Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Döllenmiş yumurta fare ve erken sahne embriyolar zona pelusida, gen teslim karşı bir bariyer oluşturur bir glikoprotein matris tarafından korunmaktadır. Bu makalede, zona lentiviral vektörler ile embriyonik hücreler transduce ve transgenik fareler oluşturmak için bir lazer ile perfore için bir iletişim kuralı.
Lentiviruses gen teslim memeli hücreleri için verimli vektörleridir. İletim, lentiviral genom stabil ana bilgisayar kromozom kurulmuştur ve döl için geçirilir. Böylece, onlar istikrarlı hücre hatları oluşturulması, vivo içinde teslim edilmesi göstergeleri ve iletim transjenik hayvanlar oluşturmak için tek hücre döllenmiş yumurta için ideal vektörleridir. Ancak, fare yumurta döllenmiş ve erken sahne embriyolar zona pelusida, lentiviral gen teslim karşı bir bariyer oluşturur bir glikoprotein matris tarafından korunmaktadır. Lentiviruses zona nüfuz için fazla büyüktür ve genellikle viral parçacıkların mikroenjeksiyon perivitelline boşluğu, zona ve embriyonik hücreleri arasında boşluk içine tarafından teslim edilir. Çok yetenekli teknoloji ve özel ekipman gereksinimini fare embriyo gen teslim için lentiviruses kullanımını en aza. Bu makalede bir lazer ile zona perfore tarafından fare döllenmiş yumurta permeabilizing için bir iletişim kuralı. Lazer-delikli embriyolar için herhangi bir hasara yol açmaz ve lentiviruses embriyonik hücreler gen teslim için erişim sağlar. Transduced embriyoların blastosist in vitro geliştirmek ve pseudopregnant farelerde implante transgenik pups geliştirmek. Bu protokol için kullanılan etkili ve kullanımı kolay lazerdir. Stabil lentiviruses tarafından teslim genler fare embriyonik hücreleri birleştirmek ve germline nakle engel vardır. Hiçbir embriyolardan gerektirir transgenik fareler oluşturulması ve mikroenjeksiyon döllenmiş yumurta için alternatif bir yöntem bu.
Bu yöntem embriyonik hücreleri tarafından lentiviruses gen teslim için erişilebilir hale getirmek için fare döllenmiş yumurta zona pelusida permeabilizing için ayrıntılı yönergeler sağlar. Lentiviruses doğa verimli gen teslim edilmek üzere memeli hücreleri tarafından tasarlanmıştır. Hücrelerin bölünmesi ve bölme bulaştırmak ve lentiviral genom onların ana bilgisayar kromozom1entegre. Lentiviral konak hücre aralığını kolayca VSV-G protein2geniş tropism nedeniyle vesicular Stomatit virüs glikoprotein (VSV-G), ile rekombinant lentivirus pseudotyping tarafından genişletilir. İletim lentiviral genler stabil entegre ve ana bilgisayar kromozomlarını transjenik hayvanlar oluşturmak için ideal bir araç oluşturma bir parçası olarak dile getirdi. Eğer erken sahne embriyonik hücreler için teslim lentiviral genom çoğaltılır ve tüm organizmada dile getirdi. Lentiviral iletim fare, sıçan, tavuk, bıldırcın üretimi için yol açmıştır ve3,4,5,6,7 transgenics diğer türler arasında domuz. Lentiviral gen teslim, tipik yöntemi ancak, yetenekli teknisyenler ve özel ekipman erken sahne embriyo Kapsüller zona pelusida engeli aşmak için gerektirir. Bu yöntem genel amacı lentiviral gen teslim kolaylaştırmak için bir lazer kullanarak zona permeabilize nasıl tarif etmektir.
