Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu hayvan modellerinin doku bölümleri içinde kalıcı bir DNA virüsü genomunun saptanması için in situ hibridizasyon protokolünde bir floresan kurulmuştur. Bu protokol, viral genomun codetection, kendi RNA ürünleri ve tek bir hücre içinde viral veya hücresel proteinleri tarafından enfeksiyon süreci üzerinde çalışırken sağlar.
Bir genin tek hücre codetection, kendi ürün ve hücresel RNA, düzenleyici proteinler gen ekspresyonu düzenleme çalışma için çok önemlidir. Bu, viroloji alanında bir sorundur, özellikle de bir nükleer kopyalayan bir kalıcı DNA virüs kendi çalışma için hayvan modellerini içerir ki. Herpes simpleks virüsü tip 1 (HSV-1), çevresel nöronlarda bir ömür boyu latent enfeksiyon oluşturur. Latent virüsü reactivates ve yeni herpetik bölüm neden olan rezervuar olarak hizmet vermektedir. HSV-1 gecikme hücre biyolojisi, hayvan modellerinde in situ HSV-1 genomu tespit yöntemlerinin eksikliği, kısmen, az anlaşılmaktadır. Biz yaklaşımın verimli enfekte hayvan modellerinde nöronal dokularda kesimleri içinde düşük kopya viral genomları tespit situ hibridizasyon (FISH) bir DNA-floresan açıklar. Bu yöntem ısıya dayalı antijeninin ortaya çıkartılması dayanır ve direkt etiketlenmiş ev yapımı DNA probları ya da ticari olarak temin edilebilir sondalar. Biz üçlü stai geliştirdining yaklaşım, her boyama gereksinimi karşılamak için peroksidaz tabanlı sinyal amplifikasyonu kullanarak, RNA-FISH ve immünfloresansta ile DNA-FISH birleştirerek. Önemli bir gelişme konfokal mikroskopi ve geniş alan geleneksel epifluoresan yüksek çözünürlükte görüntülenebilir 10 um doku bölümleri, düşük arka plan sinyalleri içinde, elde etme yeteneğidir. Buna ek olarak, üç boyama, hücresel ve viral proteinlere karşı yönelik bir antikor yelpazesi ile çalışmıştır. Tüm protokol, doku içinde antikor ve prob girmesinin karşılamak için 2.5 gün sürer.
Herpes simpleks virüsü tip 1 (HSV-1) çoğaltmak ve yaymak için periyodik olarak yeniden etkinleştirir hangi periferal sinir sistemi, trigeminal ganglionların (TG) nöronlarda uzun vadeli bir latent enfeksiyon oluşturarak, kalıcı bir insan nörotropik virüsüdür. HSV-1 genomu bu konak hücre genomu içine entegre 1,2 yok gibi çok kopyalı chromatinized plazmidler kalır, ana nöronun çekirdeğine bir 150 kb dsDNA saptanması. Gecikme sırasında, HSV-1 replikatif döngü programı genetik kuvvetle bastırılır ve gen ekspresyonu gecikme kurulması yeniden aktive 3 başlaması için gecikme ile ilişkili transkripti (LAT) locus, sınırlandırılmıştır. LAT bir büyük 2 kb istikrarlı kement içine işlenmiş uzun 8.5 kb noncoding RNA ve birkaç miRNA 4-7 arası üretir. HSV-1 gecikme dolayısıyla viral genomik DNA, RNA LAT ve tespit replikatif döngüsü proteinlerinin yokluğunda varlığı ile karakterize edilir.
