Method Article
Bir floresan In situ Hibridizasyon (FISH) yöntemi görsel floresan mikroskobu kullanarak viral genomik RNA algılamak için geliştirilmiştir. Bir prob daha sonra hibridizasyon ve immünfloresan teknikleri bir arada kullanarak tespit edilebilir viral RNA özgüllük ile yapılır. Bu teknik, hücre içi virüs kaçakçılık olaylarının kontrolü hakkında bilgi veren, kararlı durumda viral RNA veya DNA'nın yerelleştirme belirleme avantajı sunuyor.
Hücrelerin viral replikasyon için enerji ve kaynak aktarmak için hizmet normal hücre fonksiyonları belirli değişiklikler ortaya çıkarmak etkileyecek virüsler. Konak hücre fonksiyonunda birçok açıdan genellikle viral gen ürünlerinin ifadesi ile, virüsler tarafından el edilmektedir işe konak hücre proteinleri ve makine bu. Ayrıca, mobil veziküller ve motor proteinleri virüs mühendisi spesifik membran organelleri veya etiket hücre (de novo enfeksiyon sırasında, virüslerin eş-opt moleküler motor protein çekirdeğinin hedef bölgeleri hedeflemek; sonra, virüs montaj sırasında, onlar hücresel kaçırmak olacaktır ) virüslerin mecliste yardımcı olacak makine. Daha az virüsler, özellikle de RNA genomu olan, protein ve RNA bileşenleri her ikisinin intraselüler ticareti koordine ve bunlar, hücre özel lokuslar bulaşıcı parçacıklar montaj elde nasıl nasıl anlaşılmaktadır. RNA yerelleşme çalışmada daha önceki çalışmaları başladı. Düşük ökaryotik em geliştirilmesibryos ve nöronal hücrelerin önemli biyolojik bilgiler, hem de gen ekspresyonu şelaleden oluşan programlama RNA yerelleşmenin önemi vurgulamıştır. Diğer organizmalar ve hücre sistemleri çalışmada da benzer önemli bilgiler vermiştir. Virüsler zorunlu parazitlerdir ve çoğaltmak için bunların ana hücre kullanmalıdır. Bu nedenle, RNA virüsleri döl virüs partikülleri 1 içine sitoplazma yoluyla ve nihai varış noktalarından biri nükleer gözenek yoluyla nükleus,,, kendi RNA genomu yönlendirmek anlamak önemlidir.
BALIK viral RNA kararlı durum lokalizasyon değişiklikleri tanımlamak için yararlı bir araç olarak hizmet vermektedir. Co-analiz viral RNA 3 ile proteinlerin ortak lokalizasyon hakkında bilgi sağlayacak IF immunfloresan (IF) analizi 22, FISH ile / birleştirildiği zaman. Bu analiz, bu nedenle diğer biyokimyasal ve biyofiziksel olarak, RNA-protein etkileşimleri test etmek için iyi bir başlangıç noktası sağlarkendisi tarafından eş-lokalizasyon yana 4,5 testler, bir etkileşim belli olması için yeterli kanıt değildir. Böyle bir yöntemi kullanarak viral RNA yerelleştirme incelerken, bol bilgi viral ve hücresel RNA kaçakçılığı olayları 6 hem de elde edilmiştir. Örneğin, HIV-1 hücre çekirdeğine RNA üretir, ancak, sadece RNA sitoplazmadaki tercüme edilir. bir anahtar viral proteini eksik (Rev) 7, viral RNA'nın BALIK viral için blok çekirdeği 8'de HIV-1 genomik RNA'nın retansiyon bağlı olduğunu ortaya çıkarmıştır.
Burada, in situ viral genom RNA 'nın görsel analizi için yöntem sunmaktadır. Yöntem bir etiketli RNA prob yararlanır. Bu prob viral genom RNA tamamlayıcı olacak şekilde tasarlanmıştır. Boyunca antisens RNA prob, digoxigenin (DIG) ile değiştirilmiştir ribonukleotid in vitro sentezinde vitro transcr bir dahildiription reaksiyon. Prob hücreleri hedef RNA ile melezleştirilebilir sonra BALIK / IF gerçekleştirirken, daha sonra antikorun etiketleme adım (Şekil 1) mRNA Lokalizasyon gibi ilgi proteinleri ortaya çıkaracaktır.
