Name: gene trapping using gal4 in zebrafish
Uploaded: 2013-09-29T13:00:00
Duration: 13 min 34 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gene Trapping Using Gal4 in Zebrafish at JoVE.com

Biz teknik yardım için, yazının eleştirel okuma Ryan Gill Dr Jennifer Emtage teşekkür ve reaktifler için zebra balığı bakımı ve Dr Stephen C. Ekker (Mayo Clinic, Rochster, Minnesota) ile yardımcı olur. Çalışmalarımız Bilim ve Teknoloji Temple University College ve Sağlık Ulusal Enstitüsü (R01-HD061749) tarafından desteklenmiştir.

1.. Gen Trap Mikroenjeksiyon F0 Nesil üretimi. AB ve Tübingen suşları yoksul yaşam varken Uzun Fin (TLF) en hoşgörülü olmak - Biz farklı genetik geçmişleri embriyolar pet-mağaza bazlı yabani tip ve Tübingen ile, bu prosedüre farklı tolerans göstermek bulduk. <ol><li> Transpozon DNA&#39;nın hazırlanması. GBT-B1 hazırlayın (pDB783, Balciuniene et al. Hazırlanmasında) standart QIAprep Miniprep kiti (Qiagen 27106) kullanılarak plazmid DNA. Bu başka miniprep DNA transposase mRNA&#39;nın degradasyonuna götüren, RNase A ile kirlenmiş olacaktır, (QIAprep prosedüründe opsiyoneldir) PB yıkama aşamasını içerir için gereklidir. Enjeksiyondan önce, 10 ng / ul RNaz içermeyen su (Ambion AM9937) &#39;de DNA seyreltin. </li><li> Transposase mRNA hazırlanması. Xbal kullanılarak pT3TS/Tol2 (pDB600) 13 Linearize ve mMessage makine T3 ile doğrusallaştırılmış DNA uyarlamakIn vitro transkripsiyon kiti (Ambion AM1348). Biz RiboLock Rnaz inhibitörü (ThermoFisher Fermentas EO0381) 0.5 ul ekleyerek in vitro transkripsiyon reaksiyonu değiştirdiniz. DNase işleme aşamasından sonra, bir MinElute RNeasy kiti (Qiagen 74204) kullanılarak mRNA arındırmak. Agaroz jel elektroforezi ile in vitro transkribe edilmiş mRNA kalitesini değerlendirmek. 40 ng / ul RNase-içermeyen su içinde mRNA seyreltin ve mağaza -80 ° C&#39;de 2 ul alikotları olarak </li><li> Mikroenjeksiyon karışımı hazırlanması. Enjeksiyondan önce, transposaz mRNA, 2 ul kısım seyreltilmiş transpozon DNA 8 ul ekleyin. </li><li> Mikroenjeksiyon. Sarısı / blastomere arayüzü için hedefleyen, standart mikroenjeksiyon teknikleri kullanarak 1 hücre Zebra balığı embriyolarının sarısı içine DNA / RNA karışımının 3 nl enjekte edilir. 1 hücreli aşamada embriyolar enjeksiyonu sağlamak için her 20 dakikada bir topla. Bizim tecrübelerimize göre, usta bir kişinin kolayca 1-1.5 saat içinde 1.000 embriyolar enjekte edebilir. </li><li> Enjeksiyonundan sonra, solun 5 ul çalıştırıntransposase mRNA bozulmuş edilmemiştir sağlamak için kalite kontrol için bir% 1 agaroz jeli üzerinde enjeksiyon solüsyonu üzerine. </li><li> Enjekte embriyo bakım. Öğleden sonra, döllenmemiş ve anormal embriyolar kaldırmak ve 100 mm Petri kabı başına 60-80 embriyo dağıtmak. Anormal ve ölü embriyo 1 gün sonrası fertilizasyon (DPF), 2 dpf&#39;e ve 3 dpf&#39;e kaldırılır. </li><li> GFP ekspresyonu için tarama. 3 dpf&#39;e GFP floresan (Şekil 3) için açık kusurları olmaksızın ekran embriyolar. Tarama (biz 5X Fluar amacı ile bir Zeiss AxioImager kullanın) floresan ile donatılmış bir stereomikroskopta ya da yapılabilir (biz Nikon a SMZ1500 kullanın) veya dik bir mikroskop olabilir. Düşük GFP ekspresyonu nedeniyle RNaz kontaminasyon (Şekil 3A) için başarısız enjeksiyon ya da transposase RNA bozulmasını ya da gösterir. F karşılaştırma (çoklu dokularda veya belirli bir doku hücrelerinin bir yüzdesinde GFP ifade var ya da parlak embriyoların yaklaşık% 30 seçinSpesifik olarak Şekil 3B ve 3C). 