Bu eser K12 HD068322 (SCM) tarafından desteklenen; R01 CA179921 ve P51 OD011092 (AVM); ve 14PRE20320014 Amerika Kalp Derneği (SB) Ödülü.

Not: Bu protokol için açıklanan tüm yordamları BSL-2 koşullar altında gerçekleştirilmelidir.
 1. KSHV hisse senedi hazırlık <ol><li>hazırlamak TNE arabellek: 292.24 mg EDTA GKD 2 O dağıtılması, 225 mL getirmek ve pH 8 ayarlayın. GKD 2 O 605.7 mg Tris dağıtılması, 225 mL getirmek ve pH 8 ayarlayın. EDTA ve Tris çözümleri birleştirmek, 4,38 g NaCl ekleyin, 500 ml nihai ses düzeyini ayarlama, filtre sterilize ve mağaza 4 ° C'de .</li>
	<li>Kültür KSHV pozitif, 37 ° C artı % 5 CO %2 10 ısı inaktive fetal sığır serum (FBS) ve yaklaşık 1 antimicrobials ile takıma RPMI oksijen bir kuluçka EBV negatif birincil efüzyon Lenfoma hücre kültürünü BCBL-1 1.2 mL başına 10 6 hücre x için.</li>
	KSHV üretim, ikna etmek için <li>kültürler 1:2 taze orta ile bölünmüş ve 20 ng/mL nihai bir konsantrasyon Phorbol 12-Myristate 13-asetat (PMA) ekleyin ve kültürler için 5 gün kuluçkaya. Alternatif olarak, sodyum bütrat (NaB; 0,1 mM) litik viral çoğaltma ikna etmek 3 gündür hücrelerle tedavi.</li>
	<li>İlk viral parçacıkların hasat için 300 x g hücreleri cips ve supernatants taze tüpler aktarmak için oda sıcaklığında 5 min için de süpernatant kültür santrifüj kapasitesi..</li>
	<li>Daha da böylece hücresel enkaz, transferini önlemek için süpernatant netleştirmek için santrifüj kapasitesi 2500 x g 10 min için de 4'te ° C. 
	Not: Alternatif olarak yüksek hızlı Santrifüjü için açıklama kültür supernatants, filtrasyon yoluyla bir steril 0.45 µm filtre gerçekleştirilebilir. Filtrasyon kullanarak titresi önemli bir düşüş gözlemledik; Bu nedenle, biz düzenli olarak ikinci Santrifüjü yerine adımıysa.</li>
	<li>Sonra 5 mL % 25 Sükroz çözeltisi TNE arabelleği ile yaklaşık 30 mL 6 ultracentrifuge tüplerde süpernatant açıklık kültürünün yerleşimi.</li>
	<li>Santrifüj tüpleri 75.000 x g vakum altında 4 ° C'de 2 h için de dengeli.</li>
	<li>Kültür süpernatant dikkatle boşaltmak ve mümkün olduğu kadar süpernatant ve sukroz çözümü kaldırmak için her tüpün kenarında leke, sonra TNE arabellek 150 µL içinde görünür olmayabilir virüs Pelet resuspend.</li>
	<li>Resuspended havuzu tüm virüs, karıştırın ve 25 µL aliquots .-80 ° C'de dondurmak</li>
</ol> 2. EC E6 ve E7 Papilloma virüsü genler ile iletim Not: Biz düzenli olarak birincil EC büyüyen için standart doku kültürü şişeler kullanın Ancak, EC yetersiz büyüme aldıysanız o zaman ticari kültür şişeler kullanımı düşünülmelidir.
<ol><li>Kültür birincil insan dermal mikrovasküler veya lenfatik EC 37 ° C artı %5 oksijen bir kuluçka CO 2 EC büyüme orta (EGM; EC Bazal orta EGM-2 [içeren FBS, BulletKit ile birlikte [EBM] içerir hidrokortizon, insan fibroblast büyüme faktörü-B, vasküler EC büyüme faktörü, insülin benzeri büyüme faktörü-1, askorbik asit, insan epitelyal büyüme faktörü, antibiyotik ve heparin]) içinde bir T75 hücre kültür şişesi için yaklaşık % 50 izdiham.</li>
	<li>İletim için kültür PA317 LXSN 16E6E7 24 , 35 37 ° C de oksijen bir kuluçka artı % 5 CO 2 ile %10 FBS ve içinde antimicrobials takıma DMEM hücreleri bir Yaklaşık % 90 birleşmesi onlar kadar T150 hücre kültür cep şişesi. Sonra bir gecede kuluçkaya orta 16 mL.</li>
	<li>300 x g oda sıcaklığında 5 min için de centrifuging tarafından PA317 orta netleştirmek.</li>
	<li>Açıklık PA317 Orta 12 mL EC kültür ve yerleşimi hücrelerle EGM kaldırmak ve 4 h için kuluçkaya 
	Not: 300 x g eritilmiş süpernatant 12 mL dikkatli sonraki kaldırma tarafından rahatsız değil kompakt bir Pelet sonuçlarında 5 min için de şartına orta 16 mL Centrifuging. Ancak, birincil EC kültür PA317 LXSN 16E6E7 hücrelerinin transferi (ambalaj hücre kültürünü EC hızla büyümek) bir endişe ise, o zaman filtrasyon şartına süpernatant transferi önce 0,45 µm filtre aracılığıyla gerçekleştirilebilir.</li>
	<li>PA317 orta 6 mL taze EGM ile değiştirip gecede kuluçkaya.</li>
	<li>Refeed EC ile 12 mL taze EGM ve bir daha da 48 h. kuluçkaya</li>
	<li>EC alt kültür için orta kaldırın ve PBS katyonlar, olmadan 12 mL yıkayın ve ticari enzimatik ayrılma çözüm (örneğin, TrypLE) tarafından 3 mL ekleyin ve 3 dk. 37 ° C'de kuluçkaya</li>