1. Prob Hazırlık
In vitro transkripsiyon reaksiyonunda:
Lineerleştirilmiş DNA | 23 ul |
1X DIG RNA etiketleme karışımı (Roche) | 4 ul |
1X Traoyma yazıyı tampon | 8 ul |
20U RNaz OUT | 1 ul |
80U T7 RNA polimeraz | 4 ul |
Toplam | 40 ul |
2. Hücre Sabitleme
3. In situ Hibridizasyon Floresans (FISH)
Karışım hibridizasyon (bir coverslip, 50 ul için):
Stok miktarı | Malzeme (son konsantrasyonda) |
25 ul | Formamid,% 50 (deiyonize; herhangi bir kaynak) |
5 ul (10 mg / ml) | tRNA, 1 mg / ml (Sigma-Aldrich, Inc) |
5 ul (20X arasında) | SSPE, 2X |
5 ul (50X arasında) | Denharts, 5X |
0,125 ul (5 adet) | RNaz OUT |
5 ul (ul / 5 ng 25 ng) | Sonda |
5 ul | Nihai yapmak H2O DEPC,hacminin 50 ul |
4. İmmünofloresan Boyama
5.. Temsilcisi Sonuçlar
Viral RNA boyanması için bir örnek, Şekil 2'de görülebilir. Küçük sitoplazmik punctae nadir olmamasına rağmen, HIV-1 için viral RNA, çoğunlukla yaygın gösterilmiştir sitoplazması içinde görülmüştür. Spesifisite herhangi floresans gösterilecek çevreleyen hücrelere pozitif hücrelerin karşılaştırma tarafından görülebilir. Bu çekirdeğinde parlak bir sinyal olarak görüntülenmiştir olabilir ve sitoplazmadaki RNA floresans sinyal eksikliği: olarak Girişte belirtildiği gibi, düzenleyici Rev proteini eksikliği, HIV-1 çekirdek içinde tutulur RNA üretir. Hücresel protein aşırı ekspresyonu, aynı zamanda, HIV-1 viral RNA'nın dağılımı vites değiştirme yeteneğine sahiptir. Şekil 2 içinde , endosome vezikül kaçakçılığına karışmış proteinlerin ekspresyonu (örneğin, Rab7-etkileşim lizozomal protein (UHP) 11 veya N-terminal silinmiş UHP (RILPN) 11 ve dynein motor fonksiyonu ile [örneğin p50/dynamitin 1 müdahale proteinler, 12], FISH analizleri ile belirlenen viral genomik RNA normal kararlı durum lokalizasyon müdahale UHP ifade mikrotübül organizasyonu merkezi (MTOC) 13 viral genomik RNA'nın yeniden yerelleştirme yol açar. RILPN geç dağılır içinde endozomlar dynein motoru kompleks 14 ve p50/dynamitin blokları dynein motor ve bültenleri büyük subünitinin Tutkallı P150 bağlamak için alamaması nedeniyle sitoplazma geç endozomlar aynı zamanda hücre perifere viral genomik RNA ve HIV-1 yapısal protein 1 (Şekil 2). Viral genomik RNA'nın kararlı durum lokalizasyon manipülasyon, en bulaşıcı olduğu önemli bir katkıVirüs partiküllerinin, terapötikler nihai geliştirilmesi için önemli olabilir. Bizim ellerde, viral RNA gibi erken 3 saat sonrası transfeksiyon ve enfeksiyon 10 olarak hücrede görünür ve 12 saat bu FISH tekniği ile kolayca gözlemlenebilir hale gelir.
Şekil 1.. BALIK / co-analizleri IF. Hücreler için protokol akış şeması lamelleri yetişen ve daha sonra paraformaldehid ile sabitlenir. Hücreleri ya BALIK / IF için kullanılabilir veya depolanması için% 70'lik etanol içinde saklanan önceki glisin ve Triton X-tedavileri gerçekleştirilir. Depolama için susuz Hücreler FISH / IF devam etmeden önce 1X DPBS (DEPC tedavi edilen PBS) rehidrate edilir. Hücreler DNaz I ile tedavi ve prob ile melezleşme gece bırakılır. Bir kez hibridizasyon tamamlanınca, hücrelerin yanı SSPE ile olduğu gibi, formamit ile yıkanmış, ve nihai bir 1X DPBS durulama edilir. Engelleme çözeltisi ile inkübasyondan, ardından hücreler uygulananPrimer antikor. Yıkandıktan sonra sekonder antikor uygulanır. 1X DPBS İki son yıkar görüntüleme için lamelleri üzerinde kurutulur ve slaytlar monte boyama işlemi tamamlayın.