1.000 embriyoların bir enjeksiyon, genellikle yukarı 100 gelişimsel, normal, yüksek-GFP-ifade embriyolar var. </li><li> Standart Zebra balığı yetiştirme prosedürlerini kullanarak seçilen F0 embriyolar kaldırın. Bu yetiştiriciliği için seçilen enjekte edilen embriyoların% 20-30 yetişkinliğe hayatta olacağını beklemek mantıklıdır. </li></ol> 2. UAS Bakım: MRFP Tester Hattı. Biz bir 14xUAS yarattı: lens özgü γCry damgasını MRFP hattı: GFP. UAS DNA metilasyon yoluyla susturulması tabi olduğundan, stok yaymak susturmanın düzeyi düşük olan balık seçmek önemlidir. <ol><li> Bireysel UAS kurmak: bizim en güvenilir Gal4 gen trap hatlardan biri ile çiftleşme için MRFP homozigot, NSF tpl6 (Balciuniene ark hazırlık.). </li><li> Bir sonraki gün, UAS transferi: embriyolar toplanır ise, tek tek statik tanklara embriyolar vermiştir MRFP balıkve temizlenmelidir. </li><li> 1 dpf&#39;e ve 3 dpf&#39;e GFP ve RFP floresan ekran embriyolar. </li><li> UAS sonraki nesil oluşturmak için yüksek MRFP ifade ile embriyolar verdi melezlemek balık: MRFP hattı. </li></ol> 3. F0 Balık taranması. <ol><li> MRFP balık (Şekil 4): homozigot UAS bireysel F0 çapraz. Biz genellikle yabani tip ya da leopar desenli pigmentasyon çizgiler içine bizim GBTS enjekte ve bizim homozigot UAS: MRFP çizgi pirinç arka planda. Bu nedenle GBT enjekte F0 balık UAS kolayca ayırt edilebilir: MRFP balık, taranmaktadır.İlaç F0 bir erkek ya da bir kadın gibi olup olmadığını kaydetmek için ihtiyacını ortadan kaldırarak kayıt ve / veya cinsiyetini belirleyen hatalarından kaynaklanan olası hatalar Her balık. Çok sınırlı deneyim, bize böyle lisans öğrencileri ile personel bu nedenle kurmak ve balık çiftleşmesi yıkmak edebiliyoruz. Bu yaklaşım iki farklı genetik arka olduğu bir dezavantajı vardırpotansiyel fonksiyon fenotipleri kaybı yorumlanmasını zorlaştıran, kullanılıyor. </li><li> Bir sonraki gün, pirinç UAS dönüş: MRFP balık kendi tankına. Embriyolar toplanır ve taranır ise (biz Hagen Exo Terra Faunarium Küçük kullanılır, ancak herhangi bir küçük tüp, bu amaç için kullanılabilir), ayrı ayrı statik tanklarına embriyolar vermiştir F0 balık yerleştirin. </li><li> Yeni Petri kapları içine temiz ve transfer toplanan embriyoların günün 0 öğleden sonra (tabak başına &lt;100). </li><li> GFP ve RFP floresan 1 dpf&#39;e, 2 dpf&#39;e ve 3 dpf&#39;e için ekran embriyolar. , GFP ve RFP dışarı ikisi için olumlu embriyolar çekin GFP / RFP ifade deseninin tarafından sıralamak (birden fazla model bir kavrama gözlenen ise) ve F1 nesil oluşturmak için onları yükseltmek. </li><li> (50-100 embriyo toplam sayısı dışında) sadece negatif embriyolar üretti F0 balık Euthanize. </li><li> Pozitif bir ikinci parti almak için tekrar GFP / RFP pozitif döl üretilen F0 balık çapraz. </li></ol> 4.F1 Balık taranması. F1 balık, F2 ailelerini kurmak için gen trap ifade deseni belgelemek ve 5 &#39;RACE ve ters PCR ile gen tuzak loci moleküler tanımlanması için embriyo toplu dondurmak için taranmaktadır. <ol><li> MRFP balık (Şekil 4): homozigot UAS bireysel F1 balık çapraz. </li><li> Ertesi gün, embriyolar toplanan ve ekranlı ise bireysel Statik tankların içine embriyolar verdi F1 balık yer. </li><li> GFP ve RFP floresan 1 dpf&#39;e, 2 dpf&#39;e ve 3 dpf&#39;e için ekran embriyolar. GFP ve RFP 24 hem pozitif ayrı ve fotoğraf embriyolar. </li><li> 5 dpf&#39;e, 20 GFP / RFP-pozitif ve 20 GFP / ters PCR ile insertionally mutasyona uğramış genlerin tanımlanması ve 5 için RFP-negatif embriyolar &#39;RACE 9,10 toplu halde dondurma. F2 nesil oluşturmak için kalan GFP / RFP pozitif embriyolar kaldırın. </li></ol>

