Name: electroporation of plasmid dna into mouse skeletal muscle
Uploaded: 2022-04-06T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electroporation of Plasmid DNA into Mouse Skeletal Muscle at JoVE.com

כל הניסויים בבעלי חיים בוצעו בבית הספר לרפואה של פן סטייט, שאושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת פן סטייט, ובוצעו בהתאם לסטנדרטים האתיים שנקבעו בהצהרת הלסינקי משנת 1964 ובתיקוניה המאוחרים יותר. נקבת עכברי C57BL/6 בת 12 שבועות שימשה להליך זה. כל הכלים הכירורגיים עבר?...

<ol>
	<li>Dodd, S., Hain, B., Judge, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hsp70+prevents+disuse+muscle+atrophy+in+senescent+rats.">Hsp70 prevents disuse muscle atrophy in senescent rats.</a> Biogerontology. 10, 605-611 (2009).</li><li>Dodd, S. L., Gagnon, B. J., Senf, S. M., Hain, B. A., Judge, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ros-mediated+activation+of+NF-kappaB+and+Foxo+during+muscle+disuse.">Ros-mediated activation of NF-kappaB and Foxo during muscle disuse.</a> Muscle and Nerve. 41 (1), 110-113 (2010).</li><li>Dodd, S. L., Hain, B., Senf, S. M., Judge, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hsp27+inhibits+IKK&#946;-induced+NF-&#954;B+activity+and+skeletal+muscle+atrophy.">Hsp27 inhibits IKK&#946;-induced NF-&#954;B activity and skeletal muscle atrophy.</a> The FASEB Journal. 23 (10), 3415-3423 (2009).</li><li>Hain, B. A., Dodd, S. L., Judge, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IkappaBalpha+degradation+is+necessary+for+skeletal+muscle+atrophy+associated+with+contractile+claudication.">IkappaBalpha degradation is necessary for skeletal muscle atrophy associated with contractile claudication.</a> American Journal of Physiology Regulatory, Integregrative and Comparative Physiology. 300 (3), 595-604 (2011).</li><li>Houston, F. 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=Heat+shock+protein+70+overexpression+does+not+attenuate+atrophy+in+botulinum+neurotoxin+type+A-treated+skeletal+muscle.">Heat shock protein 70 overexpression does not attenuate atrophy in botulinum neurotoxin type A-treated skeletal muscle.</a> Journal of Applied Physiology. 119 (1), 83-92 (2015).</li><li>Reed, S. A., Sandesara, P. B., Senf, S. M., Judge, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+FoxO+transcriptional+activity+prevents+muscle+fiber+atrophy+during+cachexia+and+induces+hypertrophy.">Inhibition of FoxO transcriptional activity prevents muscle fiber atrophy during cachexia and induces hypertrophy.</a> The FASEB Journal. 26 (3), 987-1000 (2012).</li><li>Senf, S. M., Dodd, S. L., McClung, J. M., Judge, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hsp70+overexpression+inhibits+NF-kappaB+and+Foxo3a+transcriptional+activities+and+prevents+skeletal+muscle+atrophy.">Hsp70 overexpression inhibits NF-kappaB and Foxo3a transcriptional activities and prevents skeletal muscle atrophy.</a> The FASEB Journal. 22 (11), 3836-3845 (2008).</li><li>Blaveri, 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=Patterns+of+repair+of+dystrophic+mouse+muscle:+studies+on+isolated+fibers.">Patterns of repair of dystrophic mouse muscle: studies on isolated fibers.</a> Developmental Dynamics. 216 (3), 244-256 (1999).</li><li>Fewell, J. G., 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+therapy+for+the+treatment+of+hemophilia+B+using+PINC-formulated+plasmid+delivered+to+muscle+with+electroporation.">Gene therapy for the treatment of hemophilia B using PINC-formulated plasmid delivered to muscle with electroporation.</a> Molecular Therapy. 3 (4), 574-583 (2001).</li><li>Wolff, J. 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=Direct+gene+transfer+into+mouse+muscle+in+vivo.">Direct gene transfer into mouse muscle in vivo.</a> Science. 247 (4949), 1465-1468 (1990).</li><li>Aihara, H., Miyazaki, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+transfer+into+muscle+by+electroporation+in+vivo.">Gene transfer into muscle by electroporation in vivo.</a> Nature Biotechnology. 16 (9), 867-870 (1998).</li><li>Mir, L. 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=High-efficiency+gene+transfer+into+skeletal+muscle+mediated+by+electric+pulses.">High-efficiency gene transfer into skeletal muscle mediated by electric pulses.