Şekil 2. Temsilci sonuçlar BALIK / co-analizi kullanılarak IF. A), HIV-1 hücresel protein aşırı ekspresyonu (UHP, p50/Dynamitin ve RILPΔN (bir amino-terminal iptal mutantı) neden yapıları ile HeLa hücreleri içine ve bazı durumlarda transfekte edilir) . BALIK / co-IF analizleri yapıldı: RNA ayırt etmek G3BP veya LAMP1 (kırmızı) ile ya yeşil tanımlanır. B), HIV-1 HeLa ifade ve farklı zaman noktalarında toplanır. Hücresel protein, hnRNP A1, kırmızı lekeli ise viral RNA ifade yeşil olarak izlenir. Büyüklüğü 10 mikron çubuklar vardır. Referanslar 1 (; UHP, p50/Dynamitin ve UHP deltaN panel A select rakamlar) değiştirilerek Görüntülerve 17 (panel B).
BALIK / co-analizler IF şimdi 9,15,16 rafine edilmiş hücrelerde viral RNA görselleştirmek için güvenilir bir yöntemdir. Birkaç yıl boyunca, biz RNA için boyama zarif bir yöntem geliştirdik. Bu teknik, prob hedef RNA 17 özgü sağlanan hücre tipleri arasında geniş bir yelpaze üzerinde kullanılabilmektedir. DIG ile etiketlenmesi prob olarak, bu basit bir boyama ile RNA görselleme yeteneğine sahiptirler. RNA ve diğer proteinler için boyama birleştirildiğinde, BALIK / IF co-analizler hücresel yapılar ve protein / RNA lokalizasyon gözlemlemek için güçlü bir araç haline gelir.
RNA tespit özgüllük oldukça yüksektir. Bu, Şekil 2 'de gösterilmiştir. Rev eksikliği çekirdeğinde 18 viral RNA tuzağa tespit viral genomik RNA lokalizasyonu, BALIK odaklanmış özgün çalışma bazılarında. Bu yana, viral genomik RNA lokalizasyonuna bol yeni bilgiler techniqu kullanılarak elde edilmiştire burada özetlenen. Eksprese eden hücresel protein tarafından, belirli bir popülasyonları-değil, viral RNA'nın her bir hücrenin farklı bölgelere lokalize etmek için zorlanır. HnRNP A2 siRNA tarafından boşaldığında fenotipi benzer UHP ekspresyonu, elde edilen HIV-1-salgılayan hücrelerin 13 RNA gözle MTOC birikmeye neden olur. (Hücresel perifere hücre içi etki viral genomik RNA sürümde dynein ağır zincir 1 sonuç p50/Dynamitin aşırı veya demonte: viral genomik RNA eksi uç motor protein, dynein devre dışı bırakarak hücre perifere itilebilir Şekil 2). Artık aktif juxtanuclear etki lokalize çünkü artık dynein motoru bağlar UHP, RILPΔN, bir mutant, dağılır sitoplazmaya (LAMP1 tarafından etiketlenir) endozomlar. Bu sonuçlar, HIV-1 genomik RNA ve özellikle de bir plastik nüfusun kavramı işaret ettiği, HIV-1 genomik farklı havuzlarıViral replikasyon döngüsünde bazen tanımlanabilen rolleri ile var RNA. Bunlar aynı kavramlar zaten bu mRNA, Gag 19 tarafından kodlanan proteinin tespit edilmiştir.
BALIK / antikor seçimi ve yer durumu ile ilgili ortak analizler IF kullanımlarına sınırlamalar vardır. Primer ve sekonder antikorlar ve bunların konsantrasyonları, en iyi kombinasyonu optimizasyonu (Tablo 1 ve 2) optimize etmek zaman alacaktır. Büyük şirketler tarafından hibridomlar yapılan veya üretilen antikorlar 01:02 dan 1:2000 her yerde değişir, fakat en iyi sonuç için üretici tarafından sağlanan yönergelere emin olun konsantrasyonları olabilir. Antikorun üretildiği ev sahibi, aynı zamanda dikkat edilmesi gerekir. Keçi antikorları ile karıştırılarak koyun da çapraz türleri tanıma (veriler gösterilmemiştir) nedeniyle yüksek arka planda bu kombinasyon sonucu olarak birincil ve ikincil antikor kaçınılmalıdır. Alexa-Fluor orta dereceli içinry antikorlar, konsantrasyon set hemen hemen herhangi bir antikor 1:500 de kullanılabilir. Bu raporda açıklanan BALIK / co-analizleri IF diğer dezavantajı hücreler tespit ve formaldehit ve deterjan (Şekil 1) kullanarak permeabilize edilmiştir sonra, kararlı durumda olan yerde RNA yakalar olduğunu.