<ol>
	<li>Balciunas, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancer+trapping+in+zebrafish+using+the+Sleeping+Beauty+transposon.">Enhancer trapping in zebrafish using the Sleeping Beauty transposon.</a> BMC Genomics. 5 (1), 62 (2004).</li><li>Trinh le, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+gene+trap+to+visualize+and+interrogate+the+function+of+the+vertebrate+proteome.">A versatile gene trap to visualize and interrogate the function of the vertebrate proteome.</a> Genes Dev. 25 (21), 2306-2320 (2011).</li><li>Kawakami, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+transposon-mediated+gene+trap+approach+identifies+developmentally+regulated+genes+in+zebrafish.">A transposon-mediated gene trap approach identifies developmentally regulated genes in zebrafish.</a> Dev Cell. 7 (1), 133-144 (2004).</li><li>Emelyanov, A., Parinov, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mifepristone-inducible+LexPR+system+to+drive+and+control+gene+expression+in+transgenic+zebrafish.">Mifepristone-inducible LexPR system to drive and control gene expression in transgenic zebrafish.</a> Dev Biol. 320 (1), 113-121 (2008).</li><li>Ellingsen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+enhancer+detection+in+the+zebrafish+genome.">Large-scale enhancer detection in the zebrafish genome.</a> Development. 132 (17), 3799-3811 (2005).</li><li>Distel, M., Wullimann, M. F., Koster, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+Gal4+genetics+for+permanent+gene+expression+mapping+in+zebrafish.">Optimized Gal4 genetics for permanent gene expression mapping in zebrafish.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (32), 13365-13370 (2009).</li><li>Davison, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transactivation+from+Gal4-VP16+transgenic+insertions+for+tissue-specific+cell+labeling+and+ablation+in+zebrafish.">Transactivation from Gal4-VP16 transgenic insertions for tissue-specific cell labeling and ablation in zebrafish.</a> Dev Biol. 304 (2), 811-824 (2007).</li><li>Sivasubbu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene-breaking+transposon+mutagenesis+reveals+an+essential+role+for+histone+H2afza+in+zebrafish+larval+development.">Gene-breaking transposon mutagenesis reveals an essential role for histone H2afza in zebrafish larval development.</a> Mech Dev. 123 (7), 513-529 (2006).</li><li>Clark, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+protein+trapping+produces+a+functional+expression+codex+of+the+vertebrate+proteome.">In vivo protein trapping produces a functional expression codex of the vertebrate proteome.</a> Nat Methods. 8 (6), 506-512 (2011).</li><li>Petzold, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nicotine+response+genetics+in+the+zebrafish.">Nicotine response genetics in the zebrafish.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (44), 18662-18667 (2009).</li><li>Gaiano, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insertional+mutagenesis+and+rapid+cloning+of+essential+genes+in+zebrafish.">Insertional mutagenesis and rapid cloning of essential genes in zebrafish.</a> Nature. 383 (6603), 829-832 (1996).</li><li>Amsterdam, A., Hopkins, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutagenesis+strategies+in+zebrafish+for+identifying+genes+involved+in+development+and+disease.">Mutagenesis strategies in zebrafish for identifying genes involved in development and disease.</a> Trends Genet. 22 (9), 473-478 (2006).</li><li>Balciunas, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harnessing+a+high+cargo-capacity+transposon+for+genetic+applications+in+vertebrates.">Harnessing a high cargo-capacity transposon for genetic applications in vertebrates.</a> PLoS Genet. 2 (11), e169 (2006).</li><li>Urasaki, A., Morvan, G., Kawakami, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+dissection+of+the+Tol2+transposable+element+identified+the+minimal+cis-sequence+and+a+highly+repetitive+sequence+in+the+subterminal+region+essential+for+transposition.">Functional dissection of the Tol2 transposable element identified the minimal cis-sequence and a highly repetitive sequence in the subterminal region essential for transposition.</a> Genetics. 174 (2), 639-649 (2006).</li><li>Haffter, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+identification+of+genes+with+unique+and+essential+functions+in+the+development+of+the+zebrafish,+Danio+rerio.">The identification of genes with unique and essential functions in the development of the zebrafish, Danio rerio.</a> Development. 123, 1-36 (1996).</li><li>Amsterdam, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+315+genes+essential+for+early+zebrafish+development.">Identification of 315 genes essential for early zebrafish development.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (35), 12792-12797 (2004).</li><li>Scheer, N., Campos-Ortega, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+the+Gal4-UAS+technique+for+targeted+gene+expression+in+the+zebrafish.">Use of the Gal4-UAS technique for targeted gene expression in the zebrafish.</a> Mech Dev. 80 (2), 153-158 (1999).</li><li>Koster, R. W., Fraser, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracing+transgene+expression+in+living+zebrafish+embryos.">Tracing transgene expression in living zebrafish embryos.</a> Dev Biol. 233 (2), 329-346 (2001).</li><li>Rouet, P., Smih, F., Jasin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introduction+of+double-strand+breaks+into+the+genome+of+mouse+cells+by+expression+of+a+rare-cutting+endonuclease.">Introduction of double-strand breaks into the genome of mouse cells by expression of a rare-cutting endonuclease.</a> Mol Cell Biol. 14 (12), 8096-8106 (1994).</li><li>Thermes, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=I-SceI+meganuclease+mediates+highly+efficient+transgenesis+in+fish.">I-SceI meganuclease mediates highly efficient transgenesis in fish.</a> Mech Dev. 118 (1-2), 91-98 (2002).</li><li>Lisby, M., Mortensen, U. H., Rothstein, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colocalization+of+multiple+DNA+double-strand+breaks+at+a+single+Rad52+repair+centre.">Colocalization of multiple DNA double-strand breaks at a single Rad52 repair centre.</a> Nat Cell Biol. 5 (6), 572-577 (2003).</li><li>Bennardo, N., Cheng, A., Huang, N., Stark, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative-NHEJ+is+a+mechanistically+distinct+pathway+of+mammalian+chromosome+break+repair.">Alternative-NHEJ is a mechanistically distinct pathway of mammalian chromosome break repair.</a> PLoS Genet. 4 (6), e1000110 (2008).</li><li>Rehn, K., Wong, K. S., Balciunas, D., Sumanas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+enhancer+trap+line+recapitulates+embryonic+aquaporin+1a+expression+pattern+in+vascular+endothelial+cells.">Zebrafish enhancer trap line recapitulates embryonic aquaporin 1a expression pattern in vascular endothelial cells.</a> Int J Dev Biol. 55 (6), 613-618 (2011).</li><li>Petzold, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SCORE+imaging:+specimen+in+a+corrected+optical+rotational+enclosure.">SCORE imaging: specimen in a corrected optical rotational enclosure.</a> Zebrafish. 7 (2), 149-154 (2010).</li><li>Akitake, C. M., Macurak, M., Halpern, M. E., Goll, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenerational+analysis+of+transcriptional+silencing+in+zebrafish.">Transgenerational analysis of transcriptional silencing in zebrafish.</a> Dev Biol. 352 (2), 191-201 (2011).</li><li>Boniface, E. J., Lu, J., Victoroff, T., Zhu, M., Chen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FlEx-based+transgenic+reporter+lines+for+visualization+of+Cre+and+Flp+activity+in+live+zebrafish.">FlEx-based transgenic reporter lines for visualization of Cre and Flp activity in live zebrafish.</a> Genesis. 47 (7), 484-491 (2009).</li><li>Skarnes, W. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+public+gene+trap+resource+for+mouse+functional+genomics.">A public gene trap resource for mouse functional genomics.</a> Nat Genet. 36 (6), 543-544 (2004).</li><li>Davidson, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+gene+delivery+and+gene+expression+in+zebrafish+using+the+Sleeping+Beauty+transposon.">Efficient gene delivery and gene expression in zebrafish using the Sleeping Beauty transposon.</a> Dev Biol. 263 (2), 191-202 (2003).</li></ol>