	<li>Hücre süspansiyon 15 mL konik tüp aktarmak ve 300 x g oda sıcaklığında 5 min için de santrifüj kapasitesi. Elde edilen hücre Pelet taze EGM resuspend ve 3 x T75 şişe şişe başına 12 mL EGM son hacmi ile eşit bölün.</li>
	<li>E6 ve E7 ile transduced EC için seçmek için G418 200 µg/mL sonra transduced EC olması enfeksiyon için kaplama veya sıvı azot içinde donmuş iki pasajlar için son bir konsantrasyon ekleyin.</li>
</ol> 3. Enfeksiyon Transduced EC KSHV ile <ol><li>gün önce enfeksiyon EC yukarıda açıklandığı gibi ticari enzimatik ayrılma çözüm kullanarak tekrar tekrar Enzimatik sindirim tarafından hasat. Hücre Pelet EGM 1 mL resuspend. Trypan mavi bir 1/10 seyreltme hazırlamak için 5 µL hücre kullanın. Saymak bir hemasitometre kullanarak canlı hücreleri ve 2. 5 x 10 5 canlı hücrelerde EGM 2 mL 6 iyi plakaları bir kuyu başına tohum.</li>
	<li>Enfeksiyon gününde, EGM kaldırmak ve iyi yıkama PBS 3 mL kalsiyum ve magnezyum içeren hücreleri ve 2 mL EBM ekleyin. 
	Not: EGM heparin bağlama için viral parçacıkların ve hedef EC sonraki enfeksiyon yapılmasını engeller EGM yerine EBM enfeksiyon sırasında kullanmak için gerekli gibi</li>
	<li>KSHV, hücrelerle bulaştırmak için her şey için 5 ila 20 µL virüs stok ekleyin ve karıştırmak için plaka girdap. Sahte enfekte hücreleri TNE arabelleği eşit bir birim için her şey eklemek için.</li>
	<li>Plakalar, 400 x g için oda sıcaklığında 30 dk santrifüj kapasitesi ve sonra 90 dk. 37 ° C'de plakaları kuluçkaya</li>
	Çalışmanın amacı bir zaman uyumlu viral enfeksiyon, örneğin, erken de novo enfeksiyon, olaylarda gerektiren erken olayları araştırmak için ise <li>Bu noktada viral inoculum kaldırın. Durulama ve 2 mL hücrelerle refeed taze EGM. Aksi takdirde, 2 mL EGM ekleyin ve kültürler gecede kuluçkaya.</li>
	<li>2 mL EGM hücrelerle gün enfeksiyon ve sonra her gün sonra refeed.</li>
	Hücreleri yaklaşık % 90 birleşmesi, ne zaman <li>yukarıda açıklandığı gibi ticari enzimatik ayrılma çözüm kullanarak tekrar tekrar Enzimatik sindirim tarafından hasat, daha sonra toplam geçiş sayısı ve geçit belirterek hücreleri bir T75 içine üç kuyulardan havuz sonrası enfeksiyon.</li>
	<li>Genişletmek sahte ve KSHV-enfekte EC 1:3 bölmeleri için hangi zamanda hücreleri olabilir deneylerde kullanılan veya sıvı azot içinde donmuş en az iki daha fazla geçişleri ile. 
	Not: EC E6 ve E7 ile transduced gibi bölme ile sahte ve KSHV enfekte hücreleri kültürleri bakım izdiham (~ 85-%90) ulaşmadan önce bölünmesi.</li></ol>
 4. teyit enfeksiyon KSHV ayirt tarafından ile Not: KSHV gecikme süresi ilişkili nükleer antijen (LANA-1/ORF73) olarak algılanmasını sağlar enfeksiyonu güvenilir niceliksel ölçüsüdür. Anti-LANA antikorlar piyasada.
<ol><li>Boyama, önceki gün her ile sahte veya KSHV-enfekte EC 1 x 10 5 24-şey tabakta hücreleri başı plaka iki kuyu iyi 1 mL EGM ve gecede kuluçkaya.</li>
	<li>Yıkama hücreleri iki kez 500 µL PBS artı kalsiyum ve magniseum. Yıkama 30 s sallanan bir platformda.</li>
	<li>Bir harici ventillated duman başlık, 500 µL % 4 paraformaldehyde oda sıcaklığında 15 dakika ile hücreleri saptamak.</li>
	<li>Yıkama hücreleri üç kez yıkama arabelleği (%0.1 Triton X-100 artı %0.02 keçi serum PBS artı Özellikler) 500 µL.</li>
	<li>Blok 500 µL % 2 keçi serum, oda sıcaklığında 30 dakika yıkama arabellekte hücrelerle.</li>
	<li>Yıkama hücreleri üç kez yıkama arabelleği 500 µL.</li>
	<li>Bir şey, sahte veya KSHV-1:10 EC 200 µL birincil antikor ile seyreltilmiş enfekte etiketbir rocker üzerinde oda sıcaklığında 30 dk için yıkama arabellek 0. Yıkama arabellek yalnızca 200 µL içinde kalan iki wells kuluçkaya.</li>
	<li>Yıkama hücreleri üç kez yıkama arabelleği 500 µL.</li>
	<li>Tüm dört wells 200 µL ikincil antikor seyreltilmiş 1: 100 yıkama arabellekte bir rocker üzerinde oda sıcaklığında 30 dakika ile etiketleyin.</li>
	<li>Yıkama hücreleri üç kez yıkama arabelleği 500 µL.</li>
	<li>Her şey için orta içeren DAPI ve bir coverslip montaj 20 µL uygulamak ve ters bir floresan mikroskop kullanarak boyama değerlendirmek.</li>
	<li>KSHV enfekte hücreleri yüzde enfeksiyon LANA-pozitif çekirdek en az 200 hücrelerdeki sayısını sayarak belirler. Rekombinant KSHV-Bac16 da izlenen GFP ifade kültürlerin gözlem yoluyla ile enfeksiyon.</li>
</ol>