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (8), 4262-4267 (1999).</li><li>Schertzer, J. D., Plant, D. R., Lynch, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+plasmid-based+gene+transfer+for+investigating+skeletal+muscle+structure+and+function.">Optimizing plasmid-based gene transfer for investigating skeletal muscle structure and function.</a> Molecular Therapy. 13 (4), 795-803 (2006).</li><li>Hain, B. A., Xu, H., Waning, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+REDD1+prevents+chemotherapy-induced+muscle+atrophy+and+weakness+in+mice.">Loss of REDD1 prevents chemotherapy-induced muscle atrophy and weakness in mice.</a> Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 12 (6), 1597-1612 (2021).</li><li>Schertzer, J. D., Lynch, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmid-based+gene+transfer+in+mouse+skeletal+muscle+by+electroporation.">Plasmid-based gene transfer in mouse skeletal muscle by electroporation.</a> Methods in Molecular Biology. 433, 115-125 (2008).</li><li>Roche, J. 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=Physiological+and+histological+changes+in+skeletal+muscle+following+in+vivo+gene+transfer+by+electroporation.">Physiological and histological changes in skeletal muscle following in vivo gene transfer by electroporation.</a> American Journal of Physiology: Cell Physiology. 301 (5), 1239-1250 (2011).</li><li>Hain, B. 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=Zoledronic+Acid+Improves+Muscle+Function+in+Healthy+Mice+Treated+with+Chemotherapy.">Zoledronic Acid Improves Muscle Function in Healthy Mice Treated with Chemotherapy.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 35 (2), 368-381 (2020).</li><li>Hain, B. 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=REDD1+deletion+attenuates+cancer+cachexia+in+mice.">REDD1 deletion attenuates cancer cachexia in mice.</a> Journal of Applied Physiology. 131 (6), 1718-1730 (2021).</li><li>Hain, B. A., Xu, H., Wilcox, J. R., Mutua, D., Waning, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotherapy-induced+loss+of+bone+and+muscle+mass+in+a+mouse+model+of+breast+cancer+bone+metastases+and+cachexia.">Chemotherapy-induced loss of bone and muscle mass in a mouse model of breast cancer bone metastases and cachexia.</a> Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle Rapid Communications. 2 (1), (2019).</li><li>Waning, D. 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=Excess+TGF-beta+mediates+muscle+weakness+associated+with+bone+metastases+in+mice.">Excess TGF-beta mediates muscle weakness associated with bone metastases in mice.</a> Nature Medicine. 21, 1262-1271 (2015).</li><li>Bonetto, A., Andersson, D. C., Waning, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+muscle+mass+and+strength+in+mice.">Assessment of muscle mass and strength in mice.</a> Bonekey Reports. 4, 732 (2015).</li><li>Senf, S. M., Dodd, S. L., Judge, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FOXO+signaling+is+required+for+disuse+muscle+atrophy+and+is+directly+regulated+by+Hsp70.">FOXO signaling is required for disuse muscle atrophy and is directly regulated by Hsp70.</a> American Journal of Physiology Cell Physiology. 298 (1), 38-45 (2010).</li><li>Rana, Z. A., Ekmark, M., Gundersen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coexpression+after+electroporation+of+plasmid+mixtures+into+muscle+in+vivo.">Coexpression after electroporation of plasmid mixtures into muscle in vivo.</a> Acta Physiologica. 181 (2), 233-238 (2004).</li><li>Sokolowska, E., Blachnio-Zabielska, A. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Critical+Review+of+Electroporation+as+A+Plasmid+Delivery+System+in+Mouse+Skeletal+Muscle.">A Critical Review of Electroporation as A Plasmid Delivery System in Mouse Skeletal Muscle.</a> Integrative Journal of Molecular Science. 20 (11), (2019).</li><li>Molnar, M. 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=Factors+influencing+the+efficacy,+longevity,+and+safety+of+electroporation-assisted+plasmid-based+gene+transfer+into+mouse+muscles.">Factors influencing the efficacy, longevity, and safety of electroporation-assisted plasmid-based gene transfer into mouse muscles.</a> Molecular Therapy. 10 (1), 447-455 (2004).</li></ol>