"ontent> Hayvan modelleri, ağırlıklı olarak fare ve tavşan, insan gecikme çeşitli özellikleri yansıtan deneysel modellerdir. bu modellerin ana çıkarları biri de imünokompetan konaklarda HSV-1 gecikme fizyolojik yönlerini okuyan sağlamasıdır. Geçtiğimiz on yıl içinde , bu tür genetik olarak değiştirilmiş virüsler ve fareler gibi pek çok deneysel araçları, fizyoloji, genetik ve hayvan dokularından HSV-1 gecikme, hücresel biyolojisi incelemek için geliştirilmiştir. Şimdiye kadar, viral genomik DNA miktarı tespit edilir ve Southern lekeleme yolu ile ve daha ayrışmış-ra ikinci QPCR. Ancak, şu anda doku bölümleri 8. Sonuç olarak, gecikme rutin olarak in situ olarak melezleşme ile RNA LAT RNA'nın saptanması yerine yoluyla histolojik bölümler üzerinde değerlendirilir in situ olarak melezleşme ile HSV-1 genomu tespit etmek için uygun bir yöntem yoktur viral genom tespiti. viral genomların varlığında thi göre, enfekte olmuş hücrelere karakterize etmek mümkün olmuştur çünküs teknik sınırlama bu tür viral genom, hücresel ve viral gen ekspresyonu ya da konakçı hücre-aracılı bağışıklık karşılığının 9,10 arasındaki ilişki olarak ana bilgisayar virüs etkileşimleri, birçok açıdan analizlerine büyük bir dezavantaj olmuştur.En önemlisi, gizli enfeksiyon, hücre-hücre heterojenlik nispeten keşfedilmemiş kalır ve SCID farelerde ve 11-17 farelere implante insan duyu ganglion nöronlarında gecikme önemli bir özelliği olduğu gösterilmiştir. Tipik olarak, bu hücre başına HSV-1 genomu kopya sayısının 5 ila birkaç yüz değişir qPCR gösterilmiştir. LAT gecikme ve reaktivasyonu önemli bir düzenleyici olarak görünse de, izole nöronların ve yerinde PCR QPCR veri latent enfekte nöronların sadece bir alt kümesi, 30 gibi düşük%, LAT lokusunu 11,12,18-21 ifade ettiğini belirtti. Ne konakçı hücre ve virüs gecikme kurulması ile ilgili doku etkisinin içindeki hücre ortamı veviral gen ekspresyonu açık değildir. Burada hayvan nöronal doku bölümleri içinde düşük kopya HSV-1 genomik DNA'nın saptanması için etkin bir in situ hibridizasyon (FISH) yöntemi, güçlü bir floresan tarif eder. Bu yöntem, tasarlanmış ve konakçı hücre içi nükleer bileşenleri 22 ile viral genomun etkileşimini incelemek için gerekli olan yüksek çözünürlüklü mikroskopi görüntüleme erişmek için tarafımızdan kullanılmıştır. Ayrıca, viral gen ekspresyonunu düzenleyen virüs-host etkileşimleri için eşsiz bir araçtır RNA ve proteinler ile viral DNA, eş zamanlı olarak saptanması için bir çok boyama yöntemi açıklanmaktadır. Bu yöntem, aynı zamanda, bölme sayıda enfekte nöronlar miktarının gibi HSV-1 genomu latent saptanmasını gerektiren analizlerin geniş bir aralığı için uygulanabilir. Bir anahtar bir adım hibridizasyona viral DNA erişilebilir yapmak için antijen alımı tedavi uygulamaktır. Böylece, bu protokol, aynı zamanda saptanması için etkili olabilir,hayvansal dokular içinde geleneksel DNA FISH yaklaşımlarla anda algılanamaz diğer dsDNA virüslerin.
Bu yöntem, daha önce 22 yayınlanan bir çalışmada kullanılmıştır. ISH, IF ve FISH genel arka plan ve konvansiyonel manipülasyon açıklaması için, aşağıdaki mevcut literatürü 23 öneririz.
1.. Hayvan Enfeksiyon
Deney hayvanları ile ilgili tüm işlemler Vizyon Araştırma Derneği ve Göz araştırmalarda hayvanların kullanımı için (ARVO) Bildirimi etik sorunlar uymakta ve Avrupa Birliği çerçevesinde UPR-3296-CNRS yerel Etik Komitesi tarafından onaylandı Konsey Direktifi 86/609/EEC. Tüm hayvanlar, yiyecek ve su sınırsız erişim verildi.
HSV-1, aşağıda tarif edilen ile enfeksiyonun bir fare gibi bir yöntem, daha önce 24-26 yayınlanmış araştırmalarda kullanılmıştır.
2. Fare Perfüzyon-fix
3. TG Hasat
4. Cryosection Hazırlık
5. HSV-1 Probe Etiketleme
Protokol DNA FISH ile HSV-1 genomunun saptanması için aşağıda tarif başarılı probların iki tür kullanılmıştır. İlk, yüksek büyütme floresan mikroskopisi ile tek tek hücreler içinde nükleer kuruluşun ince analizi için uygun olan bir ev yapımı Cy3-etiketli floresan sonda olmaktadır. İkinci kombine edilebilir bir ticari olarak temin edilebilir biyotinile probu, birparlak bir sinyal sağlamak için peroksidaz-tabanlı sinyal amplifikasyon d. İkincisi, tüm bölümünde düşük büyütmede nöron içeren virüsün belirlenmesi ve ölçümü için uygun olan, ve HSV-1 genomu kalıplarının analizi için. Son kullanıcılar yaptıkları çalışmada hedefe en uygun olan yaklaşım değerlendirmelidir. Ticari olarak mevcut prob reaktif bölümünde listelenen ve ev yapımı sondasının hazırlanması aşağıda tarif edilmiştir.
