Name: slide preparation method to preserve three-dimensional chromatin architecture of testicular germ cells
Uploaded: 2014-01-10T14:15:00
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Je remercie Jeannie T. Lee pour la supervision de ce projet lorsque j’étais dans le laboratoire Lee et Tyler Broering pour l’édition du manuscrit. Ce travail a été soutenu par le Basil O’Connor Starter Scholar Award de la March of Dimes Foundation et le NIH Grant GM098605.

1.3D Préparation des diapositives
<ol><li>Préparez les réactifs suivants :<ol>
<li>Tampon CSK: NaCl 100 mM, saccharose 300 mM, TUYAUX 10 mM, MgCl 3 mM2. Ajuster le pH à 6,8 avec 1 M NaOH. Stockez la mémoire tampon CSK à 4 °C.</li>
		<li>Tampon CSK avec 0,5 % de Triton X-100 : Ajouter 200 μl de Triton X-100 à 40 ml de tampon CSK. Mélanger la solution à l’aide d’un agitateur magnétique jusqu’à ce que le Triton X-100 soit complètement dissous. Conservez le tampon CSK avec 0,5 % de Triton X-1...

<ol>
	<li>Peters, A. H., Plug, A. W., van Vugt, M. J., de Boer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+drying-down+technique+for+the+spreading+of+mammalian+meiocytes+from+the+male+and+female+germline.">A drying-down technique for the spreading of mammalian meiocytes from the male and female germline.</a> Chromosome Res. 5, 66-68 (1997).</li><li>Namekawa, S. H., 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=Postmeiotic+sex+chromatin+in+the+male+germline+of+mice.">Postmeiotic sex chromatin in the male germline of mice.</a> Curr Biol. 16, 660-667 (2006).</li><li>Namekawa, S. H., Lee, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+nascent+RNA,+single-copy+DNA+and+protein+localization+by+immunoFISH+in+mouse+germ+cells+and+preimplantation+embryos.">Detection of nascent RNA, single-copy DNA and protein localization by immunoFISH in mouse germ cells and preimplantation embryos.</a> Nat Protoc. 6, 270-284 (2011).</li><li>Mahadevaiah, S. K., Costa, Y., Turner, 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=Using+RNA+FISH+to+study+gene+expression+during+mammalian+meiosis.">Using RNA FISH to study gene expression during mammalian meiosis.</a> Methods in molecular biology. 558, 433-444 (2009).</li><li>Hall, L. L., 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=An+ectopic+human+XIST+gene+can+induce+chromosome+inactivation+in+postdifferentiation+human+HT-1080+cells.">An ectopic human XIST gene can induce chromosome inactivation in postdifferentiation human HT-1080 cells.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 99, 8677-8682 (2002).</li><li>Huynh, K. D., Lee, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inheritance+of+a+pre-inactivated+paternal+X+chromosome+in+early+mouse+embryos.">Inheritance of a pre-inactivated paternal X chromosome in early mouse embryos.</a> Nature. 426, 857-862 (2003).</li><li>Namekawa, S. H., VandeBerg, J. L., McCarrey, J. R., Lee, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex+chromosome+silencing+in+the+marsupial+male+germ+line.">Sex chromosome silencing in the marsupial male germ line.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104, 9730-9735 (2007).</li><li>Namekawa, S. H., Payer, B., Huynh, K. D., Jaenisch, R., Lee, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-step+imprinted+X+inactivation:+repeat+versus+genic+silencing+in+the+mouse.">Two-step imprinted X inactivation: repeat versus genic silencing in the mouse.</a> Mol Cell Biol. 30, 3187-3205 (2010).</li><li>Ichijima, Y., 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=MDC1+directs+chromosome-wide+silencing+of+the+sex+chromosomes+in+male+germ+cells.">MDC1 directs chromosome-wide silencing of the sex chromosomes in male germ cells.</a> Genes Dev. 25, 959-971 (2011).</li><li>Sin, H. 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=RNF8+regulates+active+epigenetic+modifications+and+escape+gene+activation+from+inactive+sex+chromosomes+in+post-meiotic+spermatids.">RNF8 regulates active epigenetic modifications and escape gene activation from inactive sex chromosomes in post-meiotic spermatids.</a> Genes Dev. 26, 2737-2748 (2012).</li></ol>

Dans la préparation de la lame 3D, l’étape de perméabilisation précède l’étape de fixation. Ces étapes sont effectuées directement sur des tubules séminifères, préservant ainsi la structure tridimensionnelle de la chromatine. Une autre option pour préserver la structure de la chromatine pour l’ARN/ADN FISH est d’effectuer l’étape de perméabilisation et l’étape de fixation simultanément. Cette technique alternative a été réalisée dans des cellules germinales marsupiales et chez des embryons...