העברת גנים In vivo בשרירי השלד המשופרת על ידי אלקטרופורציה היא כלי שימושי ופשוט יחסית לאפנות ביטוי חלבונים בשריר. הראינו את הצעדים הנדרשים להשגת העברת גנים יעילה בשרירי ה-EDL וה-TA והוכחנו שמדידת התכווצות של ה-EDL היא בת קיימא לאחר ההליך. טכניקה זו אינה דורשת וקטורים ויראליים מסובכים יותר ומ...

אלקטרופורציה של DNA פלסמיד לשרירי השלד in vivo היא כלי חשוב להערכת שינויים בפיזיולוגיה של שרירי השלד ובאיתות מולקולרי על ידי אפנון ביטוי גנים במגוון מצבים פיזיולוגיים ופתופיזיולוגיים 1,2,3,4,5,6,7,8,9 . העברת גנים ניסיונית לשריר השלד הודגמה כבר בשנת 1990 על ידי Wolff et al., שם גם רנ"א וגם דנ"א הועברו בהצלחה ללא אלקטרופורציה, וביטוי לוציפראז נשמר במשך חודשיים לפחות10. יעילות הטרנספקציה הנמוכה יחסית עם הזרקה בלבד היא בעייתית, ואיהארה ומיאזאקי הדגימו העברת גנים מוגברת עם אלקטרופורציה בשנת 1998 על ידי אלקטרופורציה של מבנה pCAGGS-IL-5 לשריר הקדמי של טיביאליס (TA) ומדידת סרום IL-5 ביטוי11. מאז, מחקרים רבים חקרו את היעילות של ריכוזי DNA שונים, נפחים ופרמטרים של אלקטרופורציה כדי להבטיח יעילות מקסימלית של העברת גנים. Mir et al. בחנו פרמטרים שונים של אלקטרופורציה, כולל מתח, מספר פולס, משך פולס ותדירות, כמו גם ריכוז DNA, וקבעו כי מתח גדול יותר, מספר פולס וריכוז DNA תרמו כולם ליעילות אלקטרופורציה מוגברת12. אזהרה מרכזית למתח אלקטרופורציה גבוה היא שבעוד שהוא מאפשר קליטה מוגברת של דנ"א למיופיברים, הוא גם גורם לנזק לשרירים, מה שעלול לבלבל את התוצאות. Schertzer et al. הראו כי אלקטרופורציה ב-200 V גרמה לנזק בכ-50% מהמיופיברים 3 ימים לאחר האלקטרופורציה, בעוד שרק 10% מהמיופיברים ניזוקו ב-50 V13. לקחנו בחשבון את המשתנים המשפיעים על העברת דנ"א יעילה לעומת נזק לשרירים ומצאנו שמתח של 125 וולט לסנטימטר של רוחב קליפר מספיק כדי להשיג העברת גנים יעילה.
ניתוח של אזור חתך סיבי שריר והתכווצות שריר שלם לאחר אלקטרופורציה הם היבטים חשובים של השיטה למדידת שינויים בגודל השריר ובתפקוד עקב אפנון הגנים. אנו ואחרים הוכחנו בעבר כי אלקטרופורציה של וקטורים לבקרה לבדה אינה גורמת לירידה באזור המיופייבר. מבנה החלבון הפלואורסצנטי הירוק (EGFP) היה אינדיקטור פלואורסצנטי שימושי לטרנספקציה של דנ"א במחקרים אלה13,14. מספר מחקרים בחנו את התכווצות ה-TA באתרה לאחר אלקטרופורציה ומצאו תוצאות שונות. מחקר אחד הראה כי אלקטרופורציה של 75 V/cm גרמה לירידה של כ-30% בכוח הטטאני 3 ימים לאחר האלקטרופורציה, וב-7 ימים לאחר האלקטרופורציה, הכוח הטטאני חזר לרמת הבקרה, בעוד אלקטרופורציה של 50 V/cm לא פגעה בכוח13,15. מחקר אחר הראה כי היה אובדן של 30% של כוח טטאני 3 שעות לאחר אלקטרופורציה של 180 V/cm, אשר התאושש לרמות כוח הבושה לאחר 7 ימים16.
בהליך המפורט הבא, אנו מדגימים הזרקה ואלקטרופורציה של פלסמיד pcDNA3-EGFP בשרירי TA ו- extensor digitorum longus (EDL) של עכברים. אנו גם מראים כי שיטה זו אינה משפיעה על התכווצות השרירים השלמים של EDL. המטרה היא להדגים ספיגת פלסמיד יעילה במיופיברים מבלי לגרום לאובדן תפקוד.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>4-0 Nylon suture (non-absorbable)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>662G</td>
			<td>Suture to close skin incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50&#181;l Hamilton syringe</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>80501</td>
			<td>microsyringe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BLl/6NHsd mice</td>
			<td>Envigo</td>
			<td>044</td>
			<td>12 week-old female mice used for experimentation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Caliper Electrode</td>
			<td>BTX</td>
			<td>45-0102</td>
			<td>1.0cm x 1.0cm stainless steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dynamic Muscle Control Data Acquisition/analysis</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td>605A</td>
			<td>Software used for muscle contractility measurement and analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECM 830 Electroporation System</td>
			<td>BTX</td>
			<td>45-0662</td>
			<td>electroporator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EndoFree Plasmid Maxi Kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>12362</td>
			<td>Plasmid purification kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra Narrow Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14088-10</td>
			<td>Scissors for blunt dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force Transducer</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td>407A</td>
			<td>To measure force from EDL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-Masquito Hemastats</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>13010-12</td>
			<td>Hemastats for surturing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pcDNA3.1 mammalian expression vector</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>V79020</td>
			<td>Control Vector</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pcDNA3-EGFP expression plasmid</td>
			<td>Addgene</td>
			<td>13031</td>
			<td>Plasmid for GFP expression</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Semken curved forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11009-13</td>
			<td>Forceps for surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical blades stainless steel no. 10</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>37 1210</td>
			<td>Scalpel blades</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-Tek O.C.T. media</td>
			<td>VWR</td>
			<td>25608-930</td>
			<td>Freezing media for histology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wheat Germ Agglutinin- Texas Red</td>
			<td>Thermo-Fisher Scientific</td>
			<td>W21405</td>
			<td>Membrane staining for muscle cross section</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electroporation of plasmid dna into mouse skeletal muscle