Oncogenesis bir organizma36içinde önemli güvenlik önlemlerinin circumvents multistep bir süreçtir. KS lezyonlar kronik inflamasyon gerçek eklem dokusu Uru için bir spektrum boyunca var gibi aydınlatma KSHV tarafından aracılı belirli patofizyolojik süreçlerin bazı çalışmalar dönüşümü9çekmek için hücre kültür modellerinde yürütülmelidir gerektirir. Bu kaybı temas inhibisyonu ve anchorage bağlı büyüme, fenotipleri hücresel dönüşümü, g?...

Kaposi sarkomu (KS) en çok geliştiren gelişmiş bağışıklık suppression1ayarı dermal, Mukozal ve visseral sitelerini etkileyen bir multifokal angioproliferative tümördür. Dört epidemiyolojik formu tarif edilmiştir: Klasik, genellikle Akdeniz ve Orta Doğu mirası; büyük insanı etkileyen bir tembel formu iyatrojenik, organ nakli takip immünsupresif ilaçlar ile tedavi sonucunda; salgın, bir AIDS tanımlama kanser; ve endemik, Afrika endemik bölgelerde çocuklarda yaygın bir HIV bağımsız formu. HIV tedavisinde etkili kombinasyonu anti-retroviral uyuşturucu rejimleri gelişiyle, salgın KS gelişmekte olan ülkelerde daha az yaygın olarak teşhis edilir. Ancak, klinik olarak agresif endemik ve salgın formları arasında en sık tanı kanser birçok Afrika ülkeleri2,3,4kalır. Bu nedenle, kimlik KS tedavisi için Patogenez hedefli etkili ilaçların bir araştırma önceliktir.
Histolojik olarak, KS lezyonlar geniş ama anormal neovaskülarizasyon sayede iğ hücreleri EC kökenli kesintili damar ağları5formu karakterizedir. Bu anormal gemiler ("vasküler yırtmaçlı") lezyonlar onların karakteristik renk ver eritrositler ekstravazasyonu izin. Ayrıca, lezyonlar kronik inflamasyon (yani, lenfosit, makrofaj ve plazma hücreleri) karakterize çok sayıda lökosit içerir. KS proliferatif hiper lezyon ve bir gerçek tümör6,7,8,9özelliklere sahiptir düşündüren regresyon bağışıklık sulandırma takip KS lezyonların tanımlanmıştır.
KS herpesvirus (KSHV), KS, hastalığının 199410dakika sonra tespit edilmiştir. Modeller geliştirilmiştir sonra birçok vitro hücre kültürü beri Patogenez çalışmalar etkinleştirmek için hücreleri de dahil olmak üzere tümör biyopsi malzeme ve ilköğretim explanted veya EC Revers ifade KSHV vitro11 ile enfekte , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18. mevcut modelleri hiçbiri tam olarak KS tümör microenvironment tablodur, ama tüm değerli bilgi KSHV enfeksiyon pathobiology anlayışımız için bulunmuştur. Diğer bilinen tumorigenic insan herpesvirus Epstein - Barr virüsü (EBV), KSHV kolayca hücre kültüründe de novo enfeksiyon19,20,21, takip dönüştürmek değil 22. ancak, bu sınırlama birincil insan EC ya mikrovasküler veya lenfatik kökenli E6 ile karışık transducing tarafından üstesinden ve HPV E7 genler 16 KSHV23,24 mantar enfeksiyonu önce yazın . Bu eksojen oncogenes ifade önemli ölçüde KSHV vitro dönüşüm potansiyelini kısmen daha fazla Retinoblastom protein ve p5323,24inhibisyonu sağlayarak artırır. Bu EC iletim yöntemi ev sahibi anahtar değişiklikleri tanımlamak için birden çok laboratuvarlar bu KSHV enfeksiyon tarafından indüklenir ve KS hücre hayatta kalma ve nükleer silahların yayılmasına karşı25,26 kolaylaştırmak için görünen hücre gen ekspresyonu izin verdi , 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32. burada açıklanan protokoller basit ve son derece tekrarlanabilir ve üretimi Primer hücre daha çok uzun süre kültürlü ve sahte enfekte kontrol eder ve yaş ve geçiş Bahisler KSHV enfekte EC neden olur oncogenic mekanizmaları KSHV tarafından istihdam incelenmesi için izin verir. Protokol vahşi KSHV satırından birincil efüzyon Lenfoma hücre BCBL-1, E6/E7-ölümsüzleştirilmiş EC de son derece duyarlı türü üretim için bir yöntem bulunmasına karşın rekombinant BACmid ile enfeksiyon KSHV-BAC1630türetilmiş. İletişim kuralları BAC16 hazırlanması için başka bir yerde açıklanan33,34.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>BCBL-1 cells</td>
			<td>NIH AIDS Reagent Program</td>
			<td>3233</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PA317 cells</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-2203</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neonatal dermal microvascular endothelial cells</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-2505</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EBM-2 Basal Medium</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-3156</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGM-2 BulletKit</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>CC-3162</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>anti-KSHV LANA/ORF 73</td>
			<td>Advanced Biotechnologies</td>
			<td>13-210-100</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrypLETMExpress, no phenol red</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>12604013</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS with calcium and magnesium</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an in vitro model for studying cellular transformation by kaposi sarcoma herpesvirus

