Bitkilerde FISH için uygun bir Hızlı Hava kuru Damlama Kromozom Hazırlama Yöntemi

Özet

A protocol is described for the preparation of high-quality mitotic plant chromosome spreads by a fast air-dry dropping method suitable for the FISH detection of single and high copy DNA probes.

Özet

Kromozom yayılır hazırlanması floresan in situ hibridizasyon başarılı performansı (FISH) için bir ön koşuldur. Yüksek kaliteli bitki kromozom yayılır hazırlanması nedeniyle sert hücre duvarına zordur. Bitki kromozomlarına hazırlanması için onaylanmış yöntemlerden biri olarak adlandırılan bir damla hazırlanması da damla yayılan ya da hava-kurutma tekniği olarak bilinmektedir. Burada, mitotik kromozom hızlı hazırlanması için bir protokol tek ve yüksek kopya DNA probları BALIK tespiti için uygundur yayılır sunuyoruz. Bu yöntem, 50% -55% arasında bağıl nem altında gerçekleştirilen havada kuru damla yöntemin geliştirilmiş bir varyantıdır. Bu protokol, uygulama, kolay, verimli ve tekrarlanabilir hale yıkama aşamaları, daha az sayıda içerir. Bu yaklaşımın bariz faydaları başarılı FISH analizi için mükemmel bir önkoşul olarak hizmet veren iyi yayılmış, hasarsız ve çok sayıda metafaz kromozomları vardır. Bu protokolü kullanarak yüksek kaliteli chrom eldeosome yayılır ve Hordeum vulgare H. bulbosum, H. marinum, H. murinum, H. pubiflorum ve Secale cereale'den için tekrarlanabilir FISH sonuçları.

Giriş

In situ hibridizasyon (FISH) Floresan kromozom düzeyinde tek ve yüksek kopya dizilerinin fiziksel haritalama için etkili bir araçtır. Koşul, yüksek kaliteli kromozom yayılımlarının hazırlanmasıdır. Hayvan ve bitki hücreleri için aynı derecede uygun olacaktır genel kromozom hazırlama protokolü vardır. Bitki kromozomların hazırlanması nedeniyle farklı türlerin içinde sert hücre duvarı ve çeşitli sitoplazma kıvamına özellikle zordur. Bitki kromozom hazırlanması için olan uygun yöntemlerden biri de damla yayılan tekniği ve hava-kurutma tekniği ^1,2 olarak bilinen olarak adlandırılan bir damla bir tekniktir. Bu yöntem ilk olarak, in vitro yetiştirilen memeli hücrelerinin ³ Rothfels ve Siminovitch tarafından 1958 yılında tanıtıldı. Daha sonra Martin ve ark. ⁴ ve Kato ve diğ. ⁵ bitkiler için bu yöntemi uyarlanmıştır.

Daha yakın zamanlarda, adlı bir yöntem 'SteamDrop ve# 39; örtüşmeyen kromozom ⁶ hazırlanması için kullanılan su buharına geliştirildi. , Yüksek nem olumlu etkisi daha erken ⁷ gözlenmesine rağmen, 'SteamDrop' yüksek kaliteli kromozom hazırlıkları ⁶ kontrollü bir iş akışı sağlar. Buhar tedavi muhtemelen kromozomal proteinler, bazı değişikliklere bağlı kromozomların gerilmesine neden olur. Tam metafaz yeterli sayıda tutma sonraki FISH deneyler için teknik uzmanlık gerektirir yayılır rağmen metafazlarda sonuçlanan kalitesi çok yüksektir.

Burada tek ve yüksek kopya probları ^5,8 FISH tespiti için uygun mitotik tahıl kromozom hazırlanması için bir protokol mevcut. Bu yöntem, Kato 50% -55% bağıl nem altında gerçekleştirilir ⁹ (Şekil 1) tarafından tarif havada kuru damlatma yöntemi geliştirilmiş bir varyantıdır. Bu protokol daha az sayıda içerenuygulaması kolay, verimli ve tekrarlanabilir hale yıkama adımları. Biz Hordeum vulgare H. bulbosum, H. marinum, H. murinum, H. pubiflorum ve Secale cereale'den için yüksek kaliteli kromozom yayılır ve FISH sonuçları elde bu protokolü kullanarak.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