אפנון ביטוי גנים חולף בשריר השלד של מורין על ידי אלקטרופורציה של פלסמיד הוא כלי שימושי להערכת פיזיולוגיה נורמלית ופתולוגית. ביטוי יתר או הפלה של גני מטרה מאפשר לחוקרים לתמרן אירועים מולקולריים בודדים, ובכך להבין טוב יותר את המנגנונים המשפיעים על מסת השריר, על חילוף החומרים של השריר ועל התכווצותו. בנוסף, אלקטרופורציה של פלסמידי דנ"א המקודדים תגים פלואורסצנטיים מאפשרת לחוקרים למדוד שינויים בלוקליזציה תת-תאית של חלבונים בשרירי השלד in vivo. הערכה תפקודית מרכזית של שרירי השלד כוללת מדידה של התכווצות השרירים. בפרוטוקול זה אנו מראים כי מחקרי התכווצות שרירים שלמים עדיין אפשריים לאחר הזרקת דנ"א פלסמידית, אלקטרופורציה ומודולציה של ביטוי גנים. מטרתו של הליך הדרכה זה היא להדגים את השיטה שלב אחר שלב של אלקטרופורציה של פלסמיד דנ"א לתוך שרירי השלד של העכבר כדי להקל על קליטה וביטוי במיופיבר של שרירי הטיביאליס הקדמיים והיציבים של שרירי ה- ditensor digitorum longus, כמו גם כדי להראות כי התכווצות שרירי השלד אינה נפגעת על ידי הזרקה ואלקטרופורציה.

אלקטרופורציה כדי להקל על העברת גנים בשרירי השלד היא טכניקה שימושית המשמשת להערכת שינויים בפיזיולוגיה של השריר. הדגמנו הליך מפורט, שלב אחר שלב, להשגת העברת גנים יעילה הן בשרירי TA והן בשרירי EDL. הבדלים ביעילות הטרנספקציה מתרחשים עקב מספר משתנים. בין המשתנים הללו ניתן למנות פרמטרים של אלקטרו?...

Watch this Scientific Journal Video about Electroporation of Plasmid DNA into Mouse Skeletal Muscle at JoVE.com

Electroporation of Plasmid DNA into Mouse Skeletal Muscle

אלקטרופורציה של דנ"א פלסמידי לתוך שרירי השלד היא שיטה בת קיימא לווסת ביטוי גנים מבלי להתפשר על התכווצות השרירים בעכברים.

אלקטרופורציה של דנ"א פלסמיד לשריר השלד של העכבר

Transient gene expression modulation in murine skeletal muscle by plasmid electroporation is a useful tool for assessing normal and pathological ...