6. DNA-FISH
Şekil 1, bu DNA-FISH protokolü ve nasıl Protocols 7-9 de tarif edildiği gibi, RNA ve protein codetect için bir çok boyama deneyin bir parçası olarak DNA-FISH gerçekleştirmek için ana adımların bir genel görünüşünü göstermektedir.
7. Çift RNA-DNA FISH
Şekil 1, bir bakış için yeşil kutuları görebilirsiniz.
Çoklu içinbir RNA-FISH adım da dahil olmak üzere boyama işlemleri, genellikle, ilk olarak örneğin bir hedef RNA gibi tespit etme işlemini gerçekleştirmek için tavsiye edilir RNAse ve kimyasal bozulmaya karşı duyarlıdır. Buna ek olarak, DNA-FISH prosedür diğer boyama verimini azaltır tedavileri kapsar. RNA-FISH için, biz (biyotinilatlı sondalar ve peroksidaz (HRP) bağlanmış streptavidin kullanılarak Tyramide Sinyal Amplifikasyon (TSA)) bir enzim tabanlı algılama yaklaşımı seçti. TSA kovalent bir peroksidaz enzimatik reaksiyon ile dokuya bağlı bir floresan tiramid substrat (ayrıntılar için reaktif tabloya bakınız), dayanmaktadır. RNA-FISH sinyal böylece DNA-FISH sırasında korunur.
8. Immuno-DNA FISH
Şekil 1, bir bakış için mor kutuları görebilirsiniz.
Benzer RNA-DNA-FISH, DNA-FISH proteinler denatüre ve antikorlar ile onların algılanmasını önlemek için muhtemel olduğundan, ilk imünoflöresanmı gerçekleştirmek için tavsiye edilir. Immünofloresan sinyalin kalitesi antikor özelliklerine oldukça bağlıdır ve çeşitli antikorlar, mümkün olan her durumda test edilmelidir. Epitop maskelenmesinin protein tespiti ve DNA-BALIK hem de geliştirmek için immünofloresans önce bir kez gerçekleştirilir. DNA FISH işlemi sırasında numune üzerinde immünofloresans sinyalini korumak için o cov için gereklialently dokuya bağlamak. Biz burada bizim ellerde iyi sonuçlar sağlanan iki yaklaşım, antikor fiksasyonu sonrası ve tiramid tabanlı algılama (adım 8.5) sunuyoruz. Her hedef seçimi / antikor çifti için ön testlerle sürülmelidir.
9. İmmünofloresan ile birleştiğinde çift DNA-RNA BALIK
Şekil 1, bir bakış için turuncu kutuları görebilirsiniz.
RNA-FISH, önce gerçekleştirilen immünofloresan takip ve son olarak DNA-balıktır. Imüno-tiramid reaksiyon ile tespit edilirse, o H, 2 O 2 RNA-FISH aşama tamamen HRP aktivitesi söndürmek için ve bu söndürme etkili olduğunu teyit etmek için bir anahtardır. Bu bir slayt bir "birincil antikor" kontrol olarak kullanılarak yapılır.
Etanol bazlı bir çözücü dehidrasyon duyarlı proteinler için zararlı olduğu için, RNA-FISH bu adım immünofloresan inhibe edebilir. Bu durumda, RNA-FISH w yapılabilirstpe 9.3 aşağıda ayrıntılı olarak i'inci alternatif bir protokol.
10. Slayt Montaj ve Görüntüleme
Kapsamlı test birkaç ay sonra, ısı bazlı kimyasal maskesinin floresan in situ hibridizasyon için latent HSV-1 genomu hazır olduğunu keşfetti. Bu işlem sırasında, çeşitli prosedürler maskesinin denenmiş ve sadece ısıya dayalı tedaviler (örneğin bir mikrodalga fırın içinde alt kaynama sıcaklığına kadar ısıtılması bölümleri) etkili ortaya çıktı. Biz sonra rutin 0.01 M pH 6.0 sitrat tamponu (hepimizin çalışmalarda kullanılan), 1x PBS, 1 mM EDTA, 0.1 M dahil epitopla...