Bu yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Burada açıklanan gen trap vektörler ve metodoloji zaten birkaç bağımsız laboratuarlarda kullanılmaktadır. Bizim tecrübelerimize göre, süreç içinde iki kritik adımlar vardır. Ilk kritik adım enjekte F0 embriyolarda gen tuzak entegrasyon yüksek oranları elde etmektir. Bu aşamada yetmezliği genellikle enjeksiyon reaktiflerin RNase kirlenmesi özellikle miniprep DNA atfedilebilir. Bu gen trap deneyleri için 1 hücre aşamasında embriyoların enjekte etmek için de çok önemlidir. Bizim tecrübelerimize göre, Tol2-aracılı transgenesis düşük kaliteli DNA ile daha sonra 1 hücre aşamasında veya daha enjekte bile mümkün transgenik çizgiler elde etmek yapım, çok verimli. Gen trap mutajenezini yaparken vektör entegrasyonların sadece küçük bir kısmı etkili bir gen trap olaylarla sonuçlanabilir beri altı enjeksiyonları, çok daha sorunlu. İkinci kritik adım bizim UAS için geçerek gen trap olayları tespit etmektir: MRFP hattı. MRFP ifade yokluğudurhemen hemen her zaman bir arttırıcı tuzak olayın göstergesidir. Bununla birlikte, bazen MRFP ifade eksikliği 14x UAS susturulması gösterebilir. Bu UAS korumak için bu nedenle önemlidir: NSF tpl6 çaprazlandıklarında yüksek TTT ifade ile bireylerin kullanarak nesil yayarak olmayan bir susturulmuş durumda MRFP hattı. Biz gen trap vektörleri ve protokol için çeşitli iyileştirmeler yapmak öngörebiliriz. İlk gen trap yapısı içinde daha az tekrarlanan UAS kullanmaktır. Bu 5x UAS hücre kültürü deneyleri, tam aktivasyon elde edilmesi için yeterli olan ve daha az tekrarlanan UAS dizileri metilasyon ve 6,25 susturma karşı daha az hassas olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, fare gen trap uluslararası konsorsiyum tarafından kullanılan ve yakın zamanda zebrabalıkları 2,26,27 için uyarlanmış vektörlerin benzer şekilde, tam olarak koşullu mutagenez için gen trap vektörlerini tasarlamak mümkün olabilir. Başka bir gelişme, farklı bir t kullanmak olacaktırMRFP muhabir hattı: bir UAS oluşturmak Beauty 28 Sleeping örneğin ransposon sistemi,. Bu doğrudan muhabir hattı ve incrossing tarafından F0s taraması içine Tol2 dayalı gen tuzakları enjeksiyonu sağlayacak. Bundan başka, bu fonksiyon fenotipleri kaybı yorumlanması daha kolay hale iki farklı genetik arka kullanımını ortadan kaldıracaktır. Hatta bu gelişmeler ile, burada sunulan genel Gal4 gen trap protokol hala tam olarak geçerli olacaktır.