העברת גנים בתיווך אלקטרופורציה בשריר היא טכניקה קלה ויעילה לחקר שינויים בפיזיולוגיה של השריר. מצאנו כי אלקטרופורציה אינה פוגעת בהתכווצות השרירים. אלקטרופורציה של מבני גנים לשרירים in vivo היא הליך פשוט ויעיל שאינו דורש אריזה נרחבת יותר של מבני גנים לווקטורים נגיפיים.קשה לדמיין, לבודד ולהזריק את ה-EDL בשל מיקומו וגודלו הקטן. תרגול על פגר עכבר והזרקת דיו ביולוגי כמו דיו הודו עשויים לסייע במתן ראיות להזרקה מספקת. מי שידגים את ההליך יהיה בריאן היין, פוסט-דוקטורנט מהמעבדה שלי.לפני הזרקת העכבר, לאשר את המישור הכירורגי של הרדמה באמצעות מלקחיים עם היעדר רפלקס צביטה הבוהן, ולאחר מכן להעביר את העכבר חרוט האף נח על לוח מים במחזור ב 37 מעלות צלזיוס למשך שאר ההליך. לאחר שהעכבר ממוקם בתנוחת שכיבה, הסר את השיער משתי הגפיים האחוריות באמצעות קוצץ שיער קטן, ולאחר מכן חיטא את אזור ההזרקה עם לסירוגין 70% אתנול ובטאדין. לצורך ההזרקה אתרו את גיד הטיביאליים הקדמיים או הט"א הנראים דרך העור בצד הצדדי של הרגל התחתונה וסמנו את הקצה העליון של שריר ה-TA.לאחר מכן החדירו מחט בעלת 30 מדים המותקנת על מיקרו-מזרק של 50 מיקרוליטר לתוך השריר בזווית רדודה של חמש מעלות אחת עד שני מילימטרים עדיפה על הצומת המיוטננדי עד שהמחט מגיעה לקצה העליון של השריר. לחץ על הבוכנה תוך כדי נסיגה איטית של המחט לאורך נתיב ההזרקה כדי להעביר 50 מיקרוליטרים של תמיסת הפלסמיד לשריר. השריר צריך להתנפח.קבעו את הטיימר למשך דקה אחת ומדדו את עובי הרגל בשריר ה-TA, ואז הצמידו את אלקטרודות הקליפר לעובי הנמדד. לאחר מכן הגדר את מתח האלקטרופורטור ל-12.5 וולט למילימטר. לאחר דקה אחת, הניחו את אלקטרודות הקליפר באופן הדוק סביב הגפה התחתונה מבלי להיות הדוקות יתר על המידה כדי לספק חמישה פולסים מרובעים של גלים עם משך של 20 אלפיות השנייה ומרווחים של 200 אלפיות השנייה.השריר צריך להתעוות עם כל דופק. חזור על ההליך עם הגפה השנייה באמצעות וקטור פלסמיד הבקרה. בסיום, הסירו את העכבר מחרוט האף ואפשרו לעכבר להתאושש על משטח חימום שנקבע ל-37 מעלות צלזיוס.