Burada açıklanan protokol Fare nöronal doku bölümlerinin nöronlar içinde HSV-1 genomu latent algılanmasını sağlar. Viral gen ekspresyonunu düzenleyen yollarının anladığımız nöronal dokular içinde in situ HSV-1 genomik DNA tespit etmek için bir yöntem eksikliği ile sınırlanmıştır. Genom kopya sayısı ve enfekte nöronların oranına ilişkin bilgiler ayrışmış nöronlar 11,12 PCR analiz ağırlıklı geldi. HSV-1 gecikme üzerindeki rolü teklif konak hücre nükleer mi...
Yazarlar herhangi bir mali çıkarlarını beyan.
Biz HSV-1 numune sağlamak için N. Sawtell (Cincinnati Çocuk Hastanesi Tıp Merkezi, Cincinnati, Ohio, ABD), S. Efstathiou'dan (Cambridge Üniversitesi, Birleşik Krallık) ve James Hill, (LSU Sağlık Bilimleri Merkezi, New Orleans, ABD) teşekkür ederim sırasıyla, fare ve tavşan-enfekte ve reaktifler için, yararlı tartışmalar için H. Masumoto (Kazusa DNA Araştırma Enstitüsü, Chiba, Japonya) ve S. Khochbin (Institut Albert Bonniot, Grenoble, Fransa).
Bu çalışma (PL, http://www.cnrs.fr için ATIP programı) Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) hibe, Fransız Ulusal Araştırma Ajansı (ANR) (ANR-05-Miim-tarafından finanse edildi 008-01, CENTROLAT, http://www.agencenationale-recherche.fr ), FINOVI Vakfı ( http://www.finovi.org/:fr:start ), LabEX DEVweCAN (ANR-10-LabX-61 ) Université de Lyon, program dahilinde "Investissements d'Avenir "(ANR-11-IDEX-0007) ANR tarafından işletilen ( http://www.agence-nationale-recherche.fr ), l'Association la Recherche contre le Yengeç (ARC-7979 ve ARC-dökün 4910, http://www.arc-cancer.net ), la Ligue Nationale Contre le Cancer (LNCC, http://www.ligue-cancer.net ) ve İnka (EPIPRO programı, http://www.e -cancer.fr ). FC ve PL CNRS araştırmacılar vardır.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Balb/c mice | Janvier, France | 6 week-old females | |
HSV-1 strains | SC16 strain (wild type) | See Labetoule, M. et al. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci 44, 217–225 (2003) for details on HSV-1 strain and virus stock preparation. | |
Ketamine hydrochloride | Sigma | K2753 | Intraperitoneal injection of a solution containing Ketamine (100mg/kg) and Xylazine (10mg/kg) |
Xylazine hydrochloride | Sigma | X1251 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma | 158127 | Suspend 4 g of PFA in 90 ml of water. Add 50 µl of 1N NaOH, and heat at 60 °C in a water bath with agitation. PFA dissolves in about 30 min. Add 10 ml of 10x PBS. This solution can be prepared in advance and stored at -20 °C in 5 ml tubes. Caution. Manipulate under a fume hood. |
Physiological Saline | Sigma | 07982-100TAB-F | |
1x PBS, pH 7.4 (sterile) | Life Technologies | 10010-015 | |
Sucrose | Sigma | 84100 | Prepare a 20% sucrose solution in 1x PBS. |
Cryosectionning embedding medium - Tissue-Tek OCT Compound | SAKURA | 4583 | |
Large vector DNA purification kit | Qiagen | 12462 | To purify Cosmid or BAC vector containing HSV-1 genome and store at -20 °C |
Nick translation kit | Roche Applied Sciences | 10 976 776 001 | |
Cy3-dCTP | GE Healthcare | PA53021 | Protect from light |
0.5 M EDTA | Sigma | E6758 | |
G50 Mini spin column | GE Healthcare | 27-5330-01 | |
Salmon sperm DNA 10 mg/ml | Invitrogen Life Technologies | 15632-011 | |
Ethanol molecular biology grade | Sigma | 87047 | Prepare a 70% solution |
Salmon sperm DNA | Invitrogen Life Technologies | 15632-011 | |
Formamid Molecular biology grade | Sigma | F9037 | Caution. Manipulate under fume hood. |
HSV-1 biotinylated commercial probe | Enzo Life Sciences | ENZ-40838 | |
ImmEdge hydrophobic pen | Vector Laboratories | H-4000 | |
20x Saline Sodium Citrate (SSC) | Sigma | S6639 | Prepare a 2x SSC solution in ddH20. |