Kaposi sarkomu (KS) enfeksiyon KSHV ile endotel hücrelerinin (EC) tarafından başlatılan ve en sık immünosupresyon ayarında geliştirir Proliferasyona iğ hücreleri oluşur alışılmadık bir tümör var. Onlarca yıllık araştırma rağmen KS en uygun tedavi kötü tanımlanmış kalır ve klinik sonuçlar kaynak sınırlı ayarları özellikle olumsuz. KS lezyonlar patolojik anjiogenezi, kronik inflamasyon ve oncogenesis tarafından tahrik edilmektedir ve bu süreçlerin çalışmaya çeşitli vitro hücre kültür modelleri geliştirilmiştir. EC-lineage hücreleri Spindl Hücre habercisi en uygun vitro vekilleri sağlamak böylece KS endotel kökenli KSHV enfekte hücrelerden doğar. Ancak, AK bir sınırlı vitro ömrü olduğundan ve KSHV tarafından istihdam oncogenic mekanizmaları daha az bu tumorigenic diğer virüsler daha verimli olduğu gibi bu ilkokulda dönüştürme işlemleri değerlendirmek zor olmuştur ya da Revers ölümsüzleştirilmiş EC Bu nedenle, bir roman kültür EC tabanlı model kolayca KSHV mantar enfeksiyonu takip dönüşümü destekleyen geliştirilmiştir. HPV tip 16 E6 ve E7 genlerinin Ektopik ifade genişletilmiş kültür, yaş ve geçiş Bahisler sahte ve KSHV-enfekte EC için izin verir ve gerçekten dönüştürülmüş gelişimini destekleyen (yani tumorigenic) enfekte hücre kültürlerinde fenotip . KS bu uysal ve son derece tekrarlanabilir model klinik ayarları içine çeviri için yüksek potansiyele sahip birkaç temel sinyal yolları keşfi kolaylaştırdı.

Birincil EC morfolojisi klasik "Arnavut kaldırımı taşı" olarak tanımlanır ve bu Morfoloji Papilloma virüsü E6 ve E7 genlerinin (şekil 1A) ifade tarafından değiştirilmez. İfade yalnız E6 ve E7 genlerinin dönüştürülmüş bir fenotip neden değil; Böylece, hücreleri inhibisyon temas duyarlı ve izdiham kültür ulaşan üzerine bölen sona erecek. Hücreler ancak çoğalırlar ve trypsinization ve kültürlerin yaş ve geçiş Bahisler kullanmak için s...