Araya sokulan mutajenez fareler ve bitkiler gibi çok hücreli organizmalar bakteri ve maya gibi tek hücreli organizmalardan elde edilen çeşitli model sistemlerinde gen fonksiyonu kesme için güçlü bir yaklaşım olduğu kanıtlanmıştır. Herhangi bir eksojen DNA (virüs, transposon veya plazmit) bu tür ekson veya hızlandırıcılar gibi genlerin temel unsurları kesilmesi ile bir mutajen olarak hizmet edebilir. Ekzonlar tipik omurgalı genomunun sadece% 1-3 ihtiva beri bu tür basit yaklaşımların etkin hedef, büyük ve karmaşık genomlarda derece küçük olduğunu. Zebra balığı 11,12 in retroviral girmeyle mutagenez büyük bir başarı ile örneklendiği gibi küçük etkili bir hedef boyutu, çok yüksek bir entegrasyon vektör oranları ile aşılabilir. Bunun aksine, intronlar omurgalı genomlar yaklaşık% 20-30 içermektedir. Etkili İntronlardaki içine null ya da entegrasyon üzerine şiddetli hypomorphic mutasyonlarm Zebra balığı, geçişken-tabanlı sokma mutajenez vektörter &quot;gen kırma transposo adında edilmiştirns &quot;(GBTS) 8-10. etkin gen tuzak entegrasyon için, bir asgari Tol2 transpozonunda 13,14 kullanabilirsiniz. GBTS arasında Mütajenlik balık kaynaklı bağlantı alıcısı ve transkripsiyon / poliadenilasyon dizilerine dayanır. GBT mutajenlik sorumlu elemanları çevrili bulunmaktadır Cre rekombinaz tarafından eksizyon doğrudan loxP siteleri tarafından. Böylece, Cre mRNA enjeksiyonu bir transposon dizileri entegrasyonu lokusunun 9,10 kalsa da, GBT kaynaklı mutasyonlann etkili bir geri dönmesine yol açar. Son zamanlarda yayınlanan GBT vektörleri iki potansiyel eksiklikleri lider, gen tuzak muhabir 9,10 olarak MRFP kullanın. İlk olarak, doğrudan bir flüoresan raportör füzyon proteinleri ile tespit edilmesi için yeterince yüksek bir düzeyde ifade edilmiştir zebra balığı genlerinin ne fraksiyonu bilinmemektedir. İkinci olarak, genlerin sadece küçük bir alt temel fonksiyonları olması beklenmektedir. Bu Zebra balığı developme için gerekli sadece 1,400-2,400 geni olduğu tahmin edilmektedirnt 15,16. En çok gen trap mutantlan açık fenotipleri görüntülemek için ve bu yüzden sınırlı kullanıma sahip olacaktır beklenmemektedir. Bu iki sınırlamaları aşmak için, primer gen tuzak muhabir olarak Gal4 VP16&#39;ya ile kullanmak için GBT-R15 9,10 değiştirdiyseniz (Balciuniene ark. Hazırlanması). GBT-R15 in Ağustos daha az MRFP olduğu gibi, translasyon başlangıç ​​sitesi Gal4-VP16 çıkarıldı. Gen trap olayların doğrudan saptanması için, lütfen vektörler 14x Gal4 UAS 17,18 kontrolü altında bir raportör eGFP içerir. Çeşitli ek özellikler bizim ikili gen trap vektörü içine tasarlanmıştır. UAS: eGFP kaset doğrudan FRT siteleri (Şekil 1 gri zikzaklar) tarafından kuşatılır. EGFP floresan tarafından işaretlenmemiş gen mutasyonu tuzak bırakarak, eGFP kaset: Flp rekombinazından mRNA enjeksiyon UAS eksizyonu yol açar. Daha sonra GFP floresan ile spesifik dokular veya gelişim olayları işaretlemek transjenik olarak kullanılabilir. Diğer gibiGBTS, bütün gen trap kaseti doğrudan loxp siteleri (Şekil 1 açık pentagons) tarafından kuşatılır. Bu hali hazırda, belirli bir gen trap entegrasyonu arasındaki nedensel ilişkiyi ortaya kurulması ve (Şekil 2) bir fenotip gözlenmiştir, Cre rekombinazın sentezlenmesiyle gen trap etkinlik geri hale getirir. Son olarak, gen trap kaseti ters I-SceI meganuclease siteleri (Şekil 1 &#39;de siyah üçgenler) arasında yer alır. Drosophila olarak, transposon entegrasyonları genellikle P elemanının kesin olmayan eksizyonu kromozom (eksiklikleri) dönüştürülür. Tol2 transposon (veya Güzellik, piggyBac veya Ac / Ds Sleeping gibi omurgalıların aktif başka transposonun) eksizyonu silmeleri yol açabilir dair hiçbir kanıt yoktur. Bu nedenle I-SceI zebrabalıkları silmeleri uyarabilir dair hiçbir kanıt olmamasına rağmen, silme indüksiyonu için potansiyel bir vekil yöntemi olarak I-SceI siteleri dahil. Belirtilmelidir ki iken I-SceI meganükleaz Zebrafish transgenesis kolaylaştırmak için kullanılabilir, I-SceI meganuclease by DNA bölünme DNA onarımı, mayada hata eğilimli homolog olmayan uç birleştirme mekanizmaları da dahil olmak üzere, ve memeli hücreleri 19-22 çalışma için kullanılır. Bizim gen trap vektörü entegrasyonu iki farklı mekanizma ile EGFP ifade yol açabilir. Birincisi, gerçek gen trap olayı (Şekil 1C) &#39;dir: vektör, bir gen (Insertionally mutasyona uğramış gen için IMG), endojen IMG transkript ve Gal4-VP16 