Dans les testicules, les cellules germinales se différencient des spermatogones diploïdes par méiose en spermatozoïdes matures et haploïdes. Au cours de ce processus, la structure de la chromatine nucléaire des cellules germinales est continuellement et dynamiquement remodelée. Les étalements de surface sont couramment utilisés pour l’examen cytologique des cellules spermatogéniques individuelles. Une méthode dominante d’étalements de surface emploie un traitement hypotonique par lequel les cellules spermatogéniques individuelles sont étalées et aplatir1. Ces conditions sont optimales pour l’analyse détaillée des chromosomes méiotiques. Des dispositifs chromosomiques tels que le statut synaptique et les foyers de recombinaison sont facilement observés utilisant cette méthode. Cependant, le traitement hypotonique perturbe l’architecture subnucléaire de chromatine, ainsi cette technique n’est pas appropriée pour l’analyse structurale des noyaux. Par conséquent, une méthode améliorée a été conçue pour préserver la structure tridimensionnelle de la chromatine des cellules germinales testiculaires. Cette méthode a été appelée méthode tridimensionnelle (3D) de diapositives (Figure 1). La méthode de lame 3D a permis la détection de la localisation naissante de l’ARN dans les noyaux car elle a été initialement optimisée pour examiner l’expression des gènes et les états de la chromatine lors de la différenciation des cellules germinales testiculaires par hybridation in situ de fluorescence de l’ARN (FISH)2,3. Cette méthode 3D est également applicable à la combinaison de l’immunofluorescence, de l’ADN et de l’ARN FISH. De plus, cette méthode a aidé à la découverte de la chromatine sexuelle postméiotique (PMSC), un compartiment silencieux des chromosomes sexuels trouvés dans les spermatides postméiotiques2.
La méthode de lame 3D a été optimisée à l’origine par la combinaison de deux étapes essentielles de préparation de la lame couramment utilisées pour la coloration nucléaire: l’étape de fixation conçue pour fixer les matières nucléaires et l’étape de perméabilisation destinée à éliminer les matériaux cytoplasmiques afin d’améliorer l’accessibilité des réactifs de coloration, tels que les anticorps et les sondes FISH. Comme décrit précédemment dans une autre publication3,il a été déterminé que l’étape de perméabilisation doit précéder l’étape de fixation afin d’obtenir des résultats optimaux avec un faible fond cytoplasmique. Dans cette méthode de lame 3D, l’étape de perméabilisation et l’étape de fixation subséquente sont effectuées directement sur des tubules séminifères et sont suivies par la dissociation mécanique des cellules germinales avec une pince avant le cytospinning sur les lames. Une méthode alternative pour l’ARN FISH de cellules spermatogéniques a été développée dans un autre laboratoire4. Dans cette méthode, compatible avec la méthode 3D, l’étape de perméabilisation doit précéder l’étape de fixation afin d’obtenir des résultats optimaux de l’ARN FISH.
Le protocole suivant décrit la méthode de lame 3D et fournit un exemple d’application possible, Cot-1 RNA FISH pour la détection des ARN naissants nucléaires. L’ADN cot-1 est constitué d’éléments répétitifs dans le génome. Ici, une sonde d’ADN Cot-1 est hybridée à un intron et un UTR des transcriptions naissantes, détectant ainsi les régions transcriptionnellement actives dans le noyau5,6. Les lames 3D sont polyvalentes et peuvent être appliquées à une combinaison de techniques d’immunofluorescence, d’ADN et d’ARN FISH afin d’obtenir un examen détaillé des relations spatiales entre l’architecture de la chromatine.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="562">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Cot-1 DNA&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">18440-016</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stratagene Prime-It Fluor Fluorescence Labeling Kit</td>
			<td style="width:147px;">Agilent</td>
			<td align="right" style="width:119px;">
			300380
			</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Herring sperm DNA Solution</td>
			<td style="width:147px;">Invitrogen</td>
			<td>15634-017</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethanol, 200 proof (absolute)</td>
			<td>Pharmco-AAPER</td>
			<td align="right">111000200</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S2889</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Formamide deionized</td>
			<td>American Bioanalytical</td>
			<td>AB00600-00500</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium citrate tribasic dihydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">C8532</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Bovine serum albumin</td>
			<td style="width:147px;">Lifeblood Medical</td>
			<td style="width:119px;">77110-100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dextran sulfate sodium salt from Leuconostoc spp.</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D6001</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">RPMI 1640</td>
			<td style="width:147px;">Invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">A10491-01</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Sucrose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S0389</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">PIPES</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P6757</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Magnesium chloride hexahydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">M0250</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Triton X-100</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">T8787</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">76240</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Sodium hydroxide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">221465</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Phosphate buffered saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P4417</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">VECTASHIELD Mounting Medium with DAPI</td>
			<td style="width:147px;">Vector Laboratories</td>
			<td style="width:119px;">H1200</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ribonucleoside-vanadyl complex</td>
			<td>New England Biolabs</td>
			<td style="width:119px;">S1402S</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Illustra MicroSpin G-50 Columns</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td style="width:119px;">27-5330-01</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Microcentrifuge</td>
			<td style="width:147px;">Eppendorf</td>
			<td align="right" style="width:119px;">5424</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Forceps</td>
			<td style="width:147px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">300-050</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Microcentrifuge tubes</td>
			<td style="width:147px;">Bioexpress</td>
			<td style="width:119px;">C-3262-1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Cytospin 3</td>
			<td style="width:147px;">Shandon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Coplin jar</td>
			<td style="width:147px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">08-815</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Superfrost /Plus Microscope Slides</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>12-550-15</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">4-well dish</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:119px;">12-566-301</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cover glass&#160;</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:119px;">12-544-G</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:297px;">Air incubator</td>
			<td style="width:147px;">Revolutionary Science</td>
			<td style="width:119px;">RS-IF-203</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