Triton X-100 | Sigma | T8787 | Prepare a 10% stock solution in water and store at +4 °C. Prepare the 0.5% solution in 1x PBS right before use. |
10 mM Sodium citrate pH 6.0 | Sigma | S1804 | Prepare a 100 mM stock solution (10x). Weigh 10.5 g of citric acid (MW 210.14). Caution, irritant and toxic, wear appropriate mask and gloves), and dissolve in 400 ml water. Adjust pH at 6.0 with 1 N NaOH (caution, irritant, wear gloves). Adjust to 500 ml with distilled water. Dilute 10x in distilled water before use. |
Acetic Acid | Sigma | 320099 | |
Methanol, molecular biology grade | Sigma | 322415 | |
Dextran sulfate - MW 500,000 | Euromedex | EU0606-A | |
Denhardt's solution (100x) | Euromedex | 1020-A | |
Rubber Cement "FixoGum" | Marabut | 290110000 | |
DNA purification kit - Qiaquick PCR purification kit | Qiagen | 28104 | |
T7 in vitro transcription kit | Ambion Life Technologies | AM1314 | |
Biotin-16-UTP | Roche Applied Sciences | 11388908910 | |
RNA purification minicolumn | Qiagen | 73404 | |
Ribonucleoside Vanadyl Complex | New England Biolabs | S1402S | |
H2O2 | Sigma | H3410 | Prepare a 3% solution in distilled water. Store at +4 °C and protect from light. |
Yeast tRNA | Invitrogen | 15401011 | prepare a 10 mg/ml solution in RNAse free water |
Normal Goat Serum | Invitrogen | PCN5000 | |
Primary antibodies | any supplier | The following primary antibodies were used in the result section: anti-mouse CENP-A (rabbit mAb C51A7, Cell Signaling Technologies), and anti-ATRX H-300 (Santa Cruz Biotechnology) | |
Secondary fluorescent antibodies | Invitrogen Life Technologies | The fluorescent secondary antibodies routinely used in our protocol are Alexa Fluor labeled goat antibodies (IgG H+L). The antibody used in the result section is an anti-rabbit goat antibody labaled with Alexa Fluor 488 (reference A11001) | |
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit - Streptavidin + Alexa Fluor 350 (blue fluorescence) | Invitrogen Life Technologies | #T20937 | TSA kits are also available from Perkin Elmer |
Tyramide Signal Amplification (TSA) kit - Streptavidin + Alexa Fluor 488 (green fluorescence) | Invitrogen Life Technologies | #T20932 | |
Hoechst 33342 | Invitrogen Life Technologies | H3570 | Prepare a 0.5 µg/ml solution in 1x PBS immediately before use. Discard the remaining solution. |
22 mm x 50 mm coverslip. n°1.5 glass | Electron Microscopy Sciences | 72204-04 | |
Mounting medium with anti-fading agent - VECASHIELD | Vector Laboratories | H-1000 | Another conventional product is Fluoromount G from Electron Microscopy Science |
Superfrost glass slides | FisherScientific | 12-550-15 | |
Equipment/Material | Company | Reference | Note |
Needle for infection | Glass micropipette hot drawn. Custom made. | ||
Dissection equipment | Moria, France | Microsurgical scissors and forceps | |
Peristaltic pump | Cole Palmer Instruments | Easyload Masterflex | |
Microsyringe pump device (Nano Pump) | kdScientific | KDS310 | |
Cryostat | Leica France | CM 1510-1 | |
-80 °C freezer | Sanyo | Ultra Low -80 °C | |
Domestic microwave oven | |||
Dry block heater | Eppendorf | 022670204 | |
Incubator Slide moat | Boekel Scientific | 240000 | |
Coplin Jar | Dominique Dutscher | 68512 | |
Staining glass container | Dominique Dutscher | 68506 | |
Fluorescent microscope | Zeiss | The images presented in the result section were collected with a Zeiss AxioObserver with objective 40X LD NeoFluor N.A 0.6, and 100X PlanApochromat N.A 1.3. Filter set #38, #43, and #43. HXP 120 fluorescence light source. Photometrics CoolSNAP HQ2 CCD camera. Signal will be more easily observed on a recent high efficiency microscope such as Zeiss AxioImager/AxioObserver series, Nikon Ti-E/Ni-E series or Leica DM/DMI6000 series |
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