Watch this Scientific Journal Video about An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus at JoVE.com

An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus

Kaposi sarkomu (KS) enfeksiyon oncogenic virüs insan herpesvirus-8/KS herpesvirus (HHV-8/KSHV) ile indüklenen bir tümördür. Burada açıklanan endotel hücre kültür model benzersiz olarak hangi konak hücreleri KSHV dönüşümleri mekanizmaları eğitim için uygundur.

Hücresel dönüştürme Kaposi sarkomu Herpesvirus tarafından eğitim için bir Vitro modeli

Kaposi sarcoma (KS) is an unusual tumor composed of proliferating spindle cells that is initiated by infection of endothelial cells (EC) with KSHV, and ...

an-vitro-model-for-studying-cellular-transformation-kaposi-sarcoma

Research

JoVE Journal

Biology

An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus

8.2K Görüntüleme.  University of Minnesota Medical School. Kaposi sarkomu (KS) enfeksiyon oncogenic virüs insan herpesvirus-8/KS herpesvirus (HHV-8/KSHV) ile indüklenen bir tümördür. Burada açıklanan endotel hücre kültür model benzersiz olarak hangi konak hücreleri KSHV dönüşümleri mekanizmaları eğitim için uygundur.

Video: An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus

Christopher Hughes:  An in vitro model for the Study of Angiogenesis (Interview)

Christopher C.W. Hughes describes the utility of his culture system for studying angiogenesis in vitro.  He explains the importance of fibroblasts that secrete a critical, yet unidentified, soluble factor that allow endothelial cells to form vessels in culture that branch, form proper lumens, and undergo anastamosis.

Christopher Hughes:  An in vitro model for the Study of Angiogenesis Interview

Christopher C.W. Hughes describes the utility of his culture system for studying angiogenesis in vitro. He explains the importance of fibroblasts that secrete a critical, yet unidentified, soluble factor that allow endothelial cells to form vessels in culture that branch, form proper lumens, and undergo anastamosis.

Christopher Hughes: Bir Anjiyogenez Çalışma in vitro model (Röportaj)

Christopher C.W. Hughes describes the utility of his culture system for studying angiogenesis in vitro.  He explains the importance of fibroblasts that ...

Biyoloji

A Microfluidic Device with Groove Patterns for Studying Cellular Behavior

We describe a microfluidic device with microgrooved patterns for studying cellular behavior. This microfluidic platform consists of a top fluidic channel and a bottom microgrooved substrate. To fabricate the microgrooved channels, a top poly(dimethylsiloxane) (PDMS) mold containing the impression of the microfluidic channels was aligned and bonded to a microgrooved substrate. Using this device, mouse fibroblast cells were immobilized and patterned within microgrooved substrates (25, 50, 75, and 100 &mu;m wide). To study apoptosis in a microfluidic device, media containing hydrogen peroxide, Annexin V, and propidium iodide was perfused into the fluidic channel for 2 hours. We found that cells exposed to the oxidative stress became apoptotic. These apoptotic cells were confirmed by Annexin V that bound to phosphatidylserine at the outer leaflet of the plasma membrane during the apoptosis process. Using this microfluidic device with microgrooved patterns, the apoptosis process was observed in real-time and analyzed by using an inverted microscope containing an incubation chamber (37&deg;C, 5% CO2). Therefore, this microfluidic device incorporated with microgrooved substrates could be useful for studying the cellular behavior and performing high-throughput drug screening.

We describe a protocol for the fabrication of microfluidic devices that can enable cell capture and culture. In this approach patterned microstructures such as grooves within microfluidic channels are used to create low shear stress regions within which cell can dock.

Hücresel Davranış incelenmesi için Groove Desenler mikroakışkan Aygıt

We describe a microfluidic device with microgrooved patterns for studying cellular behavior.  This microfluidic platform consists of a top fluidic channel ...

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of the Drosophila melanogaster syncytial embryo for studying mitosis1. Drosophila has useful genetics with a sequenced genome, and it can be easily maintained and manipulated. Many mitotic mutants exist, and transgenic flies expressing functional fluorescently (e.g. GFP) - tagged mitotic proteins have been and are being generated. Targeted gene expression is possible using the GAL4/UAS system2. 

The Drosophila early embryo carries out multiple mitoses very rapidly (cell cycle duration, &asymp;10 min). It is well suited for imaging mitosis, because during cycles 10-13, nuclei divide rapidly and synchronously without intervening cytokinesis at the surface of the embryo in a single monolayer just underneath the cortex. These rapidly dividing nuclei probably use the same mitotic machinery as other cells, but they are optimized for speed; the checkpoint is generally believed to not be stringent, allowing the study of mitotic proteins whose absence would cause cell cycle arrest in cells with a strong checkpoint. Embryos expressing GFP labeled proteins or microinjected with fluorescently labeled proteins can be easily imaged to follow live dynamics (Fig. 1). In addition, embryos can be microinjected with function-blocking antibodies or inhibitors of specific proteins to study the effect of the loss or perturbation of their function3. These reagents can diffuse throughout the embryo, reaching many spindles to produce a gradient of concentration of inhibitor, which in turn results in a gradient of defects comparable to an allelic series of mutants. Ideally, if the target protein is fluorescently labeled, the gradient of inhibition can be directly visualized4. It is assumed that the strongest phenotype is comparable to the null phenotype, although it is hard to formally exclude the possibility that the antibodies may have dominant effects in rare instances, so rigorous controls and cautious interpretation must be applied. Further away from the injection site, protein function is only partially lost allowing other functions of the target protein to become evident.