Ancak, canlı hücrelerde RNA görüntüleme çoğunlukla gibi GFP gibi floresan proteinleri tarafından etiketlenir viral RNA genomu varyasyonları kullanarak, aracı 20-22 çeşitli yoluyla elde edilmiştir. Bununla birlikte, canlı hücreler içinde RNA Lokalizasyon tanımlamak için ek aracı yüzey devam eder. Bu yeni yöntemler Ispanak 23, 24 vasıtası SNAP veya MTRIP 2 tarafından etiketleme RNA içerir. Bu teknikler aynı zamanda bir parçası mikroskop ile mRNA tespit amacıyla mRNA etiketlemek için tasarlanmış olması gerektiğini yüzeylerde eklemeden önce veya hücre geçirgenliği gereksinimi de dahil olmak üzere birkaç dezavantajları muzdarip. Gerçekten de, büyük AdvaBu raporda özetlenen FISH analiz ntage yerli RNA en fizyolojik ilgili sonuçlara yol değişmeden olduğu gerçeği yatıyor.
Çıkar çatışması ilan etti.
Yazarlar metodolojinin geliştirilmesine katkıları için laboratuar geçmiş ve mevcut üyelerin tavsiyesi için buraya ve Alan Cochrane özetlenen teşekkür ederim. LA Fraser, Monat ve MacPherson Kariyer Ödülü tarafından desteklenen Sağlık Araştırması (CIHR) Doktora Bursu ve AJM Kanadalı bir Enstitüleri bir alıcı olduğunu. Bu çalışma CIHR (hibe # MOP-56.974) bir hibe ile desteklenmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
18mm lamelleri | VWR | 48380 046 | |
% 16 paraformaldehit | JT Baker | S898-07 | % 4 yapmak için: 5 damla NaOH ile 60 ° C 500ml 1XDPBS içinde 20g eritin. -20 ° C'de ısı ve mağaza kapatma 7.2 pH 70 aşmayın ° C! |
Triton-X | OmniPur | 9400 | |
Mikro Zehir Jel Ekstraksiyon Kiti | Roche | D6294-02 | |
DIG RNA Etiketleme Mix | Roche | 11277073910 | |
Transkripsiyon T7 RNA polimeraz | Invitrogen | 18033-019 | |
Hızlı Spin Sütunlar | Roche | 11814427001 | |
DNase I | Invitrogen | 18047-019 | |
1X DPBS | Gibco | 14190-250 | |
Formamid | EMD | FX0420-8 | |
tRNA | Invitrogen | 15401-021 | |
RNaz OUT | Invitrogen | 10777-019 | |
Floresan Antikor Enhancer DIG Algılama için # 4 (engelleme çözüm) ayarlayın | Roche | 1768506 | |
Alexa Fluor sekonder antikorlar | Invitrogen | Tablo 2'ye bakınız | |
Hibridizasyon Fırını | Boekel Bilimşan birçok çıkar | Model 24100 | |
Lamlar | VWR | 48300-047 | |
Immunomount | Thermoscientific | 9990402 |
Tablo 1. Spesifik reaktifler ve ekipman kimlik
Anti-DIG antikoru Türlerinin (seyreltme; şirketi, katalog numarası) | Renkler | Alexa Fluor used (1:500) |
Fare (1:500; Sigma, B7405) | yeşil | Alexa Fluor 488 eşek anti-fare (Invitrogen, A21202) |
kırmızı | Alexa Fluor 594 eşek anti-fare (Invitrogen, A21203) | |
mavi | Alexa Fluor 647 eşek anti-fare (Invitrogen, A31571) | |
Koyun (1:200; Roche, 11.376.623) | yeşil | Alexa Fluor 488 eşek anti-koyun (Invitrogen, A11015) |
kırmızı | Alexa Fluor 594 eşek anti-koyun (Invitrogen, A11016) | |
mavi | Alexa Fluor 647 eşek anti-koyun (Invitrogen, A21448) |
Tablo 2. Sekonder antikor kombinasyonları ve anti-DIG katalog numaraları ve konsantrasyonları ile birlikte listelenir.
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