bu deneme için cmlc2 için, transgenik bir muhabir gerginlik kullanıyorsunuz. Ertesi sabah, bir kez ışıklar, su getirilir ve bölücüler tankları, balık çiftleri yumurta arkadaşı ve üretmek için izin çekti. Yumurta üretimi izlenecek ve hemen başlatabilir, ya da balık bağlı olarak, bir saat ya da daha fazla bir süre sonra. Tipik olarak, yaklaşık 20 dakika kesintisiz çiftleşme sonra, yumurta, bir pipet veya süzgeç kullanarak toplanmış ve sistem su içeren 100 mm Petri kutularına dökülür. Embriyolar 1-4 hücreli aşamasında arasında enjekte edilir sağlamak için yumurta üretim izlemek için önemlidir. Bir seferde birkaç çifti serbest bırakarak, yumurta üretimi sersemleme ve böylece erken bir gelişim aşamasında enjekte edilebilir yumurta miktarı maksimize etmek mümkündür. Iyi bir çift balık 200'den fazla embriyolar üretmek, ve 4 hücreli aşama ötesine gelişmeden önce tek bir araştırmacı, onları yeterince hızlı enjekte etmek mümkün olmaz çünkü, aynı anda binlerce yumurta toplamak için pratik mantıklı . Balık ışık döngüsü üremek için uyarılırlar, bu nedenle bu bir erken başlamak gerekir, ve yumurta genellikle öğleden sonra elde edilmemiş bir deney.
B) iğneler hazırlanması
C) enjeksiyonu plakaları yapma
D) Mikroenjeksiyon istasyonu ve iğne kalibrasyon
2. Adım. Iki farklı genleri hedefleyen morpholinos onaylanması
Morpholinos hedef çeviri başlanması ve böylece protein sentezi ya da uygun mRNA işleme engelleyen bir hedef mRNA sitesi veya ek siteler için tasarlanmıştır. Belirli bir demonte gösteren, aynı fenotip oluşturmak, ilk kez bir gen analiz ederken, biz test etmek için her iki tip morpholinos kullanabilirsiniz. Splice-bloker bir avantajı hedef gen için antikorlar mevcut değilse, özellikle yararlıdır RT-PCR, normal transkript demonte doğrulayabilirsiniz. Gata6 5;: '; 5'-TCTTAAGATTTTTACCTATACTGGA-3 gata5 Splice Site MO dizisi' 5'-AAGATAAAGCCAGGCTCGAATACAT-3: Biz tutarlı bir kardiyak fenotipi morpholinos (gata5 5'UTR MO dizisi kullanarak gata5 ve gata6 genlerin nasıl elde edilir gız 'UTR MO sırası: 5'-AGCTGTTATCACCCAGGTCCATCCA-3').
Adım 3. Bireysel eşik dozlarda morpholinos ko-enjeksiyon
Yukarıda yapılan titrasyon amaç için bir eşik dozu her morfolino tanımlamak için oldu. Hedeflenen gen önemli bir işlevi varsa, en iyi senaryo morphants aslında% 100, tanımlanmış bir fenotip gösterecektir. Ancak, yanlış enjeksiyon eserler bazı değişkenliği nedeniyle bekleyebilirsiniz. Uygulama ile, bu% 10 geçmemelidir. Bazı partiler embriyolar (uninjected kontroller dahil) deney indirimli gerekebilir, bu durumda hayatta değil. Bu arada bireysel embriyolar daha az ya da demonte toleranslı olabilir, biyolojik değişkenlik de vardır. Son olarak, bazı morpholinos sağlam bir demonte (penetrant) elde etmek için yeterince verimli olmayabilir. Bir fenotip embriyo düşük bir yüzde, ama tekrarlanabilir ise, bu ayrı bir morfolino test değer olabilir. Bu sonraki deneyde amaç, hem de genler aynı anda hedeflenen tamamen yeni bir fenotip görülmektedir olup olmadığını belirlemek için. Biz sadece bireysel genler birini test ederken eşik seviyesinde veya üstünde değil ayrı bir fenotip nesil için oldukça morphant fenotip embriyoların yüzde bir artış için, ama değildir.
Adım 4. Efenotiplerin değerleme
Temsilcisi Sonuçlar
Deneyde önemli biyolojik değişkenlik 3,4 olmasına rağmen, eşik seviyeleri ile enjekte edildiğinde, gata5 ve gata6 tek morphants tekrarlanabilir kalp fenotipleri göstermektedir. Örneğin, gata5 morphants çoğu iki bölgede bulunan GFP ifade ile, bifid kalp üretmek. Kalp atalarıdır kalp tüpü oluşumu sırasında orta hatta sigorta düzgün göç başarısız çünkü bu durum oluşur. Ancak, bazı gata5 morphants arızalı bir kalp tüpü oluşturmak ve az sayıda (% 5) GFP + hücrelerinin miktarında önemli bir azalma vardır. Bu biyolojik değişkenliği yansıtan inanıyorum, ama aynı zamanda morpholinos "boş" bir mutasyon eşdeğer olmadığı gerçeğine bağlı olabilir.