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of microinjection and high resolution imaging in the Drosophila melanogaster syncytial embryo to study mitosis.

Mitoz incelenmesi için Mikroenjeksiyon Teknikleri Drosophila melanogaster Sinsityal Embriyo

This protocol describes the use of the Drosophila melanogaster syncytial embryo  for studying mitosis1.  Drosophila has useful genetics with a sequenced ...

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may also be used to study the structure-function relationship for other ion channels and neurotransmitter receptors1. BK channels are widely expressed in different tissues and have been implicated in many physiological functions, including regulation of smooth muscle contraction, frequency tuning of inner hair cells and regulation of neurotransmitter release2-6. BK channels are activated by membrane depolarization and by intracellular Ca2+ and Mg2+ 6-9. Therefore, the protocol is designed to control both the membrane voltage and the intracellular solution. In this protocol, messenger RNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes (stage V-VI) followed by 2-5 days of incubation at 18&deg;C10-13. Membrane patches that contain single or multiple BK channels are excised with the inside-out configuration using patch clamp techniques10-13. The intracellular side of the patch is perfused with desired solutions during recording so that the channel activation under different conditions can be examined. To summarize, the mRNA of BK channels is injected into Xenopus laevis oocytes to express channel proteins on the oocyte membrane; patch clamp techniques are used to record currents flowing through the channels under controlled voltage and intracellular solutions.

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

Ionic current of BK channels is recorded using patch clamp techniques. BK channels are expressed in Xenopus oocytes by injecting messenger RNA. The intracellular solution during patch clamp recordings is controlled by a perfusion system.

İyon Kanalları incelenmesi için yama Kelepçe ve Perfüzyon Teknikleri cinsinden ifade edilir Xenopus Oosit

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may ...

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) maintain the turnover of all mature blood cell lineages. The coordination of the complex signals leading to specific HSC fates relies upon the interaction between HSCs and the intricate bone marrow microenvironment, which is still poorly understood[1-2].
We describe how by combining a newly developed specimen holder for stable animal positioning with multi-step confocal and two-photon in vivo imaging techniques, it is possible to obtain high-resolution 3D stacks containing HSPCs and their surrounding niches and to monitor them over time through multi-point time-lapse imaging. High definition imaging allows detecting ex vivo labeled hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) residing within the bone marrow. Moreover, multi-point time-lapse 3D imaging, obtained with faster acquisition settings, provides accurate information about HSPC movement and the reciprocal interactions between HSPCs and stroma cells.
Tracking of HSPCs in relation to GFP positive osteoblastic cells is shown as an exemplary application of this method. This technique can be utilized to track any appropriately labeled hematopoietic or stromal cell of interest within the mouse calvarium bone marrow space.

In Vivo 4-Dimensional Tracking of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Adult Mouse Calvarial Bone Marrow

The nature of the interactions between hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) and bone marrow niches is poorly understood. Custom hardware modifications and a multi-step acquisition protocol allow the use of two-photon and confocal microscopy to image ex vivo labeled HSPCs homed within bone marrow areas, tracking interactions and movement.

Yetişkin Fare Kalvaryal Kemik İliği içinde Hematopoietik kök hücrelerin Vivo 4-Boyutlu Takip

Through a delicate balance between quiescence and proliferation, self renewal and production of differentiated progeny, hematopoietic stem cells (HSCs) ...

Adenofection: A Method for Studying the Role of Molecular Chaperones in Cellular Morphodynamics by Depletion-Rescue Experiments

Cellular processes such as mitosis and cell differentiation are governed by changes in cell shape that largely rely on proper remodeling of the cell cytoskeletal structures. This involves the assembly-disassembly of higher-order macromolecular structures at a given time and location, a process that is particularly sensitive to perturbations caused by overexpression of proteins. Methods that can preserve protein homeostasis and maintain near-to-normal cellular morphology are highly desirable to determine the functional contribution of a protein of interest in a wide range of cellular processes. Transient depletion-rescue experiments based on RNA interference are powerful approaches to analyze protein functions and structural requirements. However, reintroduction of the target protein with minimum deviation from its physiological level is a real challenge. Here we describe a method termed adenofection that was developed to study the role of molecular chaperones and partners in the normal operation of dividing cells and the relationship with actin remodeling. HeLa cells were depleted of BAG3 with siRNA duplexes targeting the 3&#39;UTR region. GFP-tagged BAG3 proteins were reintroduced simultaneously into &#62;75% of the cells using recombinant adenoviruses coupled to transfection reagents. Adenofection enabled to express BAG3-GFP proteins at near physiological levels in HeLa cells depleted of BAG3, in the absence of a stress response. No effect was observed on the levels of endogenous Heat Shock Protein chaperones, the main stress-inducible regulators of protein homeostasis. Furthermore, by adding baculoviruses driving the expression of fluorescent markers at the time of cell transduction-transfection, we could dissect mitotic cell dynamics by time-lapse microscopic analyses with minimum perturbation of normal mitotic progression. Adenofection is applicable also to hard-to-infect mouse cells, and suitable for functional analyses of myoblast differentiation into myotubes. Thus adenofection provides a versatile method to perform structure-function analyses of proteins involved in sensitive biological processes that rely on higher-order cytoskeletal dynamics.