slide preparation method to preserve three-dimensional chromatin architecture of testicular germ cells

Au cours de la différenciation des cellules germinales testiculaires, la structure de la chromatine nucléaire change dynamiquement. Ce qui suit décrit une méthode conçue pour préserver la disposition tridimensionnelle de la chromatine des cellules germinales testiculaires trouvées chez la souris; cette méthode a été appelée méthode de glissement tridimensionnelle (3D). Dans cette méthode, les tubules testiculaires sont directement traités par une étape de perméabilisation qui élimine le matériel cytoplasmique, suivie d’une étape de fixation qui fixe les matières nucléaires. Les tubules sont ensuite dissociés, la suspension cellulaire est cytospun et les cellules adhèrent aux lames. Cette méthode améliore la sensibilité à la détection des structures subnucléaires et est applicable à l’hybridation in situ par immunofluorescence, ADN et fluorescence arn (FISH) et à la combinaison de ces méthodes de détection. À titre d’exemple d’application possible de la méthode de lame 3D, un FISH à ARN Cot-1 est montré pour détecter les ARN naissants. La méthode de lame 3D facilitera l’examen détaillé des relations spatiales entre la structure de la chromatine, l’ADN et l’ARN lors de la différenciation des cellules germinales testiculaires.

Un résultat représentatif d’une diapositive 3D est illustré à la figure 2. Dans cette expérience, Cot-1 RNA FISH a été réalisée pour détecter la transcription naissante ainsi que l’immunomarquage à l’aide d’anticorps anti CBX1 et γH2AX. Pour combiner l’ARN FISH et l’immunomarquage, l’immunomarquage a été réalisé en premier, suivi de l’ARN FISH comme décrit en3. CBX1 est une protéine d’hétérochromatine qui se localise à l’hétérochromatine péricentrom?...

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Slide Preparation Method to Preserve Three-dimensional Chromatin Architecture of Testicular Germ Cells

Procédé de préparation de lame pour préserver l’architecture de chromatine tridimensionnelle de cellules germinales testiculaires

Le matériau décrit ici une méthode développée pour préserver la structure tridimensionnelle de la chromatine des cellules germinales testiculaires. C’est ce qu’on a appelé la méthode de glissement tridimensionnelle (3D). Cette méthode améliore la sensibilité pour la détection des structures subnucléaires et est applicable à l’hybridation in situ par immunofluorescence, ADN et fluorescence de l’ARN (FISH).

During testicular germ cell differentiation, the structure of nuclear chromatin dynamically changes. The following describes a method designed to preserve ...

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