לאחר שהתאושש, החזירו את העכבר לכלוב שלו. כאשר העכבר במצב שכיבה, אתרו את הפסגה הקדמית של עצם השוקה באופן חזותי ובאמצעות דפיקות לב עדינות. השתמש באזמל כדי לבצע חתך רדוד דרך העור בצד הצדדי של הצמרת הקדמית של השוקה חמישה מילימטרים נחותים מהברך לשני מילימטרים עדיפים על הצומת המיוטננדי של TA.בעזרת מספריים קטנים מנתחים באופן בוטה את החיתולית, חושפים את שריר ה- TA, ולאחר מכן מפרידים את שריר ה- TA מהטיביה בעדינות על ידי משיכת השריר כדי לחשוף את ה- extensor digitorum longus או EDL. שמור על TA ברור מה- EDL במהלך ההליך באמצעות מלקחיים מעוקלים קטנים. מכניסים את המחט בעלת 30 המדים לתוך ה-EDL לאורך עד שהמחט מגיעה לקצה העליון של השריר ומזריקה 10 מיקרוליטרים של תמיסת הפלסמיד כפי שהודגם קודם לכן.שריר ה-EDL צריך להתנפח. מדוד את עובי הרגל ב- EDL והגדר את אלקטרודות הקליפר לעובי הנמדד כדי לספק חמישה פולסים של גלים מרובעים כפי שהוסבר קודם לכן. בסיום, סגרו את החתך באמצעות תפרים חד פעמיים 4-0 מניילון שאינם נספגים.מאוחר יותר הסר את העכבר מחרוט האף ואפשר לו להתאושש על משטח חימום שנקבע ל -37 מעלות צלזיוס. מתן משכך כאבים תת עורי מתאים מיד לאחר הניתוח ו 12 עד 24 שעות לאחר הניתוח. לאחר שהתאושש מחזירים את העכבר לכלוב הביתי.לאחר הזרקה ואלקטרופורציה של פלסמיד pcDNA3-EGFP בשרירי TA ו- EDL, נצפה ביטוי GFP המצביע על ספיגת DNA בסיבי השריר. כאשר מצטלמים בהגדלה נמוכה יותר, ניתן היה לדמיין את יעילות ההעברה של שריר ה-EDL באמצעות מראה של סיבים ירוקים לעומת סיבים שחורים. ל-EDLs שהוזרקו ולאלקטרופורציה היו תגובות טטניות דומות ב-100 הרץ בהשוואה לשרירים הלא מוזרקים או האלקטרופורמיים של הבקרה.ה-EDL המוזרק והאלקטרופוזי, כוח השרירים הטטאני, כוח השרירים הטטאני הספציפי, הזמן לשיא המתח ומחצית זמן ההרפיה לא נפגעו בהשוואה לשליטה הבלתי נגועה. חשוב לזהות במדויק את השריר שיש להזריק ולספק ביעילות את תמיסת הפלסמיד. ניתן לבצע מספר מדידות היסטולוגיות וביוכימיות באמצעות פרוטוקול זה.ניתן לבצע לוקליזציה תאית של חלבון מטרה, הפלת גני מטרה, כתבים שעתוק ומערך של צביעת רקמות. טכניקה זו שימשה לזיהוי מגוון עצום של שינויים באיתות מולקולרי בשרירים במהלך מצבים פיזיולוגיים ופתופיזיולוגיים. חקירת התכווצות השרירים לאחר העברת גנים אפשרית באמצעות טכניקה זו.