5&#39; arasında bir füzyon transkripti içine entegre olarak yapılan ve çevrilmiştir IMG ve Gal4-VP16 tarafından kodlanan proteinin N-terminalini içeren bir füzyon proteini. Bu füzyon proteini, 14x UAS bağlanan ve eGFP transkripsiyonunu aktive eder. İkinci, daha az arzu edilen etkinlik arttırıcı bir tuzak (Şekil 1D) olup: eGFP önünde minimal promoter ab EGFP üretimine yol açan, entegrasyon bölgesine yakın bir arttırıcının kontrolü altında düştüğündeGal4-VP16 üretim sence. Bizim tahmin olarak, EGFP ifade olayların% 30-50 bir güçlendirici tuzak nedeniyle ve% 50-70 bir gen tuzak 23 kaynaklanmaktadır (Balciuniene et al. Hazırlık). MRFP transgenik hat (Şekil 1B), lens spesifik γCry ile işaretlenmiş kolaylık sağlamak için: (. Balciuniene et al hazırlanmasında) GFP etkinlikleri bu iki sınıfın arasında ayrım yapmak için, bir 14xUAS yaptık. Gene tuzak etkinlik GFP ko-ekspresyonu ve RFP (Şekil 2&#39;deki C ve D karşılaştırın) ile doğrulanır. Pilot ekranında, transpozon DNA ve transposase mRNA karışımı enjekte 270 F0 balık eleme, 40 den fazla gen trap olayları iyileşti. NSF ve KAT: bizim gen trap entegrasyonlar İki önceden yayınlanmış kimyasal kaynaklı mutantlar ile genlerin içine meydana gelmiştir. Bizim insersiyonel mutantlar NSF tpl6 ve flr tpl24 fenotipleri fenotipten yüzeysel ayırt edilemezkarşılık gelen kimyasal kaynaklı mutantlarının s. Ayrıca, gen trap Olayları, böylece boş alelin olasılığını artırarak, genlerin 5 &#39;ucuna yakın bir intron doğru bastırılmaktadır görünür olduğunu belirtti. Biz gen trap hatları tüm UAS susturma (renklilik) bir dereceye gözlemlemek yapmak ve bazı loci açıkça diğerlerinden daha renklilik daha yatkındır. Biz kolayca tek başına GFP ifade seçerek en az beş nesil boyunca bizim gen tuzak hatları tüm yaymak mümkün olmuştur gibi UAS susturulması, gen tuzak hatları yayılması için önemli bir sorun olduğunu inanmıyorum.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td>Name of the Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog #</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Miniprep Kit</td>
 <td>Qiagen</td>
 <td>27104</td>
 <td>Optional PB wash step is a must</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>XbaI restriction enzyme</td>
 <td>ThermoFisher</td>
 <td>ER0681</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>mMessage Machine T3</td>
 <td>Ambion</td>
 <td>AM1348</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>RiboLock RNase Inhibitor</td>
 <td>ThermoFisher</td>
 <td>EO0381</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>RNeasy MinElute</td>
 <td>Qiagen</td>
 <td>74204</td>
 <td>Can be replaced by phenol extraction 			and precipitation. Do not use LiCl!</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Nuclease-free water</td>
 <td>Ambion</td>
 <td>AM9937</td>
 <td>Has to be non-DEPC treated</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Borosilicate glass capiliaries for 			microinjection needles</td>
 <td>World Precision Instruments</td>
 <td>1B100F-4</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Microcapiliaries for calibration</td>
 <td>Drummond Scientific </td>
 <td>1-000-0010</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Microloader tips</td>
 <td>Eppendorf</td>
 <td>5242 956.003</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Needle puller *</td>
 <td>Sutter Instruments</td>
 <td>P-87</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Stereomicroscope 			for microinjection * </td>
 <td>Nikon </td>
 <td>SMZ1500</td>
 <td>We also use Wild 5M and Olympus SZ61 			with transmitted light stand</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Picoinjector *</td>
 <td>Harvard Instruments</td>
 <td>Pli-90</td>
 <td>We also use Pli-100</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Screening microscope with GFP/RFP 			fluorescence *</td>
 <td>Zeiss</td>
 <td>Zeiss AxioImager</td>
 <td>5X Fluar objective has sufficient 			working distance</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Screening microscope with GFP/RFP 			fluorescence *</td>
 <td>Nikon </td>
 <td>SMZ1500</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>* We suggest this equipment only because we successfully use it in our laboratory. In each category, several comparable options from multiple manufacturers are available.</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