We describe a method for depletion-rescue experiments that preserves cellular integrity and protein homeostasis. Adenofection enables functional analyses of proteins within biological processes that rely on finely tuned actin-based dynamics, such as mitotic cell division and myogenesis, at the single-cell level.

Adenofection: tükenmesi-Kurtarma Experiments Hücresel Morphodynamics Moleküler şaperonlar Rolü incelenmesi için Bir Yöntem

Cellular processes such as mitosis and cell differentiation are governed by changes in cell shape that largely rely on proper remodeling of the cell ...

An Efficient In Vitro Transposition Method by a Transcriptionally Regulated Sleeping Beauty System Packaged into an Integration Defective Lentiviral Vector

The Sleeping Beauty (SB) transposon is a non-viral integrating system with proven efficacy for gene transfer and functional genomics. To optimize the SB transposon machinery, a transcriptionally regulated hyperactive transposase (SB100X) and T2-based transposon are employed. Typically, the transposase and transposon are provided transiently by plasmid transfection and SB100X expression is driven by a constitutive promoter. Here, we describe an efficient method to deliver the SB components to human cells that are resistant to several physical and chemical transfection methods, to control SB100X expression and stably integrate a gene of interest (GOI) through a &#34;cut and paste&#34; SB mechanism. The expression of hyperactive transposase is tightly controlled by the Tet-ON system, widely used to control gene expression since 1992. The gene of interest is flanked by inverted repeats (IR) of the T2 transposon. Both SB components are packaged in integration defective lentiviral vectors transiently produced in HEK293T cells. Human cells, either cell lines or primary cells from human tissue, are in vitro transiently transduced with viral vectors. Upon addition of doxycycline (dox, tetracycline analog) into the culture medium, a fine-tuning of transposase expression is measured and results in a long-lasting integration of the gene of interest in the genome of the treated cells. This method is efficient and applicable to the cell line (e.g., HeLa cells) and primary cells (e.g., human primary keratinocytes), and thus represents a valuable tool for genetic engineering and therapeutic gene transfer.

An Efficient In Vitro Transposition Method by a Transcriptionally Regulated Sleeping Beauty System Packaged into an Integration Defective Lentiviral Vector

This protocol describes a method to achieve stable integration of a gene of interest into the human genome by the transcriptionally regulated Sleeping Beauty system. Preparation of the integration of defective lentiviral vectors, the in vitro transduction of human cells, and the molecular assay on transduced cells are reported.

Transcriptionally düzenlenmiş uyku güzellik sistem entegrasyon arızalı Lentiviral vektör paketlenmiş bir verimli Vitro transpozisyonu yöntemle

The Sleeping Beauty (SB) transposon is a non-viral integrating system with proven efficacy for gene transfer and functional genomics. To optimize the SB ...

Quantitative Approaches for Studying Cellular Structures and Organelle Morphology in Caenorhabditis elegans

Defining the cellular mechanisms underlying disease is essential for the development of novel therapeutics. A strategy frequently used to unravel these mechanisms is to introduce mutations in candidate genes and qualitatively describe changes in the morphology of tissues and cellular organelles. However, qualitative descriptions may not capture subtle phenotypic differences, might misrepresent phenotypic variations across individuals in a population, and are frequently assessed subjectively. Here, quantitative approaches are described to study the morphology of tissues and organelles in the nematode Caenorhabditis elegans using laser scanning confocal microscopy combined with commercially available bio-image processing software. A quantitative analysis of phenotypes affecting synapse integrity (size and integrated fluorescence levels), muscle development (muscle cell size and myosin filament length), and mitochondrial morphology (circularity and size) was performed to understand the effects of genetic mutations on these cellular structures. These quantitative approaches are not limited to the applications described here, as they could readily be used to quantitatively assess the morphology of other tissues and organelles in the nematode, as well as in other model organisms.

Quantitative Approaches for Studying Cellular Structures and Organelle Morphology in Caenorhabditis elegans

This study outlines quantitative measurements of synaptic size and localization, muscle morphology, and mitochondrial shape in C. elegans using freely available image processing tools. This approach allows future studies in&#160;C. elegans&#160;to quantitatively compare the extent of tissue and organelle structural changes as a result of genetic mutations.