Research

JoVE Journal

Biology

Transformation of Plasmid DNA into E. coli Using the Heat Shock Method

טרנספורמציה של DNA פלסמיד לתוך החיידק שימוש בשיטה הלם חום

Transformation of plasmid DNA into E. coli using the heat shock method is a basic technique of molecular biology. It consists of inserting a foreign ...

DNA Transfection of Mammalian Skeletal Muscles using In Vivo Electroporation

DNA Transfection of Mammalian Skeletal Muscles using In Vivo Electroporation

ה-DNA transfection של שרירי השלד היונקים באמצעות In vivo Electroporation

 A growing interest in cell biology is to express transgenically modified forms of essential proteins (e.g. fluorescently tagged constructs and/or mutant ...

Primary Culture and Plasmid Electroporation of the Murine Organ of Corti. 

תרבות ראשיים electroporation פלסמיד של האיבר Murine של קורטי.

In all mammals, the sensory epithelium for audition is located along the spiraling organ of Corti that resides within the conch shaped cochlea of the ...

Adult and Embryonic Skeletal Muscle Microexplant Culture and Isolation of Skeletal Muscle Stem Cells

למבוגרים עובריים שרירי השלד Microexplant התרבות בידוד בתאי גזע שרירי השלד

Cultured embryonic and adult skeletal muscle cells have a number of different uses. The micro-dissected explants technique described in this chapter is a ...

Streamlined Purification of Plasmid DNA From Prokaryotic Cultures

טיהור יעיל של ה-DNA פלסמיד מתרבויות פרוקריוטים

We describe the complete process of AcroPrep Advance Filter Plates for 96 plasmid preparations, starting from prokaryotic culture and ending with high ...

Mitochondrial Isolation from Skeletal Muscle

בידוד מיטוכונדריאלי של שריר השלד

Mitochondria are organelles controlling the life and death of the cell. They participate in key metabolic reactions, synthesize most of the ATP, and ...

Purification of Progenitors from Skeletal Muscle

טיהור אבות מן שרירי השלד

Skeletal muscle contains multiple progenitor populations of distinct embryonic origins and developmental potential. Myogenic progenitors, usually residing ...

Laser-inflicted Injury of Zebrafish Embryonic Skeletal Muscle

פגיעת הליזר הביא על שריר שלד עוברי דג זברה

Various experimental approaches have been used in mouse to induce muscle injury with the aim to study muscle regeneration, including myotoxin injections ...

Detection and Analysis of DNA Damage in Mouse Skeletal Muscle In Situ Using the TUNEL Method

Detection and Analysis of DNA Damage in Mouse Skeletal Muscle In Situ Using the TUNEL Method

זיהוי וניתוח של נזק לדנ&quot;א בשרירי שלד עכבר<em&gt; באתר</em&gt; שימוש בשיטת TUNEL

Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) deoxyuridine triphosphate (dUTP) nick end labeling (TUNEL) is the method of using the TdT enzyme to covalently ...

Novel Method of Plasmid DNA Delivery to Mouse Bladder Urothelium by Electroporation

הרומן שיטת המסירה דנ א פלסמיד העכבר Urothelium שלפוחית השתן על ידי אלקטרופורציה

Genetically engineered mouse models (GEMMs) are extremely valuable in revealing novel biological insights into the initiation and progression mechanisms ...