Memeli yumurta döllenme ve çevresel etkileşimleri8,9döllenmiş yumurta polyspermy karşı korumak için takip sertleşir zona pelusida tarafından çevrili. Zona embriyoların blastosist yumurtadan kadar uzak embriyonik hücreleri lentiviruses tutan bir bariyer oluşturur. Kültürlü fare yumurta kapağı 4 gün sonra döllenmiş ve damızlık pups içine normal gelişim için önce pseudopregnant fareler içine implante olması gerekir. Bu nedenle, iletim için perivitelline boşluğu, zona ve embriyonik hücreleri arasında boşluk içine zona üzerinden tarama önce lentiviruses microinjected.
Zona pelusida kez vitro fertilizasyon insan yumurta döllenme oranı10artırmak için kaldırılır. Ancak, fare zona pelusida kimyasal kaldırılması olumsuz fare embriyo gelişimi etkiler ve embriyonik hücreleri11,12' ye zararlıdır. Diğer yöntemler gen teslim edilmek üzere fare döllenmiş yumurta DNA doğrudan mikroenjeksiyon içine hücre çekirdeği13tarafından zona pelusida engeli aşmak. Pronuclear mikroenjeksiyon genler embriyolar için teslim etkili bir yoludur. Ancak, bu yana her embriyo mikroenjeksiyon için tek tek bir yerde tutulur, uygulama zahmetli ve zaman alıcı bir acemi kullanıcı için olabilir.
Elektroporasyon ve fotoporasyon gibi diğer yöntemleri geçici için yararlı ve kısa vadeli gen teslim fare için döllenmiş yumurta14,15,16. Bu yöntemler, CRISPR-Cas9 bileşenleri ve adlandırılan teslim etmek için yaygın olarak kullanılır. Ancak, genlerin Elektroporasyon ve fotoporasyon teslim transgenics oluşturmak için verimli bir şekilde kullanılamaz. Delinmiş fare epididim toplanan sperm hücreleri de lentiviruses tarafından transduced ve vitro fertilizasyon için transjenik hayvanlar17,18,19, üretmek için kullanılan 20.
Bu protokol için fare embriyo lentiviral gen teslim bir lazer kullanarak zona permeabilizing tarafından yönetilir. XYClone lazer vitro fertilizasyon21 ve embriyonik kök hücre22tarımı için yardımcı olarak geliştirilmiştir. Bu kurulumu basit ve kullanımı kolay küçük bir aparat var. Bir kez bir mikroskobunun yüklü, o bir objektif lens yer kaplar ve eşlik eden yazılımın mikroskop göz mercekleri ile bakarken Lazer hedefleyen için izin verir ( iletişim kuralıbkz: Bölüm 3). Bir kez zona XYClone lazer tarafından delikli, lentiviruses gen teslim23Kültür Medya içine tanıttı olabilir. Birden fazla lentiviruses aynı anda birkaç genlerin kromozom birleşme için teslim etmek için kullanılabilir.
Bu iletişim kuralı yalıtmak nasıl anlatacağım ve kültür fare yumurta döllenmiş, zona pelusida perforasyon için lazer kullanılışını ve fare embriyonik hücreleri iletim tarafından lentiviruses gösterir.
Tüm hayvan yordamlar ve bu protokol için kullanılan tedaviler NIH/NIEHS hayvan bakımı yönergeleri ile uyumlu olduğunu ve hayvan bakım ve kullanım Komitesi (ACUC), hayvan iletişim kuralı 2010-0004 NIH/NIEHS tarafından kabul edildi.
1. hazırlıkları
2. fare yalıtım yumurta döllenmiş
3. fare delikli XYClone lazer ile yumurta döllenmiş
4. fare iletim XYClone lazer perforasyon takip yumurta döllenmiş
5. cerrahi olmayan Transduced fare embriyo Transfer sözde hamile farelere
İzole/transduced fare döllenmiş yumurta gelişimi mikroskop altında günlük (Şekil 1) kontrol edilebilir. Sağlıklı embriyoların blastosist 3-4 gün içinde geliştirmek. Bu protokol için 60-%70 tedavi edilmezse embriyo geliştirmek blastosist23. 114 lazer delikli transduced embriyo dışarı, 54 geliştirilen blastosist (oranı % 47) ve 46 blastokistlerin ifade GFP (%46/54 85 =)23.