gene trapping using gal4 in zebrafish

Büyük debriyaj boyutu ve optik şeffaf embriyoların dış geliştirme Zebra balığı mutasyona uğramış genlerin ifadesini etiketlemek için floresan gazetecilere kullanarak in vivo ekleme mütajenezi için olağanüstü omurgalı bir model sistem yapmak. Bazı laboratuarlar muhabir 1-7 gibi floresan proteinleri, Gal4-ve lexA bazlı transkripsiyonel aktivatörleri kullanarak Zebrafish güçlendirici ve gen trap vektörleri inşa edilmiş ve test edilmiştir. Ve düşük mutajenlik (nadiren null alleli üretilen genlerin içine örneğin entegrasyonları) bırakıyorsa sıkılık (arttırıcı-ve gen-tuzak olaylar arasında ayrım yeteneği örneğin eksikliği): Bu vektörler iki potansiyel sakıncaları vardı. Gene Breaking Transposon (GBTS) bu sakıncaları 8-10 gidermek için geliştirilmiştir. Gen trap olayların doğrudan saptanması için ikincil raportör olarak EGFP: Bu primer gen trap muhabir ve ilave UAS olarak Gal4-VP16 ile kullanım için, ilk GBT vektörlerin biri, GBT-R15 olarak var. Aprimer gen tuzak muhabir olarak Gal4 VP16&#39;nın pplication iki ana avantaj sağlar. İlk olarak, düşük seviyelerde ekspresyon sentezlenen genler için duyarlılığını arttırır. İkinci olarak, çok özel dokularda diğer transgenlerin direkt ifade için Gal4 sürücüler olarak gen trap hatları kullanımı araştırmacılar sağlar. Bu gen tuzak entegrasyon aleni fenotiplerinde neden olmayabilir gerekli olmayan veya gereksiz fonksiyonları ile genler için özellikle uygun olduğunu. Primer gen trap muhabir olarak Gal4-VP16 kullanmanın dezavantajı, elde edilen Gal4-VP16 füzyon proteinleri çekirdeğe girmek için mümkün olası değildir ve aktive gibi N-terminal sinyal sekansları ile proteinleri kodlayan genler, hapsi için uygun olmamasıdır transkripsiyon. Önemli olarak, Gal4-VP16 kullanımı nükleer proteinler için önceden seçmez: Biz çekirdeği, sitoplazma ve plazma membranında işlev proteinlerini kodlayan genlerdeki mutasyonlar gen trap iyileşti.

Başarılı bir enjeksiyon olarak, embriyoların en az% 80 GFP floresan bir dereceye kadar (Şekil 3) görüntüler gen trap DNA / Tol2 transposase mRNA karışımı ile enjekte edilir. En parlak GFP-pozitif embriyolar (Şekil 3C), F0 havuzu oluşturmak için seçilen zaman yaklaşık 10 filtrelenmiş F0 balık gen trap soyu verecektir. Gen trap etkinlik elde edilir hangi F0 balık arasında, en çok olmayan çeşitli ifade transposon entegrasyonlar ek olarak, tek bir gen trap etkinliği iletir. Ancak, biz bir tek F0 kişiden dört gen tuzak hatlarına kadar kurduk. Gen trap çizgilerle GFP / RFP ekspresyon modelleri (koku ampuller, örneğin), son derece spesifik doku için, her yerde arasında değişir. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50113/50113fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50113/50113fig1.jpg" /> Şekil 1. To-içeren GAL4 ikili gen trap vektör GBT-B1 ve uygulamaları. A. Gal4 içeren gen tuzak vektör Bileşenleri: Tol2 5 &#39;ve Tol2 3&#39;, minimal Tol2 transposon 13 biter; CSA, Carp β-Aktin bağlayıcı alıcı 8; ^ Gal4-VP16, Ağustos-az Gal4-VP16; zp ( GBT-R15 9,10 A), zebra balığı β-aktin 3 &#39;UTR ve poli (A) elemanları. EGFP ifade kaseti 17,18: 14XUAS, eGFP ve SV40 p (A) UAS bileşenleridir. Ok UAS aktivasyonunu gösterir: gen tuzak tarafından üretilen Gal4 VP16&#39;ya tarafından eGFP B. 14XUAS:. GFP kaset: mercek özgü γCry damgasını MRFP transgen. Ok UAS aktivasyonunu gösterir: MRFP Gal4 VP16&#39;ya trans C. Gen tuzak olay.. Mavi renkli kutular eksonları bulunmaktadır. Yapıştırma kesikli çizgi. D. Artırıcı tuzak olayı ile gösterilir. Bir arttırıcı (kahverengi kutu) yakın vektörün entegrasyonu kahverengi bir ok (bu arttırıcının kontrolü altında asgari eGFP destekleyici yerleştirebilir.) Bu eGFP bir dokuya özel ekspresyon olmasına neden olur, ancak Gal4-VP16 yapılmaz, çünkü MRFP ifade aktif olmayacaktır. <img alt="Şekil 2," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50113/50113fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50113/50113fig2.jpg" /> Şekil 2. Cre rekombinaz kullanılarak gen trap etkinlikleri dönme. Bir gen trap mutasyon (A) ve Cre-döndürüldü gen trap alel (B) A, B, diyagramı. C, D. GFP (C) &#39;nin ifadesi ve Co-NSF tpl6 geninin sinir sisteminde RFP (D) tuzak hattı. E, NSF tpl6 embriyolara Cre RNA F. Enjeksiyon GFP (E) kaybı ve TTT (F) ifade yol açar. Beklendiği gibi lens GFP ifade herhangi bir azalma, var olduğuna dikkat edin. Şekil 3,. Tünelin-B1 (pDB783) geni kapanı ile enjekte embriyolar. . Embriyo rastgele bir grubu (B) ve yetiştirme için seçilen yüksek expressors: A. embriyolar pGBT-B1 (pDB783) gövde B&#39;de tek başına görüntü az GFP floresan enjekte edilmiş, C. embriyolar pGBT-B1 ve Tol2 transposase mRNA enjekte (C). <img alt="Şekil 4," fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50113/50113fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50113/50113fig4.jpg" /> Şekil 4. Gal4 gen trap hatlarının kurulması için deneysel anahat. Yalnız yeşil gen trap veya arttırıcı tuzak olaylar için Mozaiklik gösterir iken Parçalı örtüşen kırmızı / yeşil yapılar, GFP ve RFP&#39;nin ortak ifadesini gösterir.