1. Kromozom Hazırlık

1. Çimlenme ve kök uçları tespit
   1. 22-24 ° C'de 2 gün boyunca, karanlık koşullar altında bir Petri kabı içinde nemli filtre kağıdı, iki katmanlar üzerinde 10-20 arpa tohumları filizlenmeye. Bir jilet kullanılarak tohum 1-2 cm uzunluğunda güçlü kökleri kesin.
   2. Parçalanmış buz-su içine soğuk musluk suyu ihtiva eden 500 ml'lik bir cam şişe yerleştirerek buz soğukluğunda su hazırlayın. Buz soğuk su havalandırmak ve metafaz hücrelerinin sıklığını artırmak için 20 saat boyunca kök ipuçları batırmayın.
   3. 50 ml etanol, su kökleri transfer: asetik asit (3: 1) sabitleyici 2 gün oda sıcaklığında bunları düzeltmek için. Taze hazırlanmış etanol içerisinde mağazası kökleri: asetik asit (3: 1) ile 4 ° C 'de sabitleyici bir yıla kadar kullanana kadar.
2. Yıkama ve enzim tedavisi
   1. 5 dk iki kez 50 ml'lik bir cam beher kullanarak 30 ml buz gibi soğuk musluk suyu ile 10-20 kökleri yıkayın. Binoküler mikroskop kullanın. Içine birer kökleri tek Transferi30 mi, 0.01 M sitrat tampon maddesi (± 0.01 M sodyum sitrat, 0.01 M sitrik asit, pH 4.8) forseps kullanılarak iki kez 5 dakika boyunca bir cam beher çalkalayarak yıkayın. Tamamen sıvının ve kesme arzu edilmeyen olmayan meristematik doku bir ustura kullanılarak filtre kağıdına kökleri yerleştirin.
   2. Bir saat cam bitki dokusunun yumuşatmak için yaklaşık 50 dakika boyunca (Tablo 1) 37 ° C 'de, 1 ml enzim karışımında 20 kök uçları kadar inkübe edin. Enzim karışımı, 0.01 M sitrat tampon maddesi içinde seyreltilmiş,% 0.7 Selülaz R10,% 0.7 selülaz,% 1 ve% 1 Pektoliaz cytohelicase içerir. -20 ° C'de enzim karışımı saklayın ve beş kata kadar yeniden.
   3. Pipetleme enzim çıkarın ve artık enzimin yerine iki kez 5 mi, 0.01 M sitrat tampon maddesi ile buz kök ipuçları yıkayın.
3. Kök maserasyon
   1. Iki kez dikkatli bir şekilde aynı saat camı 1 ml% 96 ​​etanol ile yıkayın kök uçları. Taze hazırlanmış fiksatif (25% etanol% 75 asetik asit), etanol ile değiştirin. 10-15 kullanınKök ucu başına ul fiksatif.
   2. Diseksiyon iğne veya forseps ile 2 ml tüp içine fiksatif ile birlikte Aktarım kök uçları ve parçalanmaya kök meristemleri. Bir hücre süspansiyonu elde etmek için hücrelerin yeniden askıya almak için boru 20 kez vurun. İki ay -20 ° C hücre süspansiyonu saklayın.
4. Hücre süspansiyonunun Damlama
   1. 50 ° C'de bir sıcak plaka üzerinde su ile ıslatılmış kağıt dokusunun 2-3 katmanları yerleştirin. 30 dakika boyunca buzdolabında buz soğuk musluk suyu altında mikroskopik slaytlar bırakın. Ve bir yerde nemli kağıt mendil üstünde kayar.
   2. Pipet 7-10 hücre süspansiyonu ul ve sıcak plaka üzerine yerleştirilir soğutulmuş slayt üzerine 20 cm mesafeden bırakın. Pipet 10 slayt hücre süspansiyonu aynı yerde asetik asit-etanol karışımı ul ve ek 2 dakika süreyle sıcak plaka slayt tutun. Islak doku olmadan sıcak plaka slayt yerleştirin ve 1 dakika boyunca kurumaya bırakın.
5. Kalite kontrolü ve Saklamaslaytlar e
   1. Kromozom yayılması kalitesini kontrol etmek için bir faz-kontrast mikroskobu kullanarak slaytları edin. -20 ° C'da bir Coplin kavanoz% 96 etanol içinde daldırarak aynı gün veya mağaza ya slaytlar kullanın.
6. FISH önce slaytların Tedavi öncesi; Tüm adımlar, oda sıcaklığında yürütülür
   1. 2x SSC, 50 ml ihtiva eden bir Coplin kavanoza Slaytları 5 dakika boyunca (20x SSC 3 M NaCl ve 300 mM trisodyum sitrat içeren). 3-10 dakika için% 45 asetik asit 50 ml ihtiva eden bir Coplin kavanoza forseps, transfer slaytlar kullanılması.
   2. Aktarım, 10 dakika boyunca 2 x SSC, 50 ml ihtiva eden bir Coplin kavanoza kayar. 10 dakika boyunca (2x SSC)% 4 formaldehit, 50 ml ihtiva eden bir Coplin kavanoza transfer slaytlar ve bırakın slaytlar kromozom düzeltmek için.
   3. 50 ml 2x SSC içeren bir Coplin kavanoza, 4 dakika her biri için slaytlar 3 kez durulama formaldehit çıkarın. Dikey% 70 seri 2 dakika,% 90 ve% 100 etanol, sırasıyla, ve kuru, slaytlar için Coplin kavanoza slaytlar kurutmakpozisyon.