Caenorhabditis elegans hücresel yapıları ve organelle morfoloji eğitim için nicel yaklaşımlar

Defining the cellular mechanisms underlying disease is essential for the development of novel therapeutics. A strategy frequently used to unravel these ...

In Vitro Analysis of E3 Ubiquitin Ligase Function

The covalent attachment of ubiquitin (Ub) to internal lysine residue(s) of a substrate protein, a process termed ubiquitylation, represents one of the most important post-translational modifications in eukaryotic organisms. Ubiquitylation is mediated by a sequential cascade of three enzyme classes including ubiquitin-activating enzymes (E1 enzymes), ubiquitin-conjugating enzymes (E2 enzymes), and ubiquitin ligases (E3 enzymes), and sometimes, ubiquitin-chain elongation factors (E4 enzymes). Here, in vitro protocols for ubiquitylation assays are provided, which allow the assessment of E3 ubiquitin ligase activity, the cooperation between E2-E3 pairs, and substrate selection. Cooperating E2-E3 pairs can be screened by monitoring the generation of free poly-ubiquitin chains and/or auto-ubiquitylation of the E3 ligase. Substrate ubiquitylation is defined by selective binding of the E3 ligase and can be detected by western blotting of the in vitro reaction. Furthermore, an E2~Ub discharge assay is described, which is a useful tool for the direct assessment of functional E2-E3 cooperation. Here, the E3-dependent transfer of ubiquitin is followed from the corresponding E2 enzyme onto free lysine amino acids (mimicking substrate ubiquitylation) or internal lysines of the E3 ligase itself (auto-ubiquitylation). In conclusion, three different in vitro protocols are provided that are fast and easy to perform to address E3 ligase catalytic functionality.

In Vitro Analysis of E3 Ubiquitin Ligase Function

The present study provides detailed in vitro ubiquitylation assay protocols for the analysis of E3 ubiquitin ligase catalytic activity. Recombinant proteins were expressed using prokaryotic systems such as Escherichia coli culture.

In Vitro E3 Ubiquitin Ligase fonksiyonunun analizi

The covalent attachment of ubiquitin (Ub) to internal lysine residue(s) of a substrate protein, a process termed ubiquitylation, represents one of the ...

Memeli Hücrelerinde Çinko Taşıma Mekanizmasının FluoZin-3 Testi ile İncelenmesi

Characterizing Mammalian Zinc Transporters Using an In Vitro Zinc Transport Assay

Transition metals such as Zn2+ ions must be tightly regulated due to their cellular toxicity. Previously, the activity of Zn2+ transporters was measured indirectly by determining the expression level of the transporter under different concentrations of Zn2+. This was done by utilizing immunohistochemistry, measuring mRNA in the tissue, or determining the cellular Zn2+ levels. With the development of intracellular Zn2+ sensors, the activities of zinc transporters are currently primarily determined by correlating changes in intracellular Zn2+, detected using fluorescent probes, with the expression of the Zn2+ transporters. However, even today, only a few labs monitor dynamic changes in intracellular Zn2+ and use it to measure the activity of zinc transporters directly. Part of the problem is that out of the 10 zinc transporters of the ZnT family, except for ZnT10 (transports manganese), only zinc transporter 1 (ZnT1) is localized at the plasma membrane. Therefore, linking the transport activity to changes in the intracellular Zn2+ concentration is hard. This article describes a direct way to determine the zinc transport kinetics using an assay based on a zinc-specific fluorescent dye, FluoZin-3. This dye is loaded into mammalian cells in its ester form and then trapped in the cytosol due to cellular di-esterase activity. The cells are loaded with Zn2+ by utilizing the Zn2+ ionophore pyrithione. The ZnT1 activity is assessed from the linear part of the reduction in fluorescence following the cell washout. The fluorescence measured at an excitation of 470 nm and emission of 520 nm is proportional to the free intracellular Zn2+. Selecting the cells expressing ZnT1 tagged with the mCherry fluorophore allows for monitoring only the cells expressing the transporter. This assay is used to investigate the contribution of different domains of ZnT1 protein to the transport mechanism of human ZnT1, a eukaryotic transmembrane protein that extrudes excess zinc from the cell.

Yazar Spotlight: ZnT1 İşlevselliği ile Hücresel Çinko Düzenlemesini Keşfetmek 

Zinc transport has proven challenging to measure due to the weak causal links to protein function and the low temporal resolution. This protocol describes a method for monitoring, with high temporal resolution, Zn2+ extrusion from living cells by utilizing a Zn2+ sensitive fluorescent dye, thus providing a direct measure of Zn2+ efflux.

İn Vitro Çinko Taşıma Testi Kullanılarak Memeli Çinko Taşıyıcılarının Karakterize Edilmesi

Transition metals such as Zn2+ ions must be tightly regulated due to their cellular toxicity. Previously, the activity of Zn2+ transporters was measured ...