Watch this Scientific Journal Video about Gene Trapping Using Gal4 in Zebrafish at JoVE.com

Gene Trapping Using Gal4 in Zebrafish

Bu protokol Zebrafish ikincil muhabir olarak birincil ve GFP raportör / RFP olarak Gal4-VP16 kullanılarak gen trap girmeyle mutagenez yöntemini anlatır. Yaklaşık bir yüksek ifade F0 balık verim gen trap döl GFP ve RFP co-ifade on. Tarama prosedürü kolayca sokma mutajenez ekranını performans laboratuvar boyutuna uyum ölçekli olabilir.

Zebra balığı Gal4 kullanma Gene Yakalama

Large clutch size and external development of optically transparent embryos make zebrafish an exceptional vertebrate model system for in vivo insertional ...

Research

JoVE Journal

Biology

Microinjection of Zebrafish Embryos to Analyze Gene Function

Gen Fonksiyon Analiz Zebra balığı Embriyolar Mikroenjeksiyon

One of the advantages of studying zebrafish is the ease and speed of manipulating protein levels in the embryo.  Morpholinos, which are synthetic ...

Global Gene Expression Analysis Using a Zebrafish Oligonucleotide Microarray Platform

Zebra balığı Oligonükleotid Mikroarray Platformu kullanarak Global Gen İfadesi Analizi

Gene microarray technology permits quantitative measurement and gene expression profiling of transcript levels on a genome-wide basis. Gene microarray ...

Using the Gene Pulser MXcell Electroporation System to Transfect Primary Cells with High Efficiency

Yüksek Verimli Primer Hücre Transfect Gen Verici MXcell Elektroporasyon Sistemi

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser ...

Using an Automated Cell Counter to Simplify Gene Expression Studies: siRNA Knockdown of IL-4 Dependent Gene Expression in Namalwa Cells

Gen İfadesi Çalışmaları basitleştirin Otomatik Hücre Sayıcı kullanma: Namalwa Hücreler IL-4 Bağımlı Gen İfadesi siRNA demonte

The use of siRNA mediated gene knockdown is continuing to be an important tool in studies of gene expression.  siRNA studies are being conducted not only ...

In vivo Electroporation of Morpholinos into the Adult Zebrafish Retina

In vivo Electroporation of Morpholinos into the Adult Zebrafish Retina

Morpholinos in vivo Elektroporasyon Yetişkin Zebra balığı Retina

Many devastating inherited eye diseases result in progressive and irreversible blindness because humans cannot regenerate dying or diseased retinal ...

Isolation of Ribosome Bound Nascent Polypeptides in vitro to Identify Translational Pause Sites Along mRNA

Isolation of Ribosome Bound Nascent Polypeptides in vitro to Identify Translational Pause Sites Along mRNA

Ribozom Bağlı Doğan Polipeptitler İzolasyonu<em&gt; In vitro</em&gt; MRNA boyunca Translasyonel Duraklat Siteleri Belirleme

The rate of translational elongation is non-uniform. mRNA secondary structure, codon usage and mRNA associated proteins may alter ribosome movement on the ...

Using SecM Arrest Sequence as a Tool to Isolate Ribosome Bound Polypeptides

Ribozom Ciltli Polipeptitler izole bir aracı olarak SECM Tutuklanma sırası kullanılarak

Extensive research has provided ample evidences suggesting that protein folding in the cell is a co-translational process1-5. However, the exact pathway ...

High Resolution Whole Mount In Situ Hybridization within Zebrafish Embryos to Study Gene Expression and Function

High Resolution Whole Mount In Situ Hybridization within Zebrafish Embryos to Study Gene Expression and Function

Yüksek Çözünürlüklü Tüm Dağı<em&gt; Yerinde</emGen İfade ve Fonksiyon Eğitim için Zebra balığı Embriyolar içinde&gt; Hibridizasyon

This article focuses on whole-mount in situ hybridization (WISH) of zebrafish embryos. The WISH technology facilitates the assessment of gene expression ...

Gavaging Adult Zebrafish

Yetişkin Zebra balığı Gavaging

The zebrafish has become an important in vivo model in biomedical research. Effective methods must be developed and utilized to deliver compounds or ...

Rapid and Efficient Zebrafish Genotyping Using PCR with High-resolution Melt Analysis

Yüksek çözünürlüklü Melt Analizi ile PCR kullanarak hızlı ve verimli Zebra Genotiplemesi

Zebrafish is a powerful vertebrate model system for studying development, modeling disease, and performing drug screening. Recently a variety of genetic ...