İn Situ Hibridizasyon 2. Floresan (FISH)

1. Her bir slayt için deiyonize formamid 10 ul 4x hibritleme tamponu, 5 ul kullanılarak toplam 20 ul hibridizasyon solüsyonu hazırlamak (200 ul tampon 80 ul 20x SSC, 8 ul 1 M Tris-HCI pH 8.0, içeren 1.6 ul 0.5 M EDTA, 11,2 ul 10 ug / ml somon spermi ve 99,2 ul DNase içermeyen su), probun 3 ul DNase içermeyen su 2 ul.
2. 24 x 32 mm kapak kayma slayt ve kapak başına melezleme solüsyonu 20 ul ekleyin ve kauçuk çimento ile kapak kayma tutuklama. Sıcak bir plaka üzerinde 2 dakika boyunca 80 ° C'de, aynı anda probları ile slaytlar denatüre.
3. Transferi nemli odasına slaytlar ve 37 ° CO / N kaçınarak ışık slaytlar kuluçkaya yatmaktadır. 2x SSC ile Coplin kavanoza slaytlar durulama kapak fişleri çıkarın. Ve 55-60 ° C 2x SSC içeren bir Coplin kavanoza yerleştirin slaytlar 20 dakika inkübe.
4. Oda sıcaklığında 2 dakika boyunca bir Coplin kavanoza SSC 2x slaytlar yerleştirin. Sırasıyla,% 70,% 90 ve% 100 etanol içinde seri 2 dakika boyunca, bir Coplin kavanoza slaytlar kurutmak.
5. Yoğun ışık önlemek antifade montaj orta / ml 4 ', 6-diamidino-2-phenylindoline 1 ug (DAPI) ile slaytlar ve counterstain hava içinde kurutulur.

3. Mikroskobik Analizi ve Depolama

1. Epifloresans mikroskop kullanılarak slaytlar analiz edin. Filtrenin seçimi prob etiketleme için kullanılan florokrom bağlıdır. Gerekirse, bir yıla kadar karanlık koşullarda 4 ° C'de mağaza slaytlar.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Mitotik metafaz yayılır mikroskopik slaytlar yukarıda tarif edilen hızlı bir havayla kurumaya bırakarak kromozom hazırlama metodu ile hazırlandı (Suppl. Şekil 1). FISH analizi, her iki, tekrarlayıcı ve tek kopyalı sekansları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Görüntüler mukabil fluorophores uyarım sağlayan bir filtre seti ile bir Epifloresans mikroskop ile elde edilen ve yüksek hassasiyetli CCD monokrom kamera tarafından ele geçirildi. Görüntü alımı için biz bir görünt?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Kromozom, hazırlanışı deney ot familyasının (Poaceae) ait olan hububat genç kökleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tüm analiz türler diploid genom sette 14 nispeten uzun mitotik metafaz kromozomları (11-15 mikron) ve büyük genom türlerinin (5,1-7,9 Sterlin) aittir.

Çimlenmiş köklerinin uzunluğu meristematik doku maksimum elde etmek için en fazla 2 cm değildi. Bölünen hücrelerin eşitleme mitotik metafaz miktarı ¹⁰ yayılır geliştirilmiş bir 20 sa...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Hot Plate	MEDAX GmbH	12603
Cellulase R10	Duchefa	C8001
Cellulase	CalBioChem	219466
Pectolyase	Sigma	P3026
Cytohelicase	Sigma	C8274
Texas Red-12-dUTP	Invitrogen	C3176	direct fluorochrome
Fluor488-5-dUTP	Invitrogen	C11397	direct fluorochrome
Fluorecsence microscope	Olympus BX61	BX61
CCD camera	Orca ER, Hamamatsu	C10600
4’,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)	Vector Laboratories	H-1200	fluorecsent dye