Aynı şekilde, gata6 morphants kardiyak fenotipi gösterir ancak, az sayıda bifid, ısıtır da dahil olmak üzere fenotipleri bir dizi var ve morfolojik olan kalpleri uninjected kontrol embriyoların karşılaştırıldığında rahatsız . Kalp oluşumunun dinamik bir süreç olduğu ve en azından bazı kalp fenotip dolaylı embriyonik morfogenetik kusurlarından kaynaklanıyor olabilir bu yana bu değişkenliği, bir kalp morfogenetik fenotip için alışılmadık bir durum değildir. Ancak daha da önemlisi, hem gata5 ve gata6 morphants kalp morfogenetik kusurları dizi tutarlı ve tekrarlanabilir, ve büyük bir bölümü embriyoların önemli GFP + kardiyomiyositlerde oluşturmak.
Gata5 ve gata6 tek morphants tezat olarak, her iki faktörün tükenmiş embriyolar kardiyomiyositlerde kaybı ile tutarlı GFP ifade tam bir kaybı, göstermektedir. Böylece, her gata5 ve gata6 kalp morfolojilerinden olmayan gereksiz fonksiyonları var, ancak iki genin işlevsel olarak farklılaşmış kardiyomiyositlerde nesil için bir gereklilik gereksizdir. Daha önceki çalışmalar için bir gereklilik kardiyomiyosit şartname 3 düşündüren, aynı zamanda nkx2.5 dahil olmak üzere ilk kardiyomiyosit belirteçleri, bir kaybı gösterdi.
Burada anlatılan deney, tek başına ayrı bir fenotip yelpazesi olan her iki morpholinos, kombine ve birlikte ortak enjekte edildi tamamen farklı bir fenotip bulundu. Tabii ki, ilk etapta bu denemeyi yapmak için bir gerekçe gerekiyordu. Biz iki genin, bu durumda kalp şartnamede, bir önceki fonksiyonu için birbirlerini telafi olabilir şüpheli. Bu genler çok ilgili (ve aynı DNA dizilerinin bağlama yeteneğine) ve embriyogenez 5 sırasında desen örtüşen ifade edilir çünkü. Ayrıca, Drosop...
Biz bu sunum hazırlama, yardım ettikleri için Evans laboratuvar üyeleri teşekkür ediyorum. Burada kullanılan morpholinos başlangıçta Dr. Audrey Holtzinger tarafından onaylandı. TE, Ulusal Sağlık Enstitüleri (HL064282 ve HL056182) hibe tarafından desteklenmektedir. Weill Cornell Medical College Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu Enstitüsü tarafından belirlenen kurallara ve yönetmeliklere uygun olarak hayvanlar üzerinde deneyler yapıldı.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Fish breeder tanks and dividers | Aquatic Habitats | ||
Fish nets | Aquatic Habitats | ||
System water | 60mg Instant Ocean” per liter dH2O | ||
100mm Petri dishes | BD Biosciences | 351029 | |
Micropipette needle puller | Sutter Instrument Co. | P-97 Flaming/Brown | |
3.5" glass capillaries | Drummond Scientific | 3-000-203-G/X | |
Razor blade | Personna Medical Care | 94-120-71 | |
Micro grinder | Narishige International | EG-4 | |
Gridded microscope eyepiece | Premiere | MF-02 | |
Micrometer | WARD’s Natural Science | 94 W 9910 | |
Ultrapure agarose | Invitrogen | 15510-027 | |
Spatula | Fisher Scientific | 14-357Q | |
Scale | Mettler Toledo | AB54-S/FACT | |
Disposable weigh dishes | Fisher Scientific | 2-202-B | |
Conventional microwave | GE Healthcare | ||
Erlenmeyer flask | Corning | 4980 | |
Microscope slides | Fisher Scientific | 12-552 | |
Graduated cylinder | Fisher Scientific | 08-572-6D | |
Automatic pipette man | BrandTech | 2026333 | |
70% ethanol wash solution | Tarr | 801VWR | |
N2 tank | Tech Air | ||
Microinjector | Harvard Apparatus | PLI-100 | |
Micromanipulator | Micro Instruments | LTD | |
Dissecting microscope | Nikon Instruments | SMZ1500 | |
Parafilm | American National Can | PM-992 | |
Mineral oil | Sigma-Aldrich | M5904 | |
Kimwipes | Kimberly-Clark Corporation | 34155 | |
gata5 splice site morpholino | Genetools, LLC | 5’-TCTTAAGATTTTTACCTATACTGGA-3’ | |
gata5 ATG Blocker | Genetools, LLC | 5’-AAGATAAAGCCAGGCTCGAATACAT-3’ | |
gata6 Long Isoform ATG Blocker | Genetools, LLC | 5’-AGCTGTTATCACCCAGGTCCATCCA-3’ | |
Disposable Pasteur Pipette | Fisher Scientific | 13-678-20B | |
Tricaine Methanesulfonate | Argent Labs | MS-222 | |
Methycellulose | ICN Biomedicals | 155495 | |
Heat Block | Fisher Scientific | 11-718-4 | |
Sharp forceps | Dumont | Size 55 | |
Depression Microslides | VWR international | 48339-009 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır