Hidrozoan Denizanası Cladonema pacificum'daki Kök Benzeri Hücreler için Floresan In Situ Hibridizasyon ve 5-Etinil-2'-Deoksiüridin Etiketleme

Özet

Burada, denizanası Cladonema'daki kök benzeri çoğalan hücreleri görselleştirmek için bir protokol açıklıyoruz. Bir kök hücre belirteci ile tam montajlı floresan in situ hibridizasyon, kök benzeri hücrelerin tespit edilmesine izin verir ve 5-etinil-2'-deoksiüridin etiketlemesi, çoğalan hücrelerin tanımlanmasını sağlar. Birlikte, aktif olarak çoğalan kök benzeri hücreler tespit edilebilir.

Özet

Deniz anemonları, mercanlar ve denizanası da dahil olmak üzere Cnidarian'lar, sapsız poliplerde ve serbest yüzme medusalarında ortaya çıkan çeşitli morfoloji ve yaşam tarzları sergilerler. Hydra ve Nematostella gibi yerleşik modellerde örneklendiği gibi, kök hücreler ve / veya proliferatif hücreler cnidarian poliplerin gelişimine ve yenilenmesine katkıda bulunur. Bununla birlikte, çoğu denizanasında, özellikle medusa aşamasında, altta yatan hücresel mekanizmalar büyük ölçüde belirsizdir ve bu nedenle, spesifik hücre tiplerini tanımlamak için sağlam bir yöntem geliştirmek kritik öneme sahiptir. Bu yazıda, hidrozoan denizanası Cladonema pacificum'daki kök benzeri çoğalan hücreleri görselleştirmek için bir protokol açıklanmaktadır. Cladonema medusae, yetişkin evreleri boyunca sürekli büyüyen ve rejeneratif kapasiteyi koruyan dallanmış dokunaçlara sahiptir ve çoğalan ve / veya kök benzeri hücreler tarafından düzenlenen hücresel mekanizmaları incelemek için eşsiz bir platform sağlar. Bir kök hücre belirteci kullanan tam montajlı floresan in situ hibridizasyon (FISH), kök benzeri hücrelerin tespit edilmesine izin verirken, bir S faz belirteci olan 5-etinil-2'-deoksiüridin (EdU) ile nabız etiketlemesi, çoğalan hücrelerin tanımlanmasını sağlar. Hem FISH hem de EdU etiketlemesini birleştirerek, sabit hayvanlar üzerinde aktif olarak çoğalan kök benzeri hücreleri tespit edebiliriz ve bu teknik, model olmayan denizanası türleri de dahil olmak üzere diğer hayvanlara geniş çapta uygulanabilir.

Giriş

Cnidaria, sinir ve kasları olan hayvanları içeren temel olarak dallanan bir metazoan filum olarak kabul edilir ve onları hayvan gelişiminin ve fizyolojisinin evrimini anlamak için benzersiz bir konuma yerleştirir ^1,2. Cnidarians iki ana gruba ayrılır: Anthozoa (örneğin, deniz anemonları, mercanlar) sadece planula larvalarına ve sapsız polip aşamalarına sahipken, Medusozoa (Hydrozoa, Staurozoa, Scyphozoa ve Cubozoa üyeleri) tipik olarak serbest yüzme medusae veya denizanası ile planula larvaları ve polipleri şeklini alır. Cnidarians genellikle yüksek rejeneratif kapasite sergiler ve altta yatan hücresel mekaniz....

Protokol

NOT: Bu protokolde kullanılan tüm malzemeler, reaktifler ve ekipmanlarla ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakın.

1. Prob sentezi

1. RNA ekstraksiyonu
   1. Yapay deniz suyunda (ASW) kültürlenmiş üç canlı Cladonema medusae'yi, ucu kesilmiş 3,1 mL'lik bir transfer pipeti kullanarak 1,5 mL'lik bir tüpe yerleştirin ve mümkün olduğunca fazla ASW'yi çıkarın.
      NOT: ASW, mineral tuzların bir karışımını musluk suyunda klor nötrleştirici ile çözerek hazırlanır; nihai özgül ağırlık (S.G.) 1.018 veya bin başına parça (ppt) ~ 27'dir.
   2. RNaz aktivitesini inhibe etmek için 1,5 mL tüpler....

Sonuçlar

Kladonoma dokunaçları, morfogenez ve rejenerasyonun hücresel süreçlerini incelemek için bir model olarak kullanılmıştır^15,16,17. Tentacle yapısı, kök benzeri hücrelerin veya i-hücrelerinin, dokunaç ampulü adı verilen proksimal bölgede bulunduğu ve ampulün distal bölgesinin arkasına adaksiyal taraf boyunca sırayla yeni dalların eklendiği bir epitel tüpünden oluşur (Şekil.......

Tartışmalar

Proliferasyon yapan hücreler ve kök hücreler morfogenez, büyüme ve rejenerasyon gibi çeşitli süreçlerde önemli hücresel kaynaklardır^21,22. Bu yazıda kök hücre belirteci Nanos1'in Cladonema medusae'de FISH ve EdU etiketlemesi ile birlikte boyanması için bir yöntem açıklanmaktadır. EdU veya BrdU etiketlemesini kullanan önceki çalışmalar, proliferatif hücrelerin dokunaç ampulleri^16,17'ye lokalize o.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-Mercaptoethanol	Wako	137-06862
3.1 mL transfer pipette	Thermo Scientific	233-20S
5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside (X-Gal)	Wako	029-15043
anti-DIG-POD	Roche	11207733910
Cladonema pacificum Nanos1 forward primer			5’-AAGAGACACAGTCATTATCAAGC GA-3’
Cladonema pacificum Nanos1 reverse primer			5’-CGACGTGTCCAATTTTACGTGCT -3’
Cladonema pacificum Piwi forward primer			5’- AAAAGAGCAGCGGCCAGAAAGA AGGC -3’
Cladonema pacificum Piwi reverse primer			5’- GCGGGTCGCATACTTGTTGGTA CTGGC -3’
Click-iT EdU Cell Proliferation Kit for Imaging, Alexa Fluor 488 dye	Invitrogen	C10337	EdU kit
Coroline off	GEX Co. ltd	N/A	chlorine neutralizer
DIG Nucleic Acid Detection Kit Blocking Reagent	Roche	11175041910	blocking buffer
DIG RNA labeling mix	Roche	11277073910
DTT	Promega	P117B
ECOS competent cell DH5α	NIPPON GENE	316-06233	competent cell
Fast gene Gel/PCR Extraction kit	Fast gene	FG-91302	gel extraction kit
Fast gene plasmid mini kit	Fast gene	FG-90502	plasmid miniprep
Formamide	Wako	068-00426
Heparin sodium salt from porcine	SIGMA-ALDRICH	H3393-10KU
Isopropyl-β-D(-)-thiogalactopyranoside (IPTG)	Wako	096-05143
LB Agar	Invitrogen	22700-025	agar plate
LB Broth Base	Invitrogen	12780-052	LB medium
Maleic acid	Wako	134-00495
mini Quick spin RNA columns	Roche	11814427001	clean-up column
NaCl	Wako	191-01665
NanoDrop OneC Microvolume UV-Vis Spectrophotometer with Wi-Fi	Thermo Scientific	ND-ONEC-W	spectrophotometer
Polyoxyethlene (20) Sorbitan Monolaurate (Tween-20)	Wako	166-21115
PowerMasher 2	nippi	891300	homogenizer
Proteinase K	Nacarai Tesque	29442-14
RNase Inhibitor	TaKaRa	2313A
RNeasy Mini kit	Qiagen	74004	total RNA isolation kit
RQ1 RNase-Free Dnase	Promega	M6101
Saline Sodium Citrate Buffer 20x powder (20x SSC)	TaKaRa	T9172
SEA LIFE	Marin Tech	N/A	mixture of mineral salts
T3 RNA polymerase	Roche	11031163001
T7 RNA polymerase	Roche	10881767001
TAITEC HB-100	TAITEC	0040534-000	Hybridization incuvator
TaKaRa Ex Taq	TaKaRa	RR001A	Taq DNA polymerase
TaKaRa PrimeScript 2 1st strand cDNA Synthesis Kit	TaKaRa	6210A	cDNA synthesis kit
Target Clone	TOYOBO	TAK101	pTA2 Vector
tRNA	Roche	10109541001
TSA Plus Cyanine 5	AKOYA Biosciences	NEL745001KT	tyramide signal amplification (TSA) technique
Zeiss LSM 880	ZEISS	N/A	laser scanning confocal microscope