Lentiviruses onların ana bilgisayar genom entegre yeteneği onları istikrarlı gen teslim için ideal bir vektör yapar. Lentiviral vektörel çizimler ilâ 8.5 kilobaz çifti (kbp) hücre özgü veya indüklenebilir rehberleri, seçim işaretleri veya floresan moieties ağırlayacak genetik malzemesinin taşıyabilir. Anonim genomik malzeme onların ana bilgisayar genom parçası olarak çoğaltabilir ve hızlı veya istediğiniz zaman noktalarda devre dışı bırakmak için düzenlenir. Bu vektörler gen ifadesi çe...
Yazarlar ifşa gerek yok.
Bu araştırma Ulusal Enstitüsü Sağlık (NIH), Ulusal Çevre Sağlık Bilimler Enstitüsü (NIEHS) Intramural araştırma programı tarafından desteklenmiştir. Dr Robert Petrovich ve Dr Jason Williams için kritik okuma el yazması ve faydalı tavsiyeler için minnettarız. Biz de kabul ve Dr. Bernd Gloss, altını gizleme çekirdek, akış sitometresi tesis, floresans mikroskobu ve görüntüleme merkezi ve NIEHS Karşılaştırmalı Tıp şube tesislerin teknik katkılarından dolayı teşekkür ederiz istiyorum. Bay David Goulding Karşılaştırmalı Tıp şubesinden ve Bayan Lois Wyrick görüntüleme Merkezi, bize fotoğraf ve illüstrasyonlar ile sağlamak için NIEHS teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
CD510B-1 plasmid | System Biosciences | CD510B-1 | used to package the lentivirus expressing EF1a-copGFP |
Dimethylpolysiloxane | Sigma | DMPS5X | culturing embryos |
hyaluronidase | Sigma | H3506 | used to remove cumulus cells |
XYClone Laser | Hamilton Thorne Biosciences | perforating mouse fertilized eggs | |
Non-Surgical Embryo Transfer (NSET) Device | ParaTechs | 60010 | NSET of embryos |
KSOM medium | Millipore | MR-020P-5F | culturing embryos |
Composition of KSOM: | mg/100mL | ||
NaCl | 555 | ||
KCl | 18.5 | ||
KH2PO4 | 4.75 | ||
MgSO4 7H2O | 4.95 | ||
CaCl2 2H2O | 25 | ||
NaHCO3 | 210 | ||
Glucose | 3.6 | ||
Na-Pyruvate | 2.2 | ||
DL-Lactic Acid, sodium salt | 0.174mL | ||
10 mM EDTA | 100µL | ||
Streptomycin | 5 | ||
Penicillin | 6.3 | ||
0.5% phenol red | 0.1mL | ||
L-Glutamine | 14.6 | ||
MEM Essential Amino Acids | 1mL | ||
MEM Non-essential AA | 0.5mL | ||
BSA | 100 | ||
M2 medium | Millipore | MR-015-D | culturing embryos |
Composition of M2: | mg/100mL | ||
Calcium Chloride | 25.1 | ||
Magnesium Sulfate (anhydrous) | 16.5 | ||
Potassium Chloride | 35.6 | ||
Potassium Phosphate, Monobasic | 16.2 | ||
Sodium Bicarbonate | 35 | ||
Sodium Chloride | 553.2 | ||
Albumin, Bovine Fraction | 400 | ||
D-Glucose | 100 | ||
Na-HEPES | 54.3 | ||
Phenol Red | 1.1 | ||
Pyruvic Acid | 3.6 | ||
DL-Lactic